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Resumen: El término VoIP (Voice over Internet
Protocol) se refiere a un conjunto de normas, dispositivos
y recursos que permiten utilizar el protocolo IP para que
la voz se transporte a través de Internet en forma digital
por paquetes, tal cual como si estuviésemos realizando
una llamada telefónica de manera convencional, sólo que
esta vez utilizaremos Internet para hacerlo y no la red
telefónica local.
En este documento se presenta en forma resumida una
breve historia y como ha ido evolucionando y creciendo el
uso de VoIP, para luego describir su arquitectura y
características de equipos y dispositivos, explicando
brevemente los protocolos en los cuales basa su
funcionamiento, se mencionan además las principales
ventajas y desventajas que implica su implementación y
utilización.
Términos para indexación - VoIP, teléfonos IP, softphones,
codecs, Gateway, H323, SIP.
I. INTRODUCCION
a Telefonía IP es una solución tecnológica que sirve para
transmitir comunicaciones de voz sobre una red de datos
basada en el estándar IP. Con la solución de Telefonía IP, la
organización reduce costos integrando sus aplicaciones de
voz y datos sobre una única plataforma de Red. Esta solución
permite elevar la productividad, reducir costos operativos de
la empresa mediante la convergencia de las comunicaciones;
además de escalar las soluciones de acuerdo a las necesidades
de las empresas, las cuales pueden ser corporativas, medianas
o pequeñas. a idea de la VoIP no es nueva lleva ya algún
tiempo, existen patentes y publicaciones de investigaciones
que datan de varias décadas atrás y que se reabre el interés de
VoIP debido al despliegue masivo y facilidades de acceso a
internet [1].
Las tecnologías de la información y comunicación se
encuentran en un desarrollo continuo, donde el objetivo
principal es el de permitir al ser humano de una forma
sencilla y eficiente, intercambiar información. Dando paso a
la comunicación y así acortar distancias. Las técnicas en la
Teoría de Comunicación buscan ofrecer un sistema
simplificado donde exista convergencia de tecnologías para
brindar una variedad de servicios sobre una misma
infraestructura.
Documento entregado el 15 de mayo de 2013. Trabajo realizado para la
materia de Ingeniería de Tráfico dictada por el Dr. Iván Bernal en la Escuela
Politécnica Nacional (EPN).
B. P. Benavides estudia actualmente en la EPN en la Facultad de
Ingeniería Eléctrica y Electrónica. (e-mail: patrexelloco@hotmail.com)
C. I. Mullo estudia actualmente en la EPN en la Facultad de Ingeniería
Eléctrica y Electrónica. (e-mail: nodeti@hotmail.com)
L. A. Ruiz estudia actualmente en la EPN en la Facultad de Ingeniería
Eléctrica y Electrónica. (e-mail: luisandreselmatador@hotmail.com)
Ahora sabemos que el internet se ha convertido en una
herramienta muy útil para el acceso a la información
proveniente de distintas fuentes, y que su gran penetración
actualmente facilita la comunicación por todas partes del
mundo.
El crecimiento continuo y la implantación de los últimos
años de las redes IP ha permitido el desarrollo de las
tecnologías de comunicación que buscan mejorar en su forma
y en sus mecanismos para lograr la misma.
Se ha creado un entorno donde es posible transmitir
telefonía sobre IP, debido a la inversión que han realizado
las empresas para el desarrollo de técnicas avanzadas tales
como digitalización de voz , mecanismos de control y
priorización de tráfico, protocolos en tiempo real, así como el
estudio de nuevos estándares que permitan la calidad de
servicios en redes IP.
Así también existen obstáculos que no han permitido una
implantación de esta tecnología, como la falta de estándares y
el largo plazo de amortización de este tipo de soluciones.
II. EVOLUCIÓN
En la década de los 90, un grupo de personas perteneciente al
entorno de la investigación, tanto de instituciones educativas
como empresariales, comenzaron a mostrar un cierto interés
por transportar voz y video sobre redes IP, especialmente a
través de intranets corporativas e Internet. Esta tecnología es
conocida hoy día como VoIP y es el proceso de dividir el
audio y el vídeo en pequeños fragmentos, transmitir dichos
fragmentos a través de una red IP y reensamblar esos
fragmentos en el destino final permitiendo de esta manera
que la gente pueda comunicarse [1].
La VoIP toma un papel central en la interconexión de
cada hogar y cada negocio utilizando una red de
conmutación de paquetes.
En un inicio en el año 1995 la compañía llamada Vacoltec
lanzó el primer teléfono software para Internet. Pero este
software entablaba una comunicación de PC a PC y
necesitaba hacer uso de diversos requisitos como micrófono,
altavoces, tarjeta de sonido y módem. El principio de
funcionamiento de este software es igual al de hoy día,
donde la señal de voz comprimida se transforma en paquetes
IP. Sin embargo, no tuvo éxito debido ya que las conexiones
a Internet que se disponían en ese entonces ofrecían un ancho
de banda muy pequeño.
Para los siguientes años, la tecnología asociada a las redes
de datos mejoró, y en 1998 se dieron los primeros pasos en
el ámbito comercial. Así algunas compañías lanzaron al
mercado adaptadores para teléfonos tradicionales que
permitían hacer uso en un entorno VoIP, dando un
acercamiento de los clientes con la tecnología VoIP y su
utilización. Y de esta manera algunas empresas se animaron a
Análisis General de la tecnología VoIP
Byron P. Benavides, César I. Mullo & Luis A. Ruiz.
L
2. >PAPER 1 < 2
incursionar en el mercado de VoIp alcanzando ya el 1% del
tráfico total de voz: su carrera había comenzado.
En 1999, compañías dedicadas a las redes de datos tales
como Cisco crearon las primeras plataformas destinadas a
empresas capaces de tratar con tráfico VoIP. Esto supuso un
nuevo impulso a la VolP ya que comenzó a implantarse en
muchas empresas. La consecuencia directa fue que la VoIP
alcanzara en el año 2000 más del 3% del tráfico total de voz.
Las redes de datos siguieron mejorando en años venideros, y
alrededor del año 2005 ya era fácil para cualquier persona de
países desarrollados conseguir una conexión a Internet que
cumpliera los requisitos mínimos para ofrecer una buena calidad
de voz y una comunicación fiable a través de VoIP, reduciendo
al mínimo las posibles interrupciones que se pudieran producir
durante la conversación.
Este crecimiento se debe a que un grupo de corporaciones sin
fines de lucro se han unido los últimos años y han propuesto
estándares, esto para solucionar los problemas como
incompatibilidad. IMTC es una corporación compuesta por más
de 145 miembros de Europa Norte América y Asia. Su
funcionamiento se basa en estándares abiertos internacionales
para promover, fomentar y facilitar el desarrollo de soluciones
de Teleconferencia multimedia compatibles.
El foro de Voz sobre IP es un grupo de vendedores fundado
en Mayo de 1996 para garantizar interoperabilidad y alta calidad
de servicio para productos de telefonía sobre Internet,
definiendo y promoviendo un simple acuerdo de
implementación en un foro abierto para discutir la banda de voz
sobre una red IP. [6]
En Octubre de 1996 el foro se juntó con IMTC, y desde
entonces ha operado como uno de estos grupos activos. A los
miembros que fundaron VoIP se incluyen grandes industrias de
computación, como es el caso de: 3COM, Microsoft, y U.S.
Robotics, así como Telcos Nortel, Octel y Vocaltel, y más
recientemente Dialogicy NetSpeak [6]
SCSA, es un conjunto de especificaciones referentes a
hardware y software con la especificación de VoIP para el
diseño de sistemas escalables de telefonía en computación. Fue
lanzado en 1993 por Dialogic y 70 compañías relacionadas con
la telefonía.
Para 1997 SCSA tuvo un soporte de más de 300
organizaciones, y. más de 100 productos de hardware SCSA han
sido anunciados desde ese entonces. Por lo tanto el fenómeno
VolP ha sido de gran interés para varios fabricantes y para
algunos productos de telefonía.
La especificación VolP inicialmente fue definida para las
comunicaciones de audio, pero claramente hay un gran mercado
potencial para vídeo conferencia vía IP, e IP como un medio de
transmisión para la telefonía tradicional.
Esto supuso otro gran impulso a la VoIP y provocó que a día
de hoy existan muchas soluciones que hacen uso de esta
tecnología. Un ejemplo claro es Asterisk, una centralita
telefónica de software libre que se distribuye bajo licencia GPL1
.
Este producto, soportado comercialmente por Digium, se ha
convertido en pocos años en una de las soluciones IP más
extendidas en diversos ámbitos, como el empresarial o el
educativo. Otro ejemplo destacable de producto VoIP es Skype,
que fue creado por dos jóvenes universitarios en el año 2003. A
diferencia de Asterisk, Skype hace uso de un protocolo privado
que no está basado en un estándar.
Fig. 2. Volumen del mercado generado por Voz sobre IP [8]
En la figura 1 se observa el crecimiento del volumen de mercado
generado por el mercado de VoIP dice que se superará los
377.000 millones de dólares en 2016, duplicando así el volumen
con respecto al año 2012 y manteniendo un importante
crecimiento. En cuanto a las empresas proveedoras de
soluciones para comunicación unificada, Cisco es el líder
fabricante con mayor base instalas de este tipo de solución.
Entre otros datos, se dice que “ya en 2013 veremos como
smartphones y tabletas serán los medios más utilizados para las
comunicaciones unificadas y VoIP, superando por primera vez a
ordenadores de sobremesa y portátiles” [2].
III. ARQUITECTURA
La arquitectura de la red de VoIP, desde el punto de vista
de su distribución y en términos muy generales, puede ser
centralizada y distribuida, siendo esta última más compleja
pero a la vez más flexible que la primera.
Sea cual sea el protocolo de señalización utilizado en su
arquitectura, el entorno de una red de voz IP puede ser como el
que se presenta en la figura 2.
Fig. 2. Arquitectura general de Voz sobre IP [3]
3. >PAPER 1 < 3
Esta arquitectura presenta algunos elementos de red, como
switches, ruteadores y las mismas pc’s; así como también
elementos de telefonía tradicional, como teléfonos analógicos y
PBX’s. Estos últimos pueden ser incluidos en la estructura de
VoIP mediante adaptadores especiales como el ATA (Adaptador
para teléfono analógico), que permite conectar un teléfono
analógico a la red de voz IP.
Como se puede observar en la figura 1 para tener una
conexión entre los terminales es necesaria la red de INTERNET
o una red LAN corporativa.
En términos generales, la arquitectura de VoIP presenta
teléfonos IP, sofphones (similares a los teléfonos IP físicos pero
en modalidad de SOFTWARE), adaptadores, servidores y para
la señalización, control y mantenimiento de las conexiones, se
usan protocolos como SIP y H.323.
A. Teléfono IP
Son la parte esencial de la telefonía IP y que hoy en día a
avanzado a pasos agigantados, pues ya se habla de la
funcionalidad de video terminales IP, teléfonos de
multiconferencia y terminales “todo en uno”, que cambiarán de
sobremanera la comunicación empresarial y del hogar.
Físicamente son muy similares a los teléfonos analógicos que
mayoritariamente se usan hoy en día, la principal diferencia es el
conector RJ.
Un teléfono IP presenta en su exterior un conector RJ-45 en
vez del tradicional RJ-11. Suelen disponer de una pantalla que
presenta información relevante, y poseen varios botones
programables a los que se les puede asignar diferentes
funcionalidades según convenga. Además, poseen un conector
para auriculares o “handfree”. [1]
El puerto RJ-45 del teléfono IP es un puerto Ethernet, para
poder conectar este elemento a la red y que se pueda comunicar
con los demás equipos de la red, como los switches, routers,
servidores proxy. Inclusive algunos teléfonos tienen incorporado
ruteadores o switches, por lo que tendrán un cierto número de
puertos RJ-45.
Algunos equipos IP, tienen la disposición de PoE (Power over
Ethernet), donde la alimentación eléctrica del equipo se la hace
mediante la red Ethernet.
Las funcionalidades de un teléfono IP son las mismas que la
de los teléfonos tradicionales, pero con algunos extras más,
como registro de llamadas, voice mail, correo electrónico, entre
otros. Estos servicios pueden ser propios del teléfono o
adquiridos mediante la red IP de telefonía agregando licencias y
tarjetas en sus servidores, esto hace que la telefonía IP sea muy
flexible y dinámica.
B. Gateways y adaptadores analógicos
A estos dispositivos se los utiliza para interconectar equipos
de tecnología analógica con equipos propias de la red de VoIP,
en concreto, interpreta las señales de comunicaciones analógicas
para convertirlas en protocolos de voz sobre IP.
Por lo dicho anteriormente, a estos adaptadores analógicos se
los puede considerar como gateways ya que son el dispositivo de
pasarela del mundo analógico con el mundo digital o viceversa.
Pero, aunque los equipos analógicos tengan la disposición de
conectarse a una red de VoIP, estos no gozarán de todas las
ventajas y beneficios que ofrece la telefonía IP; con esto se
buscaría, de alguna manera, migrar todo el hardware hacia los
nuevos dispositivos pensados para VoIP y que la dependencia
hacia equipos de telefonía tradicional vaya disminuyendo.
C. Dispositivos GSM1
/UMTS2
La telefonía móvil ha revolucionado el mundo de las
telecomunicaciones y cambió nuestra manera de comunicarnos.
Estos equipos presentan muchas funcionalidades, pueden ser
desde los más básicos hasta los conocidos Smartphones,
Cameraphones y Musicphones.
Para la telefonía IP, los equipos móviles presentan una gran
facilidad de adaptación a la estructura de VoIP. Hoy en día
existen dispositivos que soportan ambas tecnologías, como por
ejemplo SIP y GSM. Esta facilidad hace que los usuarios puedan
insertarse en el mundo de la telefonía de VoIP dentro de una
oficina o empresa, y transparentemente seguir conectados a su
operadora móvil.
D. Softphones
Los softphones son básicamente teléfonos implementados por
software, donde lo que se busca es dar la posibilidad a un
equipo, como una PC o un PDA, de tener funciones de un
teléfono de VoIP. Para ello, el equipo en cuestión no tendrá que
poseer gran capacidad ni características tan sofisticadas, sino
simplemente poseer un equipo de audio adecuado y la facilidad
de conectarse de alguna manera a una red TCP/IP3
.
Los hardware de VoIP (teléfonos IP), son una combinación
de un software y un hardware dedicado, realizados
exclusivamente para realizar llamadas usando un
determinado protocolo. Ante esto, la gran ventaja de los
softphones son los costos, ya que para una instalación se
necesita de por lo menos de un teléfono IP por cada escritorio
además de una PC, por ejemplo. Con los softhpones se
ahorraría el coste por equipos.
E. Proxys y enrutadores
Los proxys y enrutadores son dispositivos que nos
permiten ordenar el tráfico dentro de una arquitectura de
telefonía IP y a su vez los encargados de realizar la
comunicación entre los diferentes terminales de las redes
implicadas.
Para poder establecer una comunicación en una red VoIP,
es necesario que algún equipo se encargue de encaminar la
señalización hacia los diferentes terminales, transportando los
protocolos IP necesarios para la misma, labor que la hacen
los denominados proxys o enrutadores, que además de hacer
esto, reciben todas las peticiones de llamadas y las manejan
adecuadamente dentro de la red.
Estos proxys o enrutadores serán dependientes, claro, del
protocolo IP usado, como puede ser SIP, en la figura 2 que se
observa se puede notar a un porxy SIP dentro de la
arquitectura SIP, donde se puede ver que usa diferentes
1
GSM: Global System for Mobile
2
UMTS: Universal Mobile Telecomunications Systems
3
TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol, arquitectura de
red por capas.
4. >PAPER 1 < 4
proxys dependiendo del uso, como autenticación (Internal y
Outgoing) o acceso a la red internet (DMZ).
Fig. 2. Arquitectura con protocolo SIP [3]
IV. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN EN TELEFONÍA IP
Loa protocolos de comunicación no son nada más que
reglas y/o normas que requieren cumplir los equipos
involucrados en la red de telefonía IP. El establecimiento y
cumplimiento de estos protocolos permiten que se
interconecten los equipos y puedan establecer una
comunicación garantizada.
El proceso de señalización en la telefonía tradicional, por
conmutación de circuitos, se basaba en la reserva de recursos
(conexión de circuitos) para poder establecer una llamada.
Estos protocolos de señalización en telefonía analógica se
dividen en dos categorías: Channel Associated Signalling
(CAS), con protocolos como G.732, E&M; y, Common
Channel Signalling (CCS), con protocolos como SS7. [1]
En el caso de la conmutación de paquetes, la señalización
realizada es muy similar a la señalización en la conmutación
de circuitos. Debido a que la transmisión de voz (llamadas) es
altamente sensible a los retardos, para la conmutación de
paquetes se deben cumplir ciertas garantías de calidad.
Los protocolos más usados en la telefonía IP para la
señalización son: SIP y H.323. En la figura 3 se muestran los
protocolos involucrados en los dos protocolos siguiendo un
modelo de capas, los que se describirán más adelante.
Fig. 3. Protocolos usados por H.323 y SIP [4]
A. Protocolo SIP (Session Initiation Protocol)[5]
SIP es un protocolo desarrollado por el grupo de trabajo
MMUSIC (Multiparty MUltimedia SessIon Control) del
IETF (Internet Engineering Task Force) con la intención de
ser el estándar para la iniciación, modificación y finalización
de sesiones interactivas de usuario donde intervienen
elementos multimedia como: video, voz, mensajería
instantánea, juegos en línea y realidad virtual.
Este protocolo hereda de ciertas funcionalidades de los
protocolos HTTP (Hyper Text Transport Protocol) utilizados
para navegar sobre el WEB y SMTP (Simple Mail Transport
Protocol), utilizados para transmitir mensajes electrónicos.
SIP se apoya sobre un modelo transaccional cliente/servidor.
El protocolo SIP es solo un protocolo de señalización. Una
vez la sesión establecida, los participantes de la sesión
intercambian directamente su tráfico audio/video a través del
protocolo “Real-Time Transport Protocol” o RTP. Por otra
parte, SIP no es un protocolo de reservación de recursos, y en
consecuencia, no puede asegurar la calidad de servicio.
SIP ha sido extendido con el fin de soportar numerosos
servicios tales como la presencia, mensajería instantánea
(similar al servicio SMS en las redes móviles), transferencia
de llamada, conferencia, los servicios complementarios de
telefonía, etc.
Una red basada en señalización SIP tiene al menos cinco
tipos de entidades lógicas. Cada entidad tiene una función
determinada y participa en las conversaciones SIP como
cliente (inicia solicitudes), como servidor (responde a
solicitudes) o de ambas formas.
El Agente Usuario (User Agent) o “UA”: Se trata de una
aplicación sobre un equipo de usuario que emite y recibe
solicitudes SIP. Se materializa por un software instalado
sobre un UE (User Equipment) una PC, un teléfono IP o una
estación móvil UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System). La RFC 3261 define el Agente
de Usuario como una aplicación, que contiene dos elementos:
un Agente de Usuario cliente y un Agente de Usuario
servidor, tal como se detalla a continuación:
Agente de Usuario Cliente (UAC): una aplicación cliente
que inicia solicitudes SIP hacia la red IP.
Agente de Usuario Servidor (UAS): una aplicación que al
recibir una solicitud SIP de la red IP se pone en contacto con
el usuario y devuelve la respuesta que este desee.
El Servidor Proxy (Proxy Server): Su función principal es
conseguir que la solicitud del cliente se remita a la entidad
más cercana al usuario de destino, también se emplean para
verificar las políticas (esto es, comprobar si el usuario está
autorizado a efectuar una llamada). El proxy interpreta, y si
fuese preciso, reescribe partes del mensaje de solicitud antes
de reenviarlo.
El Servidor de Redireccionamiento (Redirect Server): se
trata de un servidor quien acepta solicitudes SIP, traduce la
dirección SIP de destino en una o varias direcciones de red y
las devuelve al cliente. En el caso de la devolución de una
llamada, el Proxy Server tiene la capacidad de traducir el
número del destinatario en el mensaje SIP recibido, en un
numero de reenvió de llamada y encaminar la llamada a este
nuevo destino, y eso de manera transparente para el cliente de
origen; para el mismo servicio, el Redirect Server devuelve el
5. >PAPER 1 < 5
nuevo número (número de reenvió) al cliente de origen quien
se encarga de establecer una llamada hacia este nuevo
destino.
El Servidor Registrador: se trata de un servidor quien
acepta las solicitudes SIP REGISTER. SIP dispone de la
función de registro de los usuarios. El usuario indica por un
mensaje REGISTER emitido al servidor la dirección donde
es localizable (dirección IP). El servidor registrador actualiza
entonces una base de datos de localización.
Agente de Usuario Inverso, B2BUA (Back-to-Back User
Agent): Los B2BUA se emplean en aquellas funciones donde
es preciso controlar el saldo remanente del usuario o el
tiempo que le queda de conversación, como es el caso de los
locutorios y de los sistemas de llamadas prepagadas.
En la figura 1.15 se puede apreciar un ejemplo de
comunicