1. Voz dobre IP
TESINA DE TITULACIÓN.
“PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DE VoIP”
correo del profesor: primitivo_reyes@yahoo.com.mx
ALUMNOS:
DOMINGUEZ PERES ULISES
HERNANDEZ GRAJALES RAUL
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2. Voz dobre IP
C O N T E N I D O
CAPITULO I.- Analogía de la Telefonía IP vs Telefonía tradicional.
1.1 Telefonía tradicional.
1.2 Arquitectura de una central telefónica.
1.3 Procesamiento de llamadas.
1.4 Conexión entre centrales.
1.5 Ruteo, Señalización y Protocolos.
1.6 Telefonía IP.
1.7 Ancho de banda necesario.
1.8 Calidad en la transmisión de la voz.
1.9 Estándares.
1.10 Aplicaciones.
1.11 Ventajas e inconvenientes de los servicios IP.
CAPITULO 2.- Protocolos para multimedia.
2.1 Protocolo H.323.
2.2 Descripción del sistema.
2.3 Características del terminal.
2.4 Elementos terminales en la recomendación H.323.
2.4.1 Interface LAN.
2.4.2 Codificador de video.
2.4.3 Codificador de Audio.
2.4.4 canal de datos.
2.4.5 Canal de datos T.120.
2.4.6 Función de control H.245.
2.5 Capacidades de intercambio.
2.6 señalización del canal lógico.
2.7 Características del Gateway
2.8 Características del Gatekeeper.
2.9 Importancia del estándar H.323.
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3. Voz dobre IP
2.10 H.323 perspectiva histórica.
2.11 Establecimiento de llamadas.
CAPITULO 3.- Telefonía IP.
3.1 Selección para implementar telefonía IP.
3.2 Componentes de la telefonía IP.
3.2.1 Call Manager.
3.2.2 La plataforma Call Manager.
3.3 Protocolos de la telefonía IP.
3.3.1 SSP.
3.3.2 H.323.
3.3.3 MGCP.
3.3.4 SMDI
3.4 Clustering.
3.5 Telèfonos IP.
3.6 Gateways.
3.7 Introducción al video.
3.8 Componentes de video.
3.8.1 Gateway.
3.8.2 Gatekeeper.
3.8.3 Unidades de control multipunto.
3.8.4 Adaptadores de video.
3.8.5 Dispositivos extremo.
3.9 Mejorar la infraestructura de red.
3.10 Enrutadores para una red convergente.
3.11 Interfaces de voz analógica.
3.11.1 FXS.
3.11.2 FXO.
3.12 Interfaces de voz digital.
3.13 Encolados para voz y video.
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4. Voz dobre IP
3.14 Introducción a los Gateways.
3.15 capacidad de los protocolos de los Gateways.
3.16 Elección de un Gateway de voz.
3.17 Gatekeepers.
3.18 Funciones del Gatekeeper.
3.18.1 Funciones requeridas.
CAPITULO 4.- PROTOCOLO RSVP Y PROTOCOLO SIP.
4.1 Qué es el protocolo RSVP.
4.2 Cómo trabaja el protocolo RSVP.
4.3 SIP Protocolo Inicial de Sesion
4.4 Funcionalidad de SIP
4.5 Operación de SIP
4.6 Direccionamiento SIP
4.7 Establecer un sevdior SIP
4.8 Transaccion SIP
4.9 Invitacion SIP
4.10 Localizar a un usuario
4.11 Propiedades de protocolo
4.11.1 Estado minimo
4.11.2 Capas de protocolo Inferiores Neutrales
4.11.3 Base de Texto
4.11.4 SIP URL
4.12 Metodos
4.12.1 Metodo INVITE
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5. Voz dobre IP
PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DE VoIP
Introducción
La convergencia de las redes de telecomunicaciones actuales pretende
encontrar la tecnología que permita la transmisión de voz y datos sobre la misma
línea. Esto ha obligado a establecer modelos o sistemas que permita
“empaquetar” la voz para que pueda ser transmitida en la línea de datos.
Tomando en cuenta que Internet es la “Red de Redes”, desarrollar una tecnología
de ámbito mundial nos dirige al protocolo IP (Internet Protocol) y a encontrar el
método que nos permita transmitir voz sobre IP; la solución a este problema nos
lleva a VoIP (Voice Over Internet Protocol).
Esta tecnología tuvo sus inicios con la empresa VocalTec en el año 1995
que con su producto Internet Phone dio las posibilidades reales de establecimiento
de llamadas telefónicas de PC a PC con la ayuda de un software en la PC y como
medio de transmisión, la Internet.
En el año de 1996 se dan las primeras experiencias de establecimientos de
llamadas de PC a teléfono y de teléfono a teléfono. A partir de 1997 aparecen
nuevos dispositivos y métodos que nos llevan hoy en día a mantener el término
XoIP. Este acrónimo X, significa cualquier contenido susceptible a ser transmitido
por una red, (X = datos, Voz, Fax, Multimedia, etc.).
Cuando hacemos una llamada telefónica por IP, nuestra voz se digitaliza,
se comprime y se envía en paquetes de datos IP. Estos paquetes se envían a
través de Internet a la persona con la que estamos hablando. Cuando alcanza su
destino son ensamblados de nuevo, descomprimidos y convertidos en la señal de
voz original.
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6. Voz dobre IP
En el capítulo uno, se realiza una analogía de la telefonía convencional con
la telefonía IP, así como sus ventajas y desventajas.
En el capítulo dos, se explica los protocolos para transmisión de datos
multimedia, H323, H225, H245 y codificación de voz y audio.
En el capítulo tres, se profundiza el funcionamiento de VoIP, sus
componentes, Gatekeeper y Gateway.
En el capítulo cuatro, se explica la importancia del protocolo RSVP y el protocolo
SIP para garantizar la calidad de servicio dentro de una red de VoIP.
En general, en esta tesina abordamos el funcionamiento y los componentes
de una red de voz sobre IP, características y protocolos.
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7. Voz dobre IP
CAPITULO I.- Analogía de la Telefonía IP vs Telefonía tradicional.
Voz sobre IP es transmitir Voz utilizando IP. Si bien es una tecnología
novedosa, tiene muchas características similares y otras diferentes a las de la
telefonía tradicional.
Por eso, a continuación se explica brevemente el esquema de una red
telefónica tradicional, y luego las coincidencias y diferencias con la tecnología de
VO/IP, para poder hacer una buena evaluación de las ventajas y desventajas.
Telefonía Tradicional.
El servicio telefónico es, junto con la red eléctrica, uno de los más
confiables que conocemos y usamos, ya que todo es muy redundante y está
pensado para funcionar siempre. Una central telefónica esta diseñada para
minimizar los tiempos de interrupción del servicio.
Es una tecnología en que la interfaz es muy importante, la gente la conoce,
espera que cuando levanta el teléfono se escuche el tono, y si no es el mismo que
el que esperaba escuchar, molesta; además es muy universal y difundida. Todo
esto se tiene en cuenta a la hora de prestar el servicio telefónico.
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8. Voz dobre IP
Arquitectura de una central telefónica.
Todos tenemos un teléfono en nuestra casa. En general, sabemos que el
cable del teléfono tiene un conector (RJ-11) parecida a la del cable de red, y que
adentro tiene dos cables de cobre, al que se denomina par telefónico. Ese par
telefónico es el que va hasta la central telefónica, a una placa que se la suele
denominar placa de abonado. Es la placa que controla nuestra línea.
En realidad, puede controlar muchas líneas, no una sola, y tiene una
densidad de puertos que depende del fabricante, ronda entre los 8 y 16 abonados
(a veces más, a veces menos). El valor exacto depende del equipo en particular.
La central telefónica es un conjunto de equipos relacionados. Todo este
conjunto forma un equipo muy grande que puede llegar a ocupar varias
habitaciones.
Como mencionamos, las centrales telefónicas suelen estar diseñadas para
tener una muy alta disponibilidad (se suele decir que son carrier class, dado que
se dice están disponibles el 99,999% del tiempo, que representa alrededor de 5
minutos al año de interrupción de servicio). Para lograr este objetivo, cuentan con
redundancia en múltiples niveles (procesadores, enlaces, etc.); y en general se
conectan a un sistema de energía interrumpida, que tiene un buen número de
baterías que se conectan a un grupo electrógeno que se activa cuando se corta la
energía.
Procesamiento de Llamadas
Hasta la central, la voz va en forma analógica. Actualmente ya no existen
centrales analógicas, todo lo que hay desde que llega la señal a la central y sale
de la otra central hacia el otro abonado, es digital.
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9. Voz dobre IP
La placa de abonado es la que se encarga de hacer la conversión de una
señal analógica a una digital y viceversa. La señal se convierte a un PCM de
64kbps, que es una señal digital sin pérdida de información y sin compresión, es el
formato que se está utilizando desde prácticamente sus comienzos. También es la
placa de abonado la que decodifica los tonos de discado (DTMF).
Es decir que, se utiliza el concepto de señalización en banda: comandar a
la central utilizando la misma banda por la que se habla.
Conexión entre centrales
La llamada que sale de nuestra central tiene que llegar hasta la central
donde está la persona con la que queremos hablar. No hay doscientos millones de
cables entre una y otra, sino que hay un enlace, el cual puede ser de diversos
tipos. Este enlace se debe multiplexar para que todos los abonados de la central
puedan hablar por teléfono.
Esta multiplexación es la que hace una diferencia a la hora de la calidad del
servicio para el usuario. El sistema de multiplexación que utilizan las centrales
telefónicas se llama TDM: Time Division Multiplex. Consiste en dividir el stream de
datos en partes iguales de 64k (llamadas time-slots), de manera que los datos
correspondientes al primer abonado van en el primer time-slot, los
correspondientes al segundo en el segundo, y así sucesivamente.
Suponiendo un enlace de 2 Mbps de ancho de banda, como se transmiten
64k, podría haber hasta 32 abonados hablando a la vez. Con esta multiplexación
en tiempo se separan y luego vuelven a unir los streams de voz que van de una
central a otra, de manera transparente para el que lo está utilizando.
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10. Voz dobre IP
Lo bueno de esta tecnología es que como se divide por un tiempo fijo, se
puede garantizar el time-slot y saber que siempre lo que corresponde al primer
abonado va en el primer time-slot y así sucesivamente. Una vez establecida la
comunicación, sea de acá a una cuadra o de acá a China, está garantizado el
ancho de banda necesario para poder hablar sin interrupciones.
En definitiva, TDM es una de las diferencias esenciales entre la telefonía
común y la de voz sobre IP, permite tener una red predictiva y garantizar calidad.
Ruteo, señalización y protocolos.
Otro tema importante es el "ruteo" entre centrales, es decir, cómo sabe la
central del abonado con que central se tiene que conectar.
Vamos a denominar señalización a la información relacionada con una
llamada que se transmite entre dos equipos (la definición en sí es mas amplia,
pero esto es en particular lo mas relevante para el caso). Podemos dividirla en dos
grupos: la que refiere al abonado y las llamadas en sí (levantó, marcó, cortó), y
otra parte entre las centrales (que se le caiga algo y le quiera avisar, etc).
A través de la señalización, la central puede ubicar a qué otra central tiene
que llamar, a qué abonado dentro de esa central hay que llamar, saber que se
cortó la comunicación, que dio ocupado, etc.
Las centrales entre sí se comunican utilizando diversos protocolos, los
cuales generalmente son estándares públicos, aunque en muchos casos las
especificaciones no son fáciles (o baratas) de conseguir. Los protocolos más
comunes son tres: R2, PRI y SS7.
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11. Voz dobre IP
El protocolo R2, es uno de los más viejos y tiene muchas variantes
distintas, hay -incluso- una variante argentina, y pasa toda su información
utilizando 4 bits. SS7 es, por otra parte, uno de los más nuevos y complejos.
Se necesita que las dos centrales que se están queriendo comunicar puedan
hablar un mismo protocolo, de manera que si se quieren intercomunicar dos
centrales que no soportan los mismos protocolos, es necesario que utilicen una
central intermedia que traduzca la información.
Acerca del enlace por el cual se pasa tanto la señalización como la voz en
sí, existen muchísimos tipos. Los más conocidos y comunes son E1 o E3
(europeos), con sus variantes T1 o T3 (utilizadas principalmente en los Estados
Unidos). Son cables de cobre, muy parecidos al cable coaxial, que pueden ser de
75 o 120 ohms. El E1 tiene 2Mbps (32 canales de 64kbps), el E3 tiene 32Mbps
(512 canales de 64kbps).
En muchos ámbitos cuando se habla de este tipo de enlaces se le da
importancia solo al ancho de banda; sin embargo en nuestro caso también nos
interesa el número de times - slots en el cual se puede dividir.
Sin embargo, no se pueden ocupar todos los canales para pasar todos los
abonados. En necesario poder avisar que hay llamadas y ese tipo de información.
Por ejemplo, en el caso de una E1 se suelen utilizar 30 canales para el paso de la
voz, 1 para framing (el 0) y 1 para señalización (el 15). En el de framing se suele
encontrar (entre otras cosas) el CRC de los otros 31 (aunque depende de la
configuración), de manera que si un determinado frame está mal, se le puede
notar y actuar en consecuencia.
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12. Voz dobre IP
Telefonía IP
La telefonía IP, necesita un elemento que se encargue de transformar las
ondas de voz en datos digitales y que además los divida en paquetes susceptibles
de ser transmitidos haciendo uso del protocolo IP. Este elemento es conocido
como Procesador de Señal Digital (DSP), el cual está ya disponible y utilizan los
Teléfonos IP o las propias Gateways o Pasarelas encargadas de transmitir los
paquetes IP una vez paquetizada la voz. Cuando los paquetes alcanzan el
Gateway de destino se produce el mismo proceso a través del DSP pero a la
inversa con lo cual el receptor podrá recibir la señal analógica correspondiente a la
voz del emisor.
La transmisión de paquetes de voz según la forma expuesta, es similar a la
transmisión de un correo electrónico desde el origen hasta el destino. El problema
es que en las transmisiones IP no está garantizado el éxito, por lo cual si el correo
no es legible o se "pierde" algún paquete, es necesario solicitar la retransmisión
del mismo y su recuperación es factible. Pero en el caso de la transmisión de voz
esto no es así, ya que la necesidad de recibir los paquetes en un determinado
orden, la necesidad de asegurar que no haya pérdidas y de conseguir una tasa de
transmisión mínima hacen prácticamente necesaria la implantación de sistemas de
Calidad de Servicio (QoS: Quality of Services). Estos sistemas suponen hoy en día
el gran reto de la industria ya que garantizar "Quality of Service Over IP" supondrá
la inmediata implantación de los sistemas de transmisión de voz.
A modo de resumen el verdadero problema hoy en día es que la Telefonía
Conmutada establece circuitos virtuales dedicados entre el origen y el destino y
ahí la calidad es innegable y segura. Por el contrario la transmisión de voz sobre
IP comparte el circuito y el ancho de banda con los datos y los paquetes pueden
atravesar multitud de nodos antes de llegar a su destino lo que supone lógicas
deficiencias en la transmisión de paquetes de voz.
A continuación se plantean otras cuestiones referentes a esta tecnología y
que tienen que ser obligatoriamente consideradas a la hora de llevar a cabo una
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13. Voz dobre IP
posible implantación real de un sistema de telefonía IP para uso comercial o
profesional:
Ancho de Banda Necesario
Hasta hace muy poco tiempo el ancho de banda necesario para la
transmisión de voz y vídeo en tiempo real era considerablemente elevado, lo que
hacia imposible este tipo de comunicaciones sobre redes de datos que no
garantizaran una calidad de servicio, como por ejemplo Internet o redes basadas
en protocolo IP.
Actualmente la voz que recibe un gateway es digitalizada y comprimida
según distintos algoritmos (GSM, G.723.1, G.711, G.729) los cuales se
caracterizan por conseguir mayores ratios de compresión en detrimento del tiempo
de latencia (tiempo necesario para descomprimir la voz para que pueda ser
entendida de nuevo). Algunos de estos algoritmos consiguen comprimir los
paquetes de voz en 8 Kbps aproximadamente. El protocolo IP añade al paquete
de voz digitalizado y comprimido una serie de cabeceras para su correcto
transporte a través de la red, lo que hace que el ancho de banda necesario se
incremente hasta unos 16 Kbps.
Hay que considerar así mismo el parámetro denominado "supresión de
silencio". Con este parámetro activado, se consigue que la transmisión de
paquetes (uso de ancho de banda) se reduzca a las situaciones en que los
agentes están hablando. El resto del tiempo (cuando no existe voz a transmitir) se
libera el ancho de banda. Considerando este aspecto, se puede afirmar que el
tamaño medio de un paquete de voz durante una conversación es de 8 Kbps.
Con todo lo anterior se puede afirmar que con un canal B de cualquier línea
RDSI (Red Digital de Servicios Integrados: 2 canales B y 1 canal D), cuyo ancho
de banda es de 64 Kbps se puede realizar una comunicación de 8 llamadas
simultáneas. Esta situación suele coincidir con las dimensiones de cualquier
central de una PYME (Pequeña y Mediana Empresa). Esto viene a demostrar que
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14. Voz dobre IP
las necesidades de ancho de banda para este tipo de aplicaciones están al
alcance de prácticamente cualquier empresa.
Calidad en la Transmisión de La Voz
Referente a la calidad de la transmisión de la voz, todos los fabricantes e
investigaciones hacen referencia a tres factores determinantes.
Codificadores de Voz: influyen en la digitalización de la voz en paquetes de datos que
contienen voz y que serán transmitidos por la red IP, también influyen por el retardo necesario para
la descompresión de esos paquetes voz, lo que imputa un retardo añadido a la comunicación.
Cancelación de Eco: requerimiento necesario para una comunicación a través de Telefonía IP,
que elimina de forma automática y en tiempo real posibles ecos, ya que si no lo hiciera haría
inteligible la comunicación.
Latencia: tiempo necesario para que la voz viaje de un extremo al otro, incluyen los tiempos
necesarios para la compresión, transmisión y descompresión. Este tiempo tiende a minimizarse
pero jamás podrá ser suprimido. Actualmente los tiempos que se están obteniendo de latencia
giran alrededor de 120 ms.
Estándares
Actualmente existen estándares que regulan este tipo de comunicaciones,
estándares que provienen de organismos internacionales de estandarización como
el ITU (International Telecommunication Union) que ha establecido unas normas
para la interconexión de los distintos elementos que intervienen en una
comunicación sobre Telefonía IP.
El estándar que regula este tipo de comunicaciones es el H.323 de la ITU.
Esta norma realmente es una serie de normas para la transmisión de datos
multimedia (audio, vídeo y datos) sobre redes que no garantizan una calidad de
servicio (redes IP).
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15. Voz dobre IP
Las funciones cubiertas por el H.323 son acerca del control de llamadas,
uso de codificadores de voz y normas de otros organismos que especifican la
transmisión en tiempo real de los paquetes de voz.
El protocolo H.323 ha sido adoptado prácticamente por todas las empresas
líderes en este sector como Netscape, Microsoft, Intel, Vocaltec. La adopción de
este estándar permite la interconexión de equipos y software de cualquier
fabricante que lo haya adoptado.
Por tanto es lógico deducir que en la actualidad cualquier empresa que
quiera trabajar en servicios de VoIP debe adoptar este estándar en todos sus
desarrollos. De esta manera se garantizará una perfecta integración con
plataformas hardware y software de distintos fabricantes cuyos productos sigan la
misma norma.
Aplicaciones
Con todo lo anteriormente descrito, se pueden poner en marcha una serie
de aplicaciones que son de gran demanda que producen de forma inmediata un
ahorro de costes muy significativo.
Centros de llamadas (Call centers):
Los centros de llamadas pueden usar la Telefonía IP, mejorando la calidad
de la información intercambiada en cada sesión. Por ejemplo un usuario podría
navegar por información on-line, antes de realizar la consulta a un operador. Una
vez en comunicación con el operador, se podría trabajar con un documento
compartido a través de la pantalla. De esta forma se consigue sistemas de una
gran calidad en el servicio a ofrecer, además de reducir de forma considerable el
costo de líneas telefónicas y de Distribuidores Automáticos de Llamadas (ACD).
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16. Voz dobre IP
Redes Privadas virtuales de Voz:
Esta aplicación consiste en la interconexión de las centrales telefónicas a
través de la red IP corporativa, de manera que se puede realizar una llamada
desde una extensión de la oficina A otra extensión de la oficina B a través de la
red de datos de la empresa, produciéndose esta llamada de forma gratuita ya que
se aprovecha la infraestructura de datos ya existente. Un ejemplo claro de este
servicio serían los bancos y su red de oficinas.
Centros de llamadas por el WEB:
Si una compañía tiene su información disponible en un Web en Internet, los
usuarios que visitan este Web podrían no solo visualizar la información que esta
compañía les ofrece, sino que podría establecer una comunicación con una
persona del departamento de ventas sin necesidad de cortar la conexión. De esta
manera el operador de ventas cuando atienda la llamada tendrá en su pantalla la
misma información que esta viendo el usuario. Esta aplicación tiene las siguientes
ventajas:
Al ser la llamada a través de Internet, para el usuario no tiene costo
adicional, aprovecha la llamada telefónica que tenía establecida para la
comunicación de datos, para mantener también la comunicación de voz.
El usuario puede mantenerse on-line mientras habla con un operador de
ventas.
El cliente trata con operadores humanos, que le podrán asesorar, esta
característica mejorará sin lugar a duda el resultado de un sistema de comercio
electrónico.
El operador puede cerrar la venta de manera más fácil ya que el usuario es
bastante precavido para dar los datos de su tarjeta de crédito en una pagina Web
por temas de seguridad que todos conocen, sin embargo no tendrá ningún
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17. Voz dobre IP
inconveniente de dar esos datos verbalmente al operador de ventas, teniendo el
usuario plena garantía de que sus datos están a salvo.
Aplicaciones de FAX:
Al igual que se hace con la voz, cabe la posibilidad de realizar
transmisiones de FAX sobre redes de Telefonía IP, consiguiendo de esta manera
reducir de forma significativa los costos de una empresa en transmisión de fax. En
este caso no es necesario para el usuario que recibe el fax de disponer de equipos
especiales ya que los faxes se seguirán recibiendo a través de una máquina de
fax convencional. Una aplicación típica en este tema es el envío masivo de fax, ya
que el usuario sólo enviará una copia del fax que desea enviar, así como la lista
de números telefónicos de destino y el sistema se encargará de realizar todos los
envíos enrutando los faxes al punto desde donde la llamada de destino es más
económica.
Multiconferencia:
La telefonía IP permite la conexión de 3 o más usuarios simultáneamente
compartiendo las conversaciones de voz o incluso documentos sobre el que todos
los miembros de la multiconferencia pueden participar en la revisión, esto resulta
de gran utilidad para empresas que realicen reuniones virtuales, con los
consiguientes ahorros de gastos que supone el desplazamiento de personas.
Ventajas e Inconvenientes de los Servicios IP:
En esta sección se analizan por separado tanto las ventajas como los
inconvenientes del uso de los servicios IP en los ámbitos más comunes. Así
mismo se analizan los aspectos más relevantes que impiden una rápida
implantación de estos servicios:
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18. Voz dobre IP
Ventajas:
Los servicios de VoIP presentan una multitud de ventajas en todos los
aspectos. Su enumeración y explicación debe de realizarse de forma sencilla y
transparente al objeto de hacer llegar a los posibles usuarios la bondad de su
implantación en un futuro no muy lejano. Hay que evitar la confusión y prematuro
rechazo ante algo que se plantea como la solución universal y que no se termina
de entender. En esta línea destacan tres grandes bloques:
Entorno empresarial:
Amplia reducción en los costos de la factura telefónica. Los costos de todo
tipo de llamadas se equipararán al de una llamada local de forma que la reducción
en los costos del tráfico de voz será a todas luces muy importante.
Nuevas posibilidades de marketing directo y potenciación del servicio de
atención al cliente. Podrán implantar la filosofía "Push 2 Talk" que consiste en un
icono situado en una página Web a través del cual un navegante podrá dialogar
con personal especializado de la compañía mientras continúa navegando por la
red.
Potenciación del tele - trabajo y de los tele - trabajadores. Con una única
conexión se podrá acceder a aplicaciones corporativas, al correo vocal, atender
llamadas o buscar información sobre nuevos proyectos.
Usuarios Finales:
En este momento el usuario final que ocupe su línea de teléfono doméstica
para transmisión de datos no puede recibir comunicaciones de voz al estar la línea
ocupada. Los nuevos servicios de VoIP no sólo le permitirán atender llamadas de
forma simultánea sino que además podrá conocer quien le llama y de esa forma
admitir y rechazar llamadas e incluso desviarlas.
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19. Voz dobre IP
Proveedores de Servicios:
XoIP será su nuevo argumento comercial. X supone poder ofrecer voz, datos, fax
o cualquier servicio susceptible de ser transmitido por una red IP. El ejemplo más
claro es la nueva vertiente estadounidense denominada Internet Telephony
Service Providers (ITSPs) quienes ya ofrecen todo tipo de servicios a través de
redes IP.
Inconvenientes
Si todo está tan claro, si ya existe la tecnología, si los estándares están validados
por organismos internacionales (caso del H.323 definido por la ITU), si la ley en
principio no presenta inconvenientes y si además las consultoras internacionales
presentan esta solución como la verdadera alternativa de negocio en el año 2005,
la lógica hace pensar que la implantación de XoIP se realizará de forma inmediata.
Pero el verdadero problema se resume con tres letras "QoS".
Quality of Service: garantizar calidad de servicio en base a retardos y ancho de
banda disponible en una red IP no es realmente posible sobre una red IP. Una vez
digitalizada la voz y paquetizada, se envía al canal de transmisión y aquí no
existen soluciones que nos garanticen o permitan establecer anchos de banda,
orden de paquetes y retrasos asumibles en su transmisión. Las posibles
soluciones pasan por diferenciar los paquetes de voz de los paquetes de datos,
priorizar la transmisión de los paquetes de voz y hacer que los retrasos añadidos a
la transmisión de los paquetes no superen en ningún caso los 150 milisegundos
(recomendación de la ITU).
Distintos organismos y fabricantes empiezan a definir soluciones y
estándares, pero su aplicación o implantación no se considera posible en un
mínimo de 2 a 3 años.
Las líneas de trabajo actuales y las soluciones hasta el momento
desarrolladas, se basan en:
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20. Voz dobre IP
Anchos de Banda:
En la tabla 1 se muestra la relación existente entre los distintos algoritmos de
compresión de voz utilizados y el ancho de banda requerido por los mismos:
VoCodecs Ancho de Banda
(BW)
G.711 PCM 64 kbps
G.726 ADPCM 16, 24, 32, 40
kbps
G.727 E-ADPCM 16, 24, 32, 40
kbps
G.729 CS-
ACELP
8 kbps
G.728 LD-CELP 16 kbps
G.723.1 CELP 6.3 / 5.3 kbps
Tabla 1: Ancho de Banda requerido por los VoCodecs actuales
Retardo:
Una vez establecidos los retardos de procesado, retardos de tránsito y el retardo
de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 150 ms.
Eco:
El eco es debido a una reflexión, habitualmente se debe a un desajuste de
impedancias.
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21. Voz dobre IP
Obtener QoS:
Las líneas de trabajo actuales de cara a conseguir Calidad de Servicio en
una Transmisión IP, están basadas en:
a) Supresión de silencios y VAD (voice activity detection): Establecer diferencia
entre habla y silencio, no transmitir paquetes de silencio y generación de silencios
al otro extremo.
b) Compresión de cabeceras: Definido por los estándares RTP/RTCP.
RTP: Comprime cabeceras de 40 bytes a 2 - 4 la mayor parte del tiempo sin
resolver reserva de recursos o calidad de servicio garantizada
TCP (Real-Time Control Protocol): Proporciona realimentación sobre la calidad
c) Reserva de Ancho de Banda: Implantación del estándar RSVP (Protocolo de
Reserva de Recursos) de la IETF (Internet Engineering Task Force). RSVP
incorpora reserva de ancho de banda y retardo además de establecer una lista de
acceso dinámica de extremo a extremo. Sus principales deficiencias se establecen
en su defectuoso crecimiento (solución válida en redes pequeñas) y en su
deficiente autorización y autentificación. Además hay que tener en cuenta que las
actuales infraestructuras no la tienen en cuenta.
d) Priorizar: Existen diferentes tendencias tales como:
1.- CQ (Custom Queuing): Asignación de un porcentaje del ancho de banda
disponible.
2.- PQ: Establecer prioridad en las colas de envío.
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22. Voz dobre IP
3.- WFQ (Weight Fair Queuing): Asignar prioridad al tráfico de menos carga.
4.- DiffServ: Definido en borrador por la IETF, evita tablas en routers intermedios y
establece decisiones de rutas por paquete.
e) Control de Congestión: uso del protocolo RED (Random Early Discard), Técnica
que fuerza descartes aleatorios.
f) Uso de Ipv6: mayor espacio de direccionamiento y posibilidad de Ipv6 y
Tunneling.
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23. Voz dobre IP
CAPITULO 2.- PROTOCOLOS PARA MULTIMEDIA
PROTOCOLO H.323
Esta recomendación, cubre los requerimientos técnicos para servicios de
telefonía visual de banda estrecha, en situaciones donde el camino de
transmisión incluye más de una LAN, la cual no puede garantizar una calidad de
servicio (QoS). Ejemplos de estos tipos de LAN son:
-Ethernet (IEEE 802.3)
-Fast Ethernet (IEEE 802.10)
-FDDI (en modo de servicio donde se garantiza la calidad)
-Token Ring (IEEE 802.5)
Las terminales H.323 pueden ser usadas en configuración multipunto y se
pueden interconectar con terminales H.320 en B-ISDN, terminales H.321 en N-
ISDN, terminales H.322 en LANs donde se garantiza la calidad del servicio,
terminales en GSTN (General Switched Telephone Network) y conexiones
inalámbricas (wireless).
Esta recomendación describe los componentes básicos de un sistema
H.323, esto incluye Terminales Gateways, Gatekeepers, Controladores Multipunto,
multiprocesadores y Unidades de Control Multipunto (MCU). El control de
mensajes y procedimientos dentro de esta recomendación define la comunicación
de todos los componentes antes descritos.
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24. Voz dobre IP
Con el estándar H.323, fabricantes, proveedores de servicios e integradores
de sistemas, disponen de las herramientas necesarias para construir una solución
completa y unificada: un conjunto de tecnologías capaces de soportar diversas
aplicaciones de videoconferencia.
Non-Guaranteed QoS LAN
H.323
Scope of
Gatekeeper
H.323 H.323
Gateway
H.323
Terminal
H.323
Terminal
(Note)
Note: A gateway may support one or more of the GSTN,
N-ISDN B-ISDN
H.320
Terminal
H.321
Terminal
H.321
Terminal
H.310 terminal
operating in
H.321 mode
H.323
Terminal
GSTN
H.324
Terminal
H.322
Terminal
Guaranteed
QOS
LAN
Speech
Terminal
Speech
Terminal
N-ISDN and/or B-ISDN connections.
H.323
MCU
V.70
Terminal
Como se puede ver este estándar define un amplio conjunto de características y
funciones. Algunas son necesarias y otras opcionales, se abordara mas adelante
24

25. Voz dobre IP
cada elemento antes mencionado con el objetivo de comprender el funcionamiento
e importancia del H.323 dentro de la tecnología de VoIP.
DESCRIPCION DEL SISTEMA
Los componentes de un teléfono visual se comunican a través de la transmisión
de cadenas de información. Estas cadenas de información son clasificadas en
video, audio, datos, control de comunicación y control de llamada como sigue:
• Las señales de audio contienen voz codificada y digitalizada a fin de
reducir el promedio de la tasa de transmisión de las señales de
audio.
• Las señales de video contienen movimiento en tiempo real codificado
y digitalizado. La señal de video esta acompañada por un control de
señal de video.
• Las señales de datos incluyen fotos, documentos, archivos de
computadora y otras cadenas de datos.
• Las señales de control de comunicaciones son usadas para
administrar el intercambio, apertura y cierre de los canales lógicos, el
modo de control y otras funciones son parte del control de
comunicaciones.
• Las señales de control de llamada son usadas para establecer,
terminar y otras funciones básicas de control de llamada
Las características de las cadenas de información mencionadas anteriormente son
descritas en la norma H.225 que se vera mas adelante.
25

26. Voz dobre IP
CARACTERISTICAS DEL TERMINAL
Un ejemplo de una Terminal H.323 es mostrada en la figura 2.XXXX. El
diagrama muestra la interfaces del equipo de usuario, codificadores de video
(video codec), codificadores de audio (audio codec), equipo telemático,
recomendación H.225, funciones del sistema de control y las interfaces a la LAN.
Todas las terminales H.323 deben tener una Unidad de Control del Sistema,
cumplir la recomendación H.225, una interfase de red y una unidad de codificación
de audio.
La unidad de codificador de video y las aplicaciones de datos de usuario
son opcionales.
Video I/O equipment
Audio I/O equipment
Delay
User Data Applications
System Control
User Interface
Video Codec
H.261, H.263
Network
Interface
Local AreaH.225.0
T.120, etc.
H.245 Control
Scope of Recommendation H.323
Call Control
H.225.0
System Control
Receive
Path
Audio Codec
G.711, G.722,
G.723, G.728,
G.729 Layer
RAS Control
H.225.0
ELEMENTOS TERMINALES EN LA RECOMENDACIÓN H.323
26

27. Voz dobre IP
Los siguientes elementos están dentro de la recomendación H.323 y están
por lo tanto sujetos a estandarización:
• El codificador de video (Video Codec) basado en la recomendación
(H.261) como su nombre lo indica, codifica el video de alguna fuente
de video como puede ser una cámara de video, para la transmisión y
decodificación posterior del video recibido, el cual será desplegado
por ejemplo en un monitor.
• El codificador de audio (Audio Codec) basado en la recomendación
(G.711) como su nombre lo indica, codifica la señal de audio de un
micrófono para la transmisión y decodificación del audio recibido el
cual encontrara como salida un altavoz.
• El canal de datos soporta aplicaciones telemáticas tales como
pizarrones electrónicos, transferencia de imágenes, intercambio de
archivos, accesos a base de datos, conferencias audio gráficas, etc.
La estandarización de la aplicación de datos para conferencia audio
grafica en tiempo real esta basada en la recomendación T.120
• La Unidad de Control del Sistema (recomendación H.245, H.225)
provee señalización para la propia operación de la terminal H.323.
Esta provee control de llamada, capacidad de intercambio,
señalización de órdenes e indicaciones así como mensajes para
apertura y descripción completa del contenido de los canales lógicos.
• Recomendación H.225 define el formato del video, audio, datos y
cadenas de control dentro de mensajes para la interfaz de salida de
la red, los cuales han entrado por la interfase de red. Además esto
mejora el desempeño del entramado lógico, numero de secuencia,
detección de errores y corrección apropiada para cada tipo de medio.
INTERFASE LAN
27

28. Voz dobre IP
La interfase LAN es una implementación específica y esta fuera del ámbito de esta
recomendación, sin embargo la interfase LAN podría proveer los servicios
descritos en la recomendación H.225. Esto incluye lo siguiente:
• Un servicio extremo a extremo (end-to-end) confiable (TCP, SPX) es
obligatorio para el canal de control (recomendación H.245), canales
de datos, y canal de señalización de llamada.
• Un servicio extremo a extremo (end-to-end) no confiable es
obligatorio para canales de audio, canales de video y canal RAS
(Registration,Admisión,Status)
Estos servicios descrito pueden ser duplex o simples, unicast o multicast
dependiendo de la aplicación, la capacidad de las terminales y la configuración de
la LAN.
CODIFICADOR DE VIDEO (VIDEO CODEC)
El codificador de video es opcional. Todas las terminales H.323
proveedoras de comunicación de video deben ser capaces de codificar y
decodificar video de acuerdo a la recomendación H.261 QCIF. Opcionalmente,
una terminal puede ser también capaz de codificar y decodificar video de acuerdo
a las recomendaciones H.261 CFI o H.263 SQCIF, QCFI, CIF, 4CFI y 16CFI. Si
una terminal soporta H.263 CIF o una resolución más alta, esta debe soportar
también H.261 CIF. Los codificadores H.261 y H.263 en la LAN deben ser usados
sin corrección de errores BCH y sin corrección de errores en trama.
Otros codificadores de video y otros formatos de imagen pueden ser
también usados vía la negociación de H.245. Más de un canal de video puede ser
transmitido o recibido, según sea la negociación establecida por el control de
canal H.245. La terminal H.323 puede opcionalmente enviar mas de un canal de
video al mismo tiempo, por ejemplo, transportar voz y después una fuentes de
video. La terminal H.323 puede opcionalmente recibir más de un canal de video,
28

29. Voz dobre IP
por ejemplo, para desplegar múltiples participantes en una multiconferencia
distribuida.
La tasa de bits de video, el formato de imagen y las opciones del algoritmo
que pueden ser aceptadas por el decodificador son definidos durante la capacidad
de intercambio usando la recomendación H.245. El codificador es libre de
transmitir cualquier cosa que este dentro de las capacidades del decodificador. El
decodificador debe tener la posibilidad de generar solicitudes vía H.245 para un
cierto modo, pero el codificador ignorara aquellas solicitudes si estas no están en
modo de prioridad alta. Los decodificadores, los cuales indican capacidad para un
a opción de algoritmo en particular, deben ser capaces también de aceptar tramas
de bits de video, que no estén haciendo uso de esa opción.
Las terminales H.323 deben ser capaces de operar en tasas de bits de
video asimétricas, tasas de trama y si más de una resolución de imagen es
soportada, en resolución de imágenes. Por ejemplo, esto permitirá a una terminal
CIF tener la capacidad de transmitir QCFI mientras esta recibiendo imágenes CIF.
Cuando cada canal de video lógico es abierto, el máximo modo de
operación para ser usado en ese canal, se le describe al receptor en el mensaje
OpenLogicalChannel. El máximo modo indicado incluye el formato máximo de
imagen, opciones de algoritmo, máxima tasa de bits del codificador, etc. La
cabecera dentro del canal lógico de video indica que modo es actualmente usado
para cada imagen, dentro del estado máximo. Por ejemplo, un canal lógico de
video abierto para formato CIF puede transmitir CIF, QCIF o imágenes SQCIF
pero no 4CFI o 16CFI.
CODIFICADOR DE AUDIO (AUDIO CODEC)
Todas las terminales H.323 deberían tener un codificador de audio (audio
codec). Todas las terminales H.323 deben ser capaces de codificar y decodificar
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30. Voz dobre IP
voz de acuerdo a la recomendación G.711. Todas las terminales opcionalmente
pueden ser capaces de codificar y decodificar voz usando las recomendaciones
G.722, G.728, G.729, MPEG 1 audio y G.723. El algoritmo de audio usado para la
codificación esta descrito en la recomendación H.245.
La Terminal H.323 debes ser capaz de una operación asimétrica para todas
las capacidades de audio, es decir debe poder trabajar a la hora de enviar
información con la recomendación G.711 y a la hora de recibir la información con
la recomendación G.728.
La Terminal H.323 puede opcionalmente enviar más de un canal de audio al
mismo tiempo, por ejemplo; permitir dos lenguajes convenidos.
Los paquetes de audio deben ser entregados a la capa de transporte
periódicamente en un intervalo determinado por la recomendación del codificador
de audio (audio codec) en uso (intervalo de trama de audio). La entrega de cada
paquete de audio no debe tardar mas de 5 milisegundos después de un completo
intervalo múltiple de trama de audio, medida con respecto a la primer trama de
audio que se entrega (retardo de audio jitter).
Los codificadores de audio deben ser capaces de limitar mas su retardo de
audio jitter usando el máximo parámetro de retardo jitter recomendado en la
estructura de H.245 dentro de la capacidad de una terminal para colocar un
mensaje, y los receptores opcionalmente pueden reducir su retardo de buffers
jitter.
NOTA: El punto de prueba para el máximo retardo jitter está en la entrada de la
capa de transporte.
CANAL DE DATOS
Uno o más canales de datos son opcionales: los canales de datos pueden
ser unidireccionales o bidireccionales dependiendo de los requerimientos de la
aplicación de datos.
30

31. Voz dobre IP
La recomendación T.120 es por default la base de la interoperabilidad entre
una terminal H.323 y otra terminal H.323 (H.324, H.320, H.310). Donde cualquier
aplicación opcional de datos es implementada usando una o mas de las
recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), las
cuales pueden ser negociadas vía la recomendación H.245 el equivalente de la
aplicación T.120.
CANALES DE DATOS T.120
Hay 2 formas de establecer una conexión T.120 dentro del contexto de una
llamada H.323. La primera es el establecimiento de la conexión T.120 durante una
llamada H.323 como una parte inherente de la llamada, usando los procedimientos
de la recomendación H.245 para la apertura de los canales lógicos. La segunda es
el establecimiento de la conexión T.120 previa al establecimiento de la llamada
H.323.
La capacidad de intercambio toma lugar y un canal lógico bidireccional debe
ser abierto para la conexión T.120 de acuerdo al procedimiento normal de la
recomendación H.245 indicando que una nueva conexión deberá ser creada
como se describe a continuación.
La apertura de un canal lógico bidireccional para T.120 puede se iniciada
por cualquiera de las dos entidades enviando el mensaje open Logical Channel y
siguiendo el procedimiento del canal lógico bidireccional de la recomendación
H.245.
Para abrir el canal lógico, la entidad que inicializa debe enviar un mensaje
open Logical Channel indicando que un canal de datos T.120 será abierto en los
parámetros de canal lógico hacia delante (forward Logical Channel Parameters)
así como en los parámetros de canal lógico hacia atrás (reverse Logical Channel
Parameter).
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32. Voz dobre IP
El equipo origen puede decidir si incluir ó no una dirección de transporte en
el mensaje open Logical Channel y si el equipo destino acepta este canal lógico,
debe confirmar la apertura del canal usando el mensaje open Logical Channel
Ack. En el mensaje open Logical Channel Ack, el equipo destino debe incluir una
dirección de transporte para ser usada para establecer la conexión T.120 si el
equipo origen no le ha proporcionado ninguna dirección. De lo contrario el equipo
destino no podrá establecer la conexión. En ambos casos, la dirección de
transporte para la conexión T.120 debe ser llevada en un parámetro de pila (stack)
separado.
La entidad que transmite la dirección de transporte debe estar preparada
para aceptar la conexión T.120. La entidad receptora de la dirección de transporte
debe iniciar el establecimiento de la conexión T.120 usando la previa dirección de
transporte recibida.
En ambos mensajes open Logical Channel y open Logical Channel Ack, el
parámetro associate Conference debe ser puesto a Falso.
NOTA: La operación completa de la recomendación T.120 después del completo
establecimiento de la conexión esta fuera del alcance de este trabajo, se
recomienda consultar la bibliografía.
En el caso donde la conexión T.120 es establecida primero, la llamada
H.323 es realizada siguiendo el procedimiento normal. La capacidad de
intercambio toma lugar y es deseable asociar la conexión T.120 con la llamada
H.323. Los procedimientos de la recomendación H.245 suelen ser usados para
abrir un canal lógico bidireccional para la recomendación T.120 como se describe
a continuación:
La apertura de un canal lógico bidireccional para T.120 puede ser iniciada
por ambas entidades, enviando el mensaje open Logical Channel y después
siguiendo los procedimientos para un canal lógico bidireccional de la
recomendación H.245. El que originad el establecimiento de la conexión debe
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33. Voz dobre IP
incluir información de la identificación para la ya existente conexión en el mensaje
open Logical Channel para indicar al destino cual conexión T.120 (si existen
diferentes) será asociada.
Para abrir el canal lógico, la entidad que inicializa la conexión debe enviar
un mensaje open Logical Channel indicando que un canal de datos T.120 será
abierto en los parámetros de canal lógico hacia delante (forward Logical Channel
Parameters) así como en los parámetros de canal lógico hacia atrás (reverse
Logical Channel Parameter). Si el equipo destino acepta este canal lógico, debe
confirmar la apertura del canal usando el mensaje open Logical Channel Ack al
equipo origen en el cual puede incluir su identificación local para la conexión de
transporte, en ambos mensajes el parámetro associate Conference deberá ser
puesto a verdadero (True).
Como información de identificación la dirección local de transporte de la
conexión inicial de transporte de la conexión T.120 debe ser provista en un
parámetro de pila (Stack) por separado. Además el parámetro external Reference
puede ser usado para proveer más información sobre la conexión T.120 a la que
será asociada.
Si cualquiera de esta información no esta disponible para el equipo origen,
este puede omitir los valores respectivos.
NOTA: Si la dirección de transporte no es especificada y las dos terminales
extremos comparten más de una conexión T.120 esta puede ser ambigua para la
conexión T.120 a la que es referida.
FUNCION DE CONTROL H.245
La función de control H.245 usa el canal de control H.245 para llevar de
extremo a extremo la administración de la operación del control de mensajes de la
entidad H.323, incluyendo la capacidad de intercambio, apertura y cierre de los
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34. Voz dobre IP
canales lógicos así como solicitud de preferencia de modo, control de flujo de
mensajes y ordenes e indicaciones generales.
La señalización de la recomendación H.245 es establecida entre los dos
puntos extremos, un extremo y un controlador multipunto (Multipoint Controller-
MC) o un punto extremo terminal y un Gatekeeper. El punto extremo debe
establecer exactamente un canal de control H.245 para cada llamada en la que
cada punto extremo terminal esta participando.
Este canal debe usar los mensajes y procedimientos de la recomendación
H.245. Nótese que una terminal, MCU, Gateway o Gatekeeper pueden soportar
muchas llamadas, y de esta manera muchos canales de control H.245. El canal de
control H.245 deber ser llevado en el canal lógico 0. El canal lógico 0 debe ser
considerado para permanentemente abierto para el establecimiento de el canal de
control H.245 hasta la terminación de este canal. Los procedimientos normales
para la apertura y cierre de los canales lógicos no aplicaran para el canal de
control H.245.
La recomendación H.245 especifica un número de entidades de protocolo
independiente las cuales soportan la señalización extremo a extremo. Una
entidad de protocolo es especificada por su sintaxis (mensajes), semántica y los
procedimientos de establecimiento los cuales especifican el intercambio de
mensajes y la interacción con el usuario. Las terminales H.323 deben soportar la
sintaxis, semántica y procedimientos de las siguientes entidades de protocolo.
• Determinación Maestro/Esclavo
• Capacidad de Intercambio
• Señalización de Canales lógicos
• Señalización Bidireccional de Canales lógicos
• Señalización de Cierre de Canal lógico
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35. Voz dobre IP
• Modo de Solicitud
• Determinación de Retardo Durante el Viaje
• Mantenimiento de una señalización cíclica.
Indicaciones y órdenes generales deben ser elegidas del establecimiento del
mensaje contenido en la recomendación H.245. Además otras señales de
órdenes e indicaciones pueden ser enviadas, las cuales han sido específicamente
definidas para ser transferidas en la banda dentro de las cadenas de audio, video
o datos.
Los mensajes H.245 caen dentro de cuatro categorías: Solicitud,
Respuesta, Orden e Indicación. Los mensajes de Solicitud y Respuesta son
usados por las entidades de protocolo. Los mensajes de Solicitud requieren una
acción específica por el receptor, incluyendo una respuesta inmediata. Los
mensajes de Respuesta como su nombre lo indica, responden a una solicitud
correspondiente. Los mensajes de Órdenes requieren una acción específica, pero
no requieren una respuesta. Los mensajes de Indicación son solamente
informativos y no requieren de ninguna acción o respuesta. Las terminales H.323
deben responder a todas las solicitudes y ordenes H.245, y deben transmitir
indicaciones para reflejar el estado de la terminal.
Las terminales H.323 deben ser capaces de analizar sintáctica mente todos
los mensajes Multimedia System Control Message y deben enviar y recibir todos
los mensajes necesarios para implementar las funciones requeridas y esas
funciones opcionales son soportadas por la terminal. Las terminales H.323 deben
enviar el mensaje the function Not Supported en respuesta a cualquier mensaje de
solicitud, respuesta u orden no reconocido que este reciba.
La indicación H.245, user Input Indicación, esta disponible para de
transporte de usuario y soportar la entrada de caracteres alfanuméricos de un
teclado o su equivalente para las señales DMTF usadas en telefonía analógica.
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36. Voz dobre IP
Esto puede ser usado para un equipo remoto operado manualmente, como un
sistema de correo de voz, un sistema de correo de video, un manejador de
servicio de información etc. Las terminales H.323 deben soportar la transmisión
entrada de usuario de los caracteres 0-9,’*’ y ‘#’. La transmisión de otros
caracteres es opcional.
Tres solicitudes de mensaje H.245 tienen conflicto con los paquetes de
control de RTCP. Los mensajes de solicitud video Fast Update Picture, video Fast
Update GOB y video Fast Update MB deben ser usada en lugar del control de
paquetes RTCP FIR (Full Intra Request) y NACK (Negative Acknowledgment).
CAPACIDADES DE INTERCAMBIO
Las capacidades de intercambio deben seguir los procedimientos de H.245,
el cual provee por separado las capacidades de transmisión y recepción, así como
un método por el cual la terminal puede describir su capacidad para operar en
diferentes modos simultáneos.
Las capacidades de recepción describe la habilidad de la terminal para
recibir y procesar cadenas de información de entrada. Los transmisores deben
limitar el contenido de la información transmitida de acuerdo a la capacidad que el
receptor le haya indicado que es capaz de recibir. La ausencia de de una
capacidad de recepción indica que la terminal no puede recibir información (es
solo un transmisor).
Las capacidades de transmisión describen la habilidad de la terminal para
transmitir cadenas de información. Las capacidades de transmisión sirven para
ofrecer una elección de los posibles modos de operación, entonces el receptor
puede solicitar el modo en el cual desea recibir la información. La ausencia de una
capacidad de transmisión indica que la terminal no esta ofreciendo la opción de
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37. Voz dobre IP
elegir un modo preferido para recibir la información (pero esta puede transmitir
cualquier modo dentro de la capacidad de recepción).
La terminal de transmisión asigna cada modo individual que esta es capaz
de operar, con un numero, dentro de una tabla (capability Table).
Estos números de capacidades son agrupados dentro de la estructuras
alternative CapabilitySet. Cada alternative Capability Set indica que la terminal es
capaz de operar en exactamente un modo listado en el establecimiento de la
llamada. Por ejemplo, una lista alternativa alternative CapabilitySet {G.711, G.723,
G.728} significa que la terminal puede operar en uno de esos modos de audio,
pero no más de uno.
Estas estructuras alternative CapabilitySet son agrupadas dentro de las
estructuras simultaneous Capabilities. Cada estructura simultaneous Capabilities
indica el establecimiento del modo que cada terminal es capaz de usar
simultáneamente. Por ejemplo, una estructura simultaneous Capabilities contiene
las dos estructuras alternative CapabilitySet {H.261, H.263} y {G.711, G.723,
G.728}, esto significa que la terminal puede operar con dos canales de video y un
canal de audio simultáneamente. Un canal de video para H.261 otro para H.261 o
H.263 y un canal de audio para G.711, G.723 o G.728.
Las capacidades totales de la terminal son descritas por el set de
estructuras capability Descriptor, cada una de las cuales es una simple estructura
simultaneous Capabilities y una capability Descriptor Number, enviando mas de un
capability Descriptor Number la terminal puede señalar dependencias entre modos
operando bajo diferentes establecimientos o modos que pueden tener uso
simultáneo. Por ejemplo, una terminal emitiendo dos estructuras capability
Descriptor, una {(H.261.H.263)}, (G.711, G.723, G.728)} como en el ejemplo previo
y otra {(H.262), (G.711)} significa que la terminal puede operar también con el
H.262 codificador de video (video codec), pero no así con la complexión-baja de
G.711 codificador de audio (audio codec).
37

38. Voz dobre IP
Las terminales pueden agregar capacidades durante la sesión de
comunicación por medio de la emisión de las estructuras capability Descriptor, o
remover capacidades por medio de las estructuras revisadas capability Descriptor.
Todas las terminales H.323 deben transmitir por lo menos una estructura
capability Descriptor.
SEÑALIZACION DEL CANAL LOGICO
Cada canal lógico lleva la infamación del transmisor a más de un receptor y
es identificado por el número del canal lógico el cual es único para cada dirección
de transmisión.
Los canales lógicos son abiertos y cerrados usando los mensajes open
Logical Channel y close Logical Channel y los procedimientos H.245. Cuando un
canal lógico es abierto, el mensaje open Logical Channel describe completamente
el contenido del canal lógico, incluyendo el tipo de medio, el algoritmo en uso,
cualquier opción y toda la información necesaria para que el receptor interprete el
contenido del canal lógico. Los canales lógicos pueden ser cerrados cuando existe
un periodo de inutilidad. La apertura del canal lógico puede estar inactiva si la
información de la fuente que desea establecer la comunicación no ha sido
enviada.
La mayoría de los canales en H.323 son unidireccionales, entonces la
operación asimétrica esta permitida, en la cual el número y tipo de cadenas de
información es diferente en cada dirección. Sin embargo si el receptor es capaz de
trabajar con ciertos tipos de modos de operación simétrico este puede enviar o
recibir capacidades de establecimiento que reflejan sus limitaciones. Las
terminales pueden ser capaces de usar un modo particular en una única dirección
de transmisión. Ciertos tipos de medio, incluyendo protocolo de datos como T.120,
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39. Voz dobre IP
requieren inherentemente un canal bidireccional para su operación. En tales casos
un par de canales lógicos unidireccionales, uno en cada dirección, pueden ser
abiertos y asociarse juntos para formar un canal lógico bidireccional usando el
procedimiento de apertura de un canal lógico bajo la recomendación H.245. Como
los pares de los canales asociados no necesitan compartir el mismo número de
canal lógico entonces los números de los canales lógicos son independientes en
cada dirección de transmisión.
Los canales lógicos deben ser abiertos usando el siguiente procedimiento:
La terminal que requiere el procedimiento de apertura del canal debe enviar
un mensaje como se describe en la recomendación H.245. Si el canal lógico es
usado para llevar un tipo de medio usando RTP (audio o video), el mensaje
OpenLogicalChannel debe incluir el parámetro media Control Channel incluyendo
la dirección de transporte para el canal inverso RTCP.
La terminal que acepta la llamada debe responder con un mensaje Open
Logical Channel Ack como se describe en la recomendación H.245. Si el canal
lógico se usa para llevar una clasificación de medio RTP (audio o video), el
mensaje Open Logical Channel Ack debe incluir ambos, tanto el parámetro de
medio transport Channel incluyendo la dirección de transporte RTP para el canal
del medio y el parámetro media Control Channel incluyendo la dirección de
transporte para el canal hacia delante RTCP.
La clasificación del medio (como datos T.120) el cual no usa RTP/RTCP
debe omitir el parámetro media Control Channel.
Si un canal inverso correspondiente es abierto para una sesión RTP
existente (identificada por RTP session ID), el transporte de las direcciones media
control Channel intercambiado por el proceso OpenLogicalChannel debe ser
idéntico para las que son usadas del canal en la dirección opuesta. Deberá ocurrir
una colisión donde ambas terminales intenten establecer una sesión conflictiva
RTP al mismo tiempo, la terminal que tome el papel de administrador maestro
39

40. Voz dobre IP
debe rechazar el intento conflictivo, esto se puede ver el recomendación H.245. El
intento de la apertura de canal lógico rechazado OpenLogicalChannel debe volver
a intentarse mas tarde.
CARACTERISTICAS DEL GATEWAY
El Gateway debe proveer la apropiada interpretación entre los formatos de
transmisión (por ejemplo H.225.0 de/para H.221) y entre los procedimientos de
comunicación (por ejemplo H.245 de/para H.242). El Gateway debe también
desempeñar el establecimiento de llamada.
En general el propósito del Gateway (cuando no esta operando como MCU)
es reflejar las características de extremo de LAN a un extremo de red de circuitos
conmutados y viceversa, en un modo transparente para el usuario.
Un extremo H.323 puede comunicarse directamente con otro extremo
H.323 en la misma LAN sin involucrar al Gateway. El Gateway puede ser omitido
si las comunicaciones con las terminales de Red de Circuitos Conmutados
(terminales que no están dentro de la LAN) no son requeridas.
El Gateway tiene las características de una Terminal H.323 o MCU (Multi
Controller Unit) en la LAN y por otro lado las características de una terminal de red
de circuitos conmutados o un MCU en la Red de Circuitos Conmutados. El
Gateway provee la conversión necesaria entre los diferentes tipos de terminales.
Nótese que el Gateway puede inicialmente operar como una terminal, pero
después utilizando señalización H.245 se puede configurar para operar como
MCU para la misma llamada que fue inicialmente punto a punto. Los Gatekeepers
se percatan de cuales terminales son Gateway desde que esto es indicado
cuando la terminal/Gateway se registra con el Gatekeeper.
Un Gateway que envía datos T.120 entre la Red de Circuitos Conmutados y
la LAN, debe contener un proveedor de Sistema Controlador Multipunto T.120
MCS (Multipoint Controller System) el cual conecta al proveedor de Sistema
40

41. Voz dobre IP
Controlador Multipunto T.120 MCS (Multipoint Controller System) en la LAN con
el Sistema Controlador Multipunto T.120 MCS (Multipoint Controller System) en
la Red de Circuitos Conmutados.
Ejemplos de las configuraciones de un Gateway H.323 son mostrados en la
figura siguiente:
41

42. Voz dobre IP
Conversion
Function Terminal
Function
SCN
Terminal
Function
H.323
LAN SCN
Conversion
Function Terminal
Function
SCN
MCU
Function
H.323
LAN SCN
Conversion
Function MCU
Function
SCN
Terminal
Function
H.323
LAN SCN
Conversion
Function MCU
Function
SCN
MCU
Function
H.323
LAN SCN
Gateway A
Gateway B
Gateway C
Gateway D
Configuraciòn del Gateway en H.323
Gateways ínter operando con solo terminales de voz en GSTN o ISDN
deben generar y detectar señales DMTF correspondientes a H.245 user Input
Indication para los caracteres 0-9, *, #.
La función de conversión provee la conversión necesaria del formato de
transmisión, control, video y/o cadenas de datos entre las diferentes
recomendaciones de la terminal. Como mínimo, el Gateway debe proveer:
• función de conversión para el formato de transmisión.
42

43. Voz dobre IP
• Establecimiento y procedimiento de señales de llamada.
• Control y procedimiento de señales de comunicación.
El Gateway desempeña la conversión apropiada entre la señalización de la
llamada H.225.0 y el sistema de señalización de la Red de Circuitos Conmutados
(Q.931, Q.231, etc.).
Todas las señalizaciones Q.931 recibidas por el Gateway de un extremo
ISDN y que no son aplicables para el Gateway, deben dejarse pasar al extremo
LAN y viceversa. Estas señalizaciones incluyen una serie de mensajes Q.932 y
Q.950. Esto permite a los extremos H.323 implementar Servicios Suplementarios
descritos en esas recomendaciones. El manejo de la señalización de llamada, de
la Red de Circuitos Conmutados requiere un estudio más amplio, por lo que en
este trabajo se abordara solo una parte del tema.
Esta recomendación describe la conexión de una terminal H.323 en la LAN
a una terminal externa en una Red de Circuitos Conmutados a través del
Gateway. El actual número de terminales H.323 que pueden comunicarse a través
del Gateway no es objeto de estandarización. De manera similar el número de
conexiones de Redes de Circuitos Conmutados, el número de conferencias
simultáneas independientes, la conversión de funciones audio/datos/video y la
inclusión de funciones multipunto son dejadas a los diferentes fabricantes.
Un Gateway puede ser conectado vía Red de Circuitos Conmutados a otros
Gateways para proveer una comunicación entre terminales H.323, las cuales no
están en la misma LAN. Equipos que proveen interconexión transparente entre
LANs sin usar la recomendación H.320 (como rutas y marcado remoto en las
unidades) no son Gateways como es definido en el ámbito de esta
recomendación.
43

44. Voz dobre IP
CARACTERISTICAS DEL GATEKEEPER
El Gatekeeper, el cual es opcional en un sistema H.323, provee servicios de
control de llamada a un equipo extremo H.323. Más de un Gatekeeper puede
estar presente y comunicarse con otro en un modo no especificado. El
Gatekeeper es lógicamente separado de lo equipos extremo, sin embargo, su
implementación física puede coexistir con una terminal, un Gateway, un Micro
Controlador (MC) o un dispositivo de LAN que no sea H.323.
Cuando esto se presenta en un sistema, el Gatekeeper debe proveer los
siguientes servicios:
• Resolución de direcciones: El Gatekeeper debe desempeñar direcciones
seudónimas para resolver Direcciones de Transporte. Esto debe hacerse
usando una tabla de resolución la cual es actualizada usando los mensajes
de Registro. Otros métodos de actualización de la tabla de resolución son
permitidos también.
• Control de Admisión: El Gatekeeper debe autorizar el acceso LAN usando
los mensajes ARQ/ACF/ARJH225.0. esto puede ser basado en una
autorización de llamada, ancho de banda o algunos otros criterios los
cuales se dejan al fabricante.
• Control de Ancho de Banda: El Gatekeeper debe soportar mensajes
BRQ/BRJ/BCF. Esto puede estar basado en la administración del ancho de
banda.
IMPORTANCIA DEL ESTÁNDAR H.323
H.323 es el primero y sigue siendo el mas importante protocolo estándar de
comunicaciones multimedia, a través de este se logra una convergencia de voz,
44

45. Voz dobre IP
video y datos. Construido para redes de paquetes de datos, H.323 a encontrado
una gran aceptación en las redes IP, teniendo una gran importancia en VoIP.
Como otros protocolos de comunicaciones, H.323 es un estándar publicado
por la ITU (Internacional Telecommunications Union). Este fue aprobado como un
estándar internacional para voz, video y datos, definiendo como algunos
dispositivos por ejemplo computadoras, teléfonos, celulares, PDAs, teléfonos
inalámbricos y sistemas de videoconferencia, dan una nueva pauta a la tecnología
y al usuario final.
El estándar H.323 es la primera especificación completa bajo la cual, los
productos desarrollados se pueden usar con el protocolo de transmisión más
ampliamente difundido (IP). Es debido a esto que existe tanto interés y
expectación entorno al H.323 porque apareció en el momento más adecuado,
porque se tienen amplias redes ya instaladas y la mayoría de las aplicaciones son
basadas en IP, tales como el acceso a la Web. Además, los ordenadores
personales son cada vez más potentes y por lo tanto, capaces de manejar datos
en tiempo real tales como voz y vídeo.
Como logros principales de esta recomendación podemos señalar:
• La estandarización de los protocolos permite a los diversos fabricantes
evolucionar en conjunto.
• Los usuarios no deben preocuparse sobre las posibilidades de su
interlocutor, existiendo una negociación de las capacidades de cada punto
de la línea.
• Debido a su apoyo sobre IP es independiente del tipo de red física que lo
soporta, permitiendo la integración con las grandes redes IP actuales.
• Por su propia estructura, es independiente del hardware, si bien permite ser
implementado en los ordenadores actuales, también se desarrolla hardware
específico como Teléfonos IP y consolas de videoconferencia.
45

46. Voz dobre IP
• Otra característica importante es el control de tráfico que se puede realizar
dentro de la red.
• De esta forma no deben producirse caídas importantes de rendimiento en
las redes de datos.
• La negociación previa permite conectar terminales de muy diversas
características, como pueden ser teléfonos de voz, consolas de
videoconferencia, ordenadores, etc.
Se ha llevado una rápida adopción del H.323. El gráfico siguiente explica por sí
mismo esta tendencia.
Figura.2.1.1 Crecimiento del mercado H.323
H.323 PERSPECTIVA HISTORICA
Anteriormente al H.323, el ITU se enfocó exclusivamente en la
estandarización de las redes globales de telecomunicaciones. Por ejemplo, en
46

47. Voz dobre IP
1985 se comenzó el trabajo en la especificación que define el envío de imagen y
voz sobre redes de circuitos conmutados, tales como RDSI. La ratificación de la
norma (H.320) tuvo lugar 5 años después (fue aprobada por el CCITT en
Diciembre de 1990). Sólo 3 años después se dispuso de equipos que cumplieran
En Enero de 1996, un grupo de fabricantes de soluciones de redes y de
ordenadores propuso la creación de un nuevo estándar ITU-T para incorporar
videoconferencia en la LAN. Inicialmente, las investigaciones se centraron en las
redes de área local, pues éstas son más fáciles de controlar. Sin embargo, con la
expansión de Internet, el grupo hubo de contemplar todas las redes IP dentro de
una única recomendación, lo cual marcó el inicio del H.323.
El H.323 soporta vídeo en tiempo real, audio y datos sobre redes de área
local, metropolitana, regional o de área extensa. Soporta así mismo Internet e
intranets. En Mayo de 1997, el Grupo 15 del ITU redefinió el H.323 como la
recomendación para "los sistemas multimedia de comunicaciones en aquellas
situaciones en las que el medio de transporte sea una red de conmutación de
paquetes que no pueda proporcionar una calidad de servicio garantizada.
Nótese que H.323 también soporta videoconferencia sobre conexiones
punto a punto, telefónicas y RDSI. En estos casos, se debe disponer un protocolo
de transporte de paquetes tal como PPP.
Una recomendación del ITU.
Aunque se hable del H.323 como de un estándar, el ITU lo considera una
recomendación. Como cualquier recomendación de un origen similar, está abierta
a la interpretación de diferentes fabricantes. Una ventaja es que deja libertad a los
fabricantes para implementar capacidades que cumplan con los requerimientos de
aplicaciones especiales.
ESTABLECIMIENTO DE LLAMADAS
47

48. Voz dobre IP
El paso previo al establecimiento de una comunicación entre dos terminales
es la resolución de la dirección IP del destinatario de la llamada. En este proceso
el usuario llamante invoca mediante H.225 RAS al Gatekeeper para conocer la
dirección IP del destinatario. Si el proceso de registro del destinatario fue
satisfactorio el Gatekeeper conocerá su dirección IP, esta dirección física será
entregada al llamante para que inicie la llamada. En este punto hay que recordar
que el Gatekeeper tiene la autorización para denegar una llamada, es decir, puede
no autorizar al llamante y así mismo, puede no autorizar al llamado a atender la
llamada. Toda comunicación de naturaleza H.225 RAS es transportada sobre
UDP.
Si el Gatekeeper ha autorizado la llamada a continuación entra en juego la
especificación H.225.0 Call Control. Este protocolo deriva de Q.931 y aporta el
servicio básico de llamada. Call Control será empleado por el llamante para
ponerse en contacto con el usuario deseado. Como evolución de Q.931 en él se
encuentran los habituales mensajes de Setup, Call Proceeding, Alerting, Connect
y Release Complete. H.225.0 Call Control emplea TCP como nivel de transporte.
La proliferación de terminales H.323 y algoritmos de compresión ha
obligado a incorporar un canal por el que los participantes en una conversación
acuerden las prestaciones de terminal que emplearan y qué tipo de compresión
aplicarán a la voz o el vídeo. Este canal de negociación es desarrollado a través
del protocolo H.245 Media Control que a su vez viaja sobre datagramas TCP.
H.323 emplea UDP como nivel de transporte de la voz y el video. Ambos
flujos de información se codifican respectivamente según las especificaciones
G.7xx y H.26x. Dentro de H.323, complementado a UDP, encontramos los
protocolos RTP (Real Time Protocol) y RTCP (Real Time Control Protocol) que
entre otras funciones son los responsables de introducir marcas de tiempo en
cada datagrama de información para la correcta secuenciación y posterior
reconstrucción de caudal de voz o video.
48

49. Voz dobre IP
El proceso descrito es el procedimiento básico de establecimiento de
llamadas. A partir de la versión 2 de H.323 se han incorporado numerosas
facilidades de usuario conocidas como Servicios Suplementarios. Estos servicios
se reúnen sobre la especificación H.450.1 que a su vez se sitúa sobre H.225 Call
Control. Por citar solo algunos de estos servicios indicar la existencia de H.450.2
para la transferencia de llamadas; H.450.3 para el desvío de llamada y H.450.6
para la llamada en espera.
Estándar T.120
T.120 surge de la necesidad, en una videoconferencia, de trabajo en
equipo, es decir compartir diferentes aplicaciones como por ejemplo: compartir
una hoja de cálculo, hacer un dibujo estilo pizarra, y que sea compartido entre
ambos conferenciantes, etc. Mucho más todavía cuando en vez de una
videoconferencia de solo dos sitios, tenemos una multi - videoconferecia. Y en
realidad, no está asociada totalmente a 'Videoconferencia', aunque esta su
entorno natural, si no que es un estándar para compartir datos.
Si se utiliza T.120 los datos pueden ser distribuidos en tiempo real a cada uno de
los participantes, existiendo interoperabilidad entre equipos de distintos
fabricantes, asegurándose la integridad de los datos. Además este estándar es
independiente de la red (RTC, LAN, RDSI, etc.) y de la plataforma (Unix, PC,
Macintosh, etc.).
En este tipo de conferencias siempre hay uno administrador (es el
'proveedor principal'), que es el que ofrece los servicios de MCS (Multipoint
Conference Services). La conexión de los terminales a este puede ser en estrella,
en cadena, en cascada, etc. Si el proveedor se cae, la conferencia (de datos) se
interrumpe.
49

50. Voz dobre IP
En las conferencias de datos hay un 'dominio', que básicamente es la
conferencia en sí, y 'canales' dentro del dominio, que pueden ser públicos (para
difusión, broadcast) o privados entre usuarios.
Estos canales son los siguientes:
1. Canal de errores de control. Prioridad máxima.
2. Canal de anotaciones. Prioridad alta.
3. Canal de Imágenes de Mapa de bits. Prioridad media.
4. Canal de transferencia de ficheros. Prioridad baja.
Algunos de los componentes de la T.120 son:
T.123: Protocolos de transporte de red. Presenta al nivel superior un interfaz
común, e independiente del medio de transporte.
T.122: Servicio de datos genérico orientado a conexión que junta varias
comunicaciones punto a punto para formar un dominio multipunto. Entre otras
cosas, proporciona difusión de datos con control de flujo, direccionamiento
multipunto, busca el camino más corto entre estaciones, etc. Los problemas de
reserva y resolución de recursos se solucionan mediante testigos.
50

51. Voz dobre IP
T.125: Protocolo de servicio de comunicación multipunto. Especifica los mensajes
de protocolo necesarios según T.122
T.124: Control Genérico de Conferencia (GCC). Establece y libera las conexiones,
maneja la lista de participantes, listas de aplicaciones y funcionalidades de las
mismas, etc...
Aquí va, con carácter opcional, T.121: Plantilla General de Aplicaciones (GAT,
General Aplication Template). Define una plantilla con la funcionalidad de una
aplicación. Permite que quien se enfrente a programar algo de esto, se asegure de
ajustarse a la recomendación.
T.126: Protocolo de intercambio de imágenes fijas y anotaciones.
T.127: Transferencia multipunto de ficheros binarios. Permite la difusión de varios
ficheros de forma simultánea, transmisión privada de ficheros entre grupos de
participantes, etc...
T.128: Control audiovisual para sistemas multimedia multipunto. Esto controla el
manejo de canales de audio y video en tiempo real dentro de una
videoconferencia.
Las aplicaciones de usuario podrían utilizar los servicios de T.126, 127 y
128, ir directamente sobre T.124 ó sobre T.122/125, utilizar T.121...
51

52. Voz dobre IP
CAPITULO 3.- TELEFONIA IP
La telefonía IP es un término usado para describir un juego de productos y
soluciones usados para transportar tráfico de voz sobre una red de datos.
Utilizando IP (Internet Protocol) como mecanismo de transporte, la telefonía IP
52

53. Voz dobre IP
permite crear una red convergente en la cual todas las comunicaciones (voz, video
y datos) compartan la misma infraestructura.
Existen numerosos beneficios para este tipo de infraestructura, incluyendo
administración simplificada, ahorro de costos en telecomunicaciones y unificación
de servicios de mensajes.
SELECCIÓN PARA IMPLEMENTAR TELEFONIA IP
Es importante tener en cuenta que el tráfico de voz y el tráfico regular de
datos IP son dos soluciones completamente diferentes. El trafico de datos RTCP
/IP (Regular Transmisión Control Protocol / Internet Protocol) es muy flexible es
decir no da mucha importancia a una WAN con enlaces de transmisión lentos,
perdida de paquetes y recepción de paquetes fuera de secuencia. De hecho,
TCP/IP opera de esa forma, tomando datos y segmentándolos dentro de
diferentes paquetes y transmitiendo los datos vía el mejor camino posible que
encuentre. No siendo de su importancia el orden en el cual los datos son
recibidos, o el camino que toma para llegar a su destino, porque el dispositivo final
es el responsable del reensamble y la resegmentación de los datos.
Por otro lado el tráfico de Voz no permite este tipo de flexibilidad. Aun
cuando el trafico de voz se este convirtiendo a paquetes IP, esto no deja de ser
trafico de voz. La telefonía IP depende de los paquetes que están siendo
recibidos en el mismo orden en el que fueron enviados, si un paquete se pierde,
este deberá permanecer perdido, porque retransmitir el paquete solo confundiría a
la persona destino que esta recibiendo la llamada. Para lograr esto, se debe
incorporar nuevas y diferentes características en los Switches y Routers como
encolado (Queuing) y RTP (Real Time Control Protocol)
COMPONENTES DE TELEFONIA IP
53

54. Voz dobre IP
Los componentes que deben ser sumados a la infraestructura para facilitar
la telefonía IP son los que realmente opacaran la línea entre la infraestructura de
voz tradicional y la infraestructura de datos. Un punto importante que recordar
cuando estamos considerando una infraestructura convergente, es que no importa
si estamos manejando voz, video o datos, porque a fin de cuentas todo esto son
comunicaciones.
Elementos de una red de red de VoIP.
• CALL MANAGER
CallManager provee una solución de telefonía IP basado en un software de
plataforma de procesamiento de llamada para desempeñar el papel del tradicional
PBX. EL CallManager representa una solución a gran escala y responde a las
necesidades de la telefonía IP. Se han introducido diferentes soluciones de Vos
54

55. Voz dobre IP
sobre IP, por ejemplo diferentes programas de Chat como: Microsoft NetMeeting,
América Online, Instant Messenger y Yahoo! Messenger, estos programas ofrecen
la capacidad de comunicar voz utilizando Internet ó otra red como medio, sin
embargo estos carecen de confiabilidad.
El Call Manager debe ofrecer una solución confiable, escalable y manejable
para cualquier organización de cualquier tamaño en el que se desee implementar
la telefonía IP.
• LA PLATAFORMA CALL MANAGER
El Call manager es probablemente la plataforma más integral de la telefonía
IP. Este provee al resto de la arquitectura de la telefonía IP con un punto central
para el procesamiento de llamada, servicios de conexión, señalización y registro
para teléfonos IP, análogos, gateway digitales y hereda dispositivos de telefonía
como en un sistema basado en PBX. La comunicación con dispositivos de
telefonía IP esta habilitada para usar diferentes protocolos de telefonía IP como
SSP (Skinny Station Protocol), H.323, MGCP (Media Gateway Control Protocol) y
SMDI (Simplified Message Desk Interface).
Recientes versiones de la plataforma CallManager permiten a un servidor
CallManager soportar de 2500 teléfonos IP a 5000 dispositivos de telefonía IP por
cada servidor. Un dispositivo IP puede ser cualquiera de los siguientes:
• Teléfono IP
• Gateway analógico o digital
• IP softphone (Software de un teléfono IP normal)
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56. Voz dobre IP
• Procesador Digital de Señales
PROTOCOLOS DE TELEFONIA IP
• SKINNY STATION PROTOCOL (SSP)
Es un protocolo de comunicaciones basado en el estándar SGCP (Simple
Gateway Protocol). SSP fue primero introducido como un método de comunicación
entre la primera generación de teléfonos IP, Gateways y servidores CallManager y
aun es ampliamente usado para el mismo propósito. SSP depende del servidor
CallManager para difundir la configuración y control de la información. Este es
creado en TCP/IP y utiliza los puertos TCP 2000-2002.
• H.323
H.323 es un estándar ampliamente usado para audio, video y datos en
tiempo real sobre redes de paquetes. H.323 es un estándar de la ITU
(Internacional Telecommunication Union) y es parte de la familia de
protocolos H.32X. H.323 fue construido basándose en el protocolo H.320,
permitiendo la transmisión de video y audio basado en redes de paquetes como
Ethernet.
• MEDIA GATEWAY CONTROL PROTOCOL (MGCP)
Es utilizado como un protocolo más veloz que H.323 y SSP, utilizando UDP (User
Datagram Protocol) en oposición a utilizar TCP para la transmisión.
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57. Voz dobre IP
• SIMPLIFIED MESSAGING DESK INTERFACE (SMDI)
Es un protocolo estándar de correo de voz para integrar los sistemas de
correo de voz heredados por los antiguos sistemas basados en PBX y/o otros
dispositivos similares. El CallManager y otras plataformas unificadas de mensajes
pueden usarlo para integrar los sistemas de correo de voz basados en PBX.
CLUSTERING
El agrupamiento (clustering) permitirá extender el soporte para dispositivos
de 2500 teléfonos IP sobre un servidor CallManager a alrededor de 10,000
teléfonos IP dentro de un grupo sencillo. El agrupamiento (clustering) como su
nombre lo indica, es el proceso de combinar 2 o mas servidores CallManager
dentro de una unidad lógica conocida como Grupo. Un grupo consiste de
servidores CallManager y sus dispositivos asociados como teléfonos IP, gateways
y dispositivos lógicos como SoftPhones que es una versión en Software de un
teléfono IP normal. Cuando el concepto de grupo es utilizado, todos los servidores
CallManager comparten la misma configuración de la base de datos, entonces si
un servidor CallManager falla, los demás ya tienen la configuración, entonces no
se requiere una nueva configuración manual.
La idea principal del agrupamiento (clustering), consiste en proveer
suficientes servidores para que si uno de ellos llega a fallar los demás dentro del
grupo puedan tomar la carga del servidor que fallo sin el comprometer el nivel de
servicio de los sistemas finales.
Se tienen 4 perfiles que puede tomar un servidor dentro de un grupo:
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58. Voz dobre IP
• Servidor Primario CallManager
• Servidor de respaldo CallManager
• Servidor Publicador de la Base de Datos
• Servidor TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
El servidor primario y el de respaldo se describen por si mismo.
El papel de servidor publicador de la base de datos es mantener y distribuir
la configuración maestra de la base de datos. Una segunda pero igual de
importante tarea es almacenar las grabaciones de los detalles de las llamadas
(Call Detail Records). Un CDR es una grabación de una llamada telefónica IP.
Esta puede ser usada para análisis de tráfico y funciones adicionales de
contabilidad. El servidor TFTP es usado para proveer una imagen del sistema para
los dispositivos como teléfonos IP y gateways.
Como se estructura el grupo depende de cuantos dispositivos de telefonía
IP serán soportados. Hay muchas limitaciones que se deben tomar en cuenta
antes de implementar un grupo. Un importante punto es tomar en consideración es
que un grupo no puede cruzar un enlace WAN. Todos los grupos de servidores
deben existir en la misma LAN además los servidores deben de interconectarse a
10Mbps. No esta permitido compartir el medio en un grupo, esto es para asegurar
que la calidad del servicio (QoS) es conservada. Un máximo de 100 grupos
pueden ser interconectados, permitiendo soporte para cerca de 1, 000,000
teléfonos IP dentro de una organización. La siguiente figura muestra el
funcionamiento de un grupo y su protección:
58

59. Voz dobre IP
Agrupamiento de CallManagers
59

60. Voz dobre IP
Protección sobre falla
TELEFONOS IP
Los teléfonos IP proveen al usuario final una interfase dentro de la
arquitectura de la telefonía IP. Algunos soportan estándares abiertos y la
habilidad de interactuar con Microsoft NetMeeting.
Los teléfonos IP interactúan con la red con una conexión a 10/100Mbps,
aparte de tener un puerto extra para PC o cualquier otro periférico así como
también un puerto RS-232 para capacidades adicionales. Ofrecen una pantalla
LCD para desplegar un menú con sus características establecidas dejando atrás
los botones convencionales.
60

61. Voz dobre IP
GATEWAYS
Son dispositivos usados para conectar la infraestructura de telefonía IP a la
Red de telefonía Publica Conmutada (PSTN) o para heredar los sistemas PBX.
Existen diferentes Gateways que soportan diferentes protocolos de gateways. Nos
enfocaremos en los que soportan los protocolos siguientes
• Skinny Gateway Protocol
• H.323
• MGCP
El protocolo SGP (Skinny Gateway Protocol) esta basado en el protocolo
estándar SGCP, sin embargo es usado solo por una marca de proveedor en
particular, en otras palabras mientras SGCP es un estándar abierto SGP es
propiedad estandarizada de CISCO, haciendo comparación con el protocolo
HDLC que cada fabricante tiene su propia implementación.
H.323 es un estándar de la ITU. Los Gateways H.323 son mas comúnmente
encontrados en un dispositivo enrutador con gateway integrado y en comunicación
con el CallManager.
MGCP (Media Gateway Control Protocol) es un estándar también y se usa
para comunicar el enrutador-gateway y el CallManager.
61

62. Voz dobre IP
INTRODUCCION AL VIDEO
Las tradicionales transmisiones de video típicamente consistían de una
adiferentes líneas de interfaz de tasa básica (BRI) de ISDN conectando
propiamente estaciones terminales de videoconferencias. Estas líneas ISDN
típicamente operan en una infraestructura punto a punto utilizando la
recomendación H.320.
Usualmente el ancho de banda usado esta en un rango de 128Kbps a 384Kbps y
resguardado completamente de forma independiente de la existente
infraestructura de voz y datos, lo cual resulta como una baja utilización de los
recursos disponibles.
Aunque algunos avanzados sistemas PBX pueden terminar las líneas BRI
(Basic Rate Interface) para sistemas de videoconferencia, las líneas BRI y las
líneas de voz están resguardadas de forma completamente separada unas de las
otras.
La videoconferencia basada en IP, por otra parte, utiliza la recomendación
H.323 permitiendo utilizar la videoconferencia sobre una variedad de medios,
incluyendo medios compartidos y conmutados como Ethernet, líneas alquiladas y
redes multiacceso sin difusión como Frame Relay y ATM (Asynchronous
Transfer Mode).
COMPONENTES DE VIDEO
Como se menciono al principio, la voz sobre IP es muy intolerante al retardo
y a la perdida de paquetes, si hablamos de video conferencias basadas en IP o
62

63. Voz dobre IP
video sobre IP las cosas se complican. Por ejemplo si se tiene una video
conferencia importante y la información es recibida fuera de secuencia y con
retardos, no se entendería nada.
Las transmisiones de video basadas en IP así como la telefonía IP son muy
similares en naturaleza. Voz ó en este caso datos de video, son encapsulados
dentro de paquetes IP y transportados a su destino final. A continuación se
describirán algunos de los componentes requeridos para facilitar la video
conferencia basada en IP, componentes como gateways, gatekeepers, unidades
de control multi-punto (MCU) y terminales adaptadoras de video.
• GATEWAYS
Son usados para proveer a la video conferencia basada en IP el acceso a
la red de fuera de la red de la organización. Los gateways proveen la resolución
de protocolo como H.323 a H.320, y resolución a ISDN de otros medios de red.
Existen en el mercado plataformas modulares ofreciendo opciones de conexión
LAN, ISDN, BRI, ISDN PRI (Primary Rate Interface) y V.35.
• GATEKEEPERS
Un Gatekeeper es un dispositivo usado para permitir o denegar solicitudes
para video conferencias, son una parte integral de la video conferencia basada en
IP. El Gatekeeper es responsable de decidir si suficientes fuentes están
disponibles para que la videoconferencia se lleve acabo y si el dispositivo que
solicita la videoconferencia puede obtener el acceso a los recursos solicitados.
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64. Voz dobre IP
• UNIDADES DE CONTROL MULTIPUNTO
Las Unidades de control Multipunto (MCUs) sirven como un centro, para la
comunicación e infraestructura de la video -conferencia. Este centro sirve como
un simple punto de control de mando para establecer, enlazar y terminar
transmisiones de video. Un MCU es utilizado cuando tres o más participantes
necesitan acceso a la misma video conferencia en tiempo real. Un simple MCU
puede controlar diferentes videoconferencias simultáneamente.
• ADAPTADORES TERMINALES DE VIDEO.
El papel de las Terminales Adaptadores de Video (VTA) en la video
conferencia es proveer una interfase para heredar los sistemas de video
conferencia anteriores. Esto es un logro porque provee una resolución de
protocolo entre la recomendación H.320 para videoconferencia sobre ISDN y el
protocolo de telefonía IP H.323.
• DISPOSITIVOS EXTREMO
Los dispositivos de extremo (endpoints) son los dispositivos de usuario final
que suscriben y reciben servicios de video conferencia. Actualmente hay una lista
de diferentes fabricantes de este tipo de dispositivos de usuario final como son:
Picture Tel, Polycom, Sony, TANDBERG, VCON, VTEL y Zydacron. Aunque la
manufactura de los dispositivos varié de fabricante en fabricante, es típico
encontrar los mismos componentes, usualmente: una video cámara una video
pantalla y componentes de audio.
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65. Voz dobre IP
MEJORAR LA INFRAESTRUCTURA DE RED
Como se ha descrito la telefonía IP y las video conferencias basadas en IP
crean una Arquitectura para Voz Video y Datos Integrados. Dependiendo de las
necesidades de la red se deben ir agregando nuevos dispositivos como
servidores CallManager, teléfonos IP, video Gateways, Gatekeepers, MCUs, VTAs
y dispositivos de usuario final. Todos estos dispositivos son necesarios para llevar
acabo la Arquitectura para Voz, Video y Datos Integrados.
ENRUTADORES PARA UNA RED CONVERGENTE
Como se sabe un enrutador es un dispositivo que trabaja en la capa
del modelo de referencia OSI, su propósito primario es determinar el mejor camino
para los paquetes y conmutar los paquetes basados en direccionamiento IP u otro
tipo de direccionamiento de capa 3. Cuando se implementa una red convergente,
los enrutadores toman un papel muy importante y estos deben ser los dispositivos
que deben ser primordialmente actualizados. Algunos enrutadores solamente se
actualizan adhiriendo módulos-chasis con las interfaces correspondientes
actualizadas. Actualmente en el mercado existen diferentes tipos de enrutadores
que permiten migrar a una red convergente.
INTERFACES DE VOZ ANALOGICA
Los enrutadores utilizan interfaces de voz analógica para interactuar
directamente con los teléfonos convencionales o para conectarse con el antiguo
sistema PBX o la Red Publica Conmutada. Como la tecnología análoga es
considerada como una vieja y estable tecnología, estas interfases son
estandarizadas. Existen actualmente tres tipos de interfaces analógicas
soportadas por algunos enrutadores, que son las siguientes:
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66. Voz dobre IP
• FXS (FOREIGN EXHANGE STATION)
Los puertos de esta interfaz utilizan un conector RJ-11 para conectarse con
los teléfonos convencionales, módems o faxes. Este es el tipo de interfaz mas
comúnmente encontrada en los enrutadores.
• FXO (FOREIGN EXCHANGE OFFICE)
Los puertos de esta interfaz utilizan también un conector telefónico RJ-11.
Los puertos son comúnmente utilizados para conectar por medio de una
negociación los sistemas PBX al proveedor de servicio telefónico de la red.
• E&M (EAR & MOUTH)
Esta interfaz ofrece una solución mas avanzada que las anteriores, así
como otras características que los anteriores no ofrecen, como por ejemplo
almacenamiento y transmisión análoga o digital. Esta interfaz utiliza un puerto RJ-
48 opuestamente al RJ-11 utilizado por los anteriores.
INTERFACES DE VOZ DIGITAL
Las interfaces de voz digital son provistas en los enrutadores usando
tarjetas de almacenamiento digital de voz, procesadores de voz digital (DVP
DigitaL Voice Processor) y módulos de compresión de voz (VCMs Voice
Compression Modules). Las tarjetas de almacenamiento digital de voz interactúan
comúnmente con líneas ISDN BRI y PRI. Utilizando canales individuales en cada
línea, este permite para una línea sencilla soportar dos líneas de voz usando BRI
(Basic Rate Interface) y cerca de 23 líneas usando PRI (Primary Rate Interface) en
los Estados Unidos y cerca de 30 líneas en Europa.
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67. Voz dobre IP
El procesador de voz digital VCMs permite al enrutador llevar una
conversación de voz y comprimirla lo mas que se pueda, aproximadamente a 5.3
Kbps, dependiendo del método de compresión utilizado, una gran diferencia con el
canal de 56 Kbps. Esto permite una mejor utilización del ancho de banda
disponible.
ENCOLADOS PARA VOZ Y VIDEO
El encolado es un importante punto de diseño y desempeño que debe ser
examinado en la telefonía IP. El encolado ha sido tradicionalmente una función de
la capa · del modelo de referencia OSI para las conexiones WAN, pero cuando se
habla de una red convergente se debe enfocar a las LAN. El trafico en la capa 2
del modelo de referencia OSI puede ser clasificado por el tipo de servicio usando
el protocolo 802.1Q.
Es recomendado que cuando se usa este protocolo se separe el tráfico de
voz y video del tráfico regular de datos y se ponga este tráfico con un encolado de
prioridad alta. El protocolo 802.1Q especifica siete clases de servicio (COS), 0
comienza por la mas baja prioridad y 7 comienza por la mas alta prioridad. Se
recomienda que COS 4 -7 sea usado para voz y video, y que 0-3 para la
operación normal de datos.
Una nota importante para ser considerada es que en el encolado de capa 2
una vez que los paquetes encuentran un enrutador, la información de capa que
llevan esos paquetes se pierde, en otras palabras 802.1Q es solo una solución
LAN. Para el tráfico que cruza enlaces WAN, el encolado de capa 3 debe ser
incorporado.
67

68. Voz dobre IP
INTRODUCCION A LOS GATEWAYS PARA LA ARQUITECTURA DE VOZ,
VIDEO Y DATOS INTEGRADOS.
Un Gateway por definición es un dispositivo que convierte un medio o
protocolo a otro. En el ambiente Voz sobre IP, un Gateway es responsable de
conectar una red de telefonía IP a la Red Telefónica Publica Conmutada o PBX y
sistemas clave. Por ejemplo, el gateway puede conectar una red H.323 a una red
basada en SIP (SMDS Interface Protocols), Red Publica Telefónica Conmutada o
ISDN. También desempeña resoluciones entre diferentes formatos de transmisión
y procedimientos de comunicación, y es responsable para establecer y liberar
llamadas en ambos lados de la red. La comunicación entre las terminales y un
Gateway son hechas a través de los protocolos H.245 y Q.931.
Los tipos de Gateways van de dispositivos únicos con niveles de entrada
especializados a Gateways de nivel empresarial integrados en Switches y
Enrutadores. Basados en los dispositivos o la implementación, los Gateways se
comunican con otros dispositivos sobre diferentes protocolos Gateway. La propia
infraestructura o los requerimientos para implementar Voz sobre IP determinaran
cual Gateway debe usarse, pero algunas de las características que se requieren
por default son: transmisión DMTF, redundancia del CallManager y servicios
suplementarios. Servicios suplementarios que permitan a los usuarios
desempeñar la llamada en espera, transferencia de llamada y conferencia, por
mencionar algunos.
CAPACIDADES DE LOS PROTOCOLOS DE LOS GATEWAYS
Los tres protocolos de voz de los Gateways, como se menciono al
principio, son SSP (Skinny Station Protocol), H.323, y MGCP.
El primero permite a un cliente usar TCP/IP para transmitir y recibir llamadas y
paquetes RTP/UDP/IP para audio. Un ejemplo de un cliente es un teléfono IP o
68

69. Voz dobre IP
Gateway. El cliente se comunica con el CallManager sobre TCP en los puertos
2000-2002.
H.323 es el protocolo de Gateways mas soportado por los dispositivos de
diferentes fabricantes y es una recomendación estándar hecha por la ITU
(Internacional Telecommunications Union) para los paquetes basados en audio,
video, voz y conferencia. Es el estándar central para la conferencia (basado en
H.245, H.225 y Q.931) y es el único Gateway que provee capacidad de
enrutamiento completo. Este transmite y recibe cadenas vía RTP (Real Time
Protocol) junto con RTCP (Real-Time Control Protocol) llevadas sobre UDP (User
Datagram Protocol), por medio de eso provee estado y control de la información.
Señalización como RAS (Registration, Admisión y Status), H.245 y Q.931
es transportada sobre señalización TCP.Q.931, para el establecimiento y
terminación de una llamada. Sin embargo las capacidades son intercambiadas
utilizando H.245, el cual se usa para el control de llamada y estable la
comunicación multimedia o los servicios de llamada entre los clientes H.323.
El protocolo MGCP funciona en una arquitectura donde la inteligencia del
control de llamada es removida de un Gateway. Level3, Bellcore, Cisco y Nortel
desarrollaron MGCP el cual es un protocolo maestro/esclavo, donde el gateway es
el esclavo sirviendo órdenes del maestro, el cual es el agente que llama. El
CallManager funciona como el agente que llama.
Otro protocolo que esta siendo implementado en los Gateways es SIP
(Session Initial Protocol), es un protocolo de control de la capa de aplicación que
puede establecer, modificar y terminar sesiones multimedia o llamadas. Estas
sesiones multimedia incluyen conferencias IP, llamadas telefónicas y distribución
multimedia. Una solución para este tipo consiste de un agente SIP, un teléfono IP,
un Gateway SIP y un servidor Proxy SIP.
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70. Voz dobre IP
SIP soporta cinco elementos de establecimiento y terminación de comunicaciones:
• Localización de usuario
• Capacidades de Usuario
• Disponibilidad de Usuario
• Establecimiento de llamada
• Manejo de llamada
Actualmente, el mundo de Voz sobre IP es dominado por H.323, el
surgimiento de SIP y el incremento del numero de aplicaciones que soporta esta
tecnología significa que exista una interoperabilidad de SIP con las redes
existentes H.323.
NOTA: Un ejemplo de un software nuevo que utiliza la funcionalidad de SIP es la
aplicación Windows Messenger, el cual es parte de Windows XP. Windows
Messenger es un software de comunicaciones en tiempo real que provee punto a
punto telefonía IP. SIP es un protocolo de comunicación multiparte, pero la
primera versión de Windows Messenger solo soporta dos formas de conversación.
ELECCION DE UN GATEWAY DE VOZ
Hay un número de diferentes Gateways de voz disponibles para el
CallManager y las implementaciones de Voz sobre IP, las cuales están divididas
en categorías, por el tipo de Gateway y el protocolo que esta corriendo para la
comunicación del Gateway. La selección del Gateway esta basada sobre algunas
de las siguientes variables: análogo o digital, capacidad, tipo de conexión,
servicios, características e instalación.
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71. Voz dobre IP
Los Gateways analógicos proveen conectividad a un teléfono analógico,
oficina central y a un PBX. Los puertos FXS (Foreign Exchange Station) son
usados para proveer un tono de marcado para teléfonos analógicos, faxes y
teléfonos con altavoz., mientras que los puertos FXO (Foreign Exchange Office)
en un Gateway son usados para la conectividad con la Oficina Central para un
acceso analógico a la Red Telefónica Publica Conmutada. Por otro lado los
puertos E&M (Ear & Mouth) son utilizados para la señalización de comunicación
de PBX a PBX.
Si se requiere una más alta capacidad de los canales de voz para la
Red Publica Telefónica Conmutada o PBX, un Gateway digital podría ser mas
efectivo. Los diferentes Gateway soportan dos tipos de señales principales: ISDN
PRI (Primary Rate Interface) o CAS (Channel Associated Signaling) para un T1 o
E1. ISDN PRI utiliza un canal D para señalización. ISDN PRI es clasificado como
señalización fuera de banda, porque hay un canal dedicado para señalización,
mientras que, la señalización CAS (Channel Associated Signaling) usa una parte
del ancho de banda de cada canal.
Para determinar cual tipo de interfase PRI es requerida depende si el
Gateway se va a conectar a una PBX o a la Red Publica Telefónica Conmutada.
Generalmente si el gateway se conecta a un PBX, se necesitara una “Interfase
de red PRI” porque el PBX esta en el “lado del usuario”. Normalmente la Red
Telefónica Publica Conmutada funciona como un “Lado de red” y el Gateway
necesita una “Interfase del Lado de Usuario PRI”.
La redundancia del CallManager es requerida porque una red con
Arquitectura de Video, Voz y Datos Integrados necesita tener el mismo alto nivel
de disponibilidad y confiabilidad como el tradicional PBX.
Ahora otro punto a tomar en cuenta es la señalización. DMTF usa dos
frecuencias, un tono alto y uno bajo para distinguir los números en un teclado
telefónico. Esta señalización es usualmente transmitida sobre un circuito de voz de
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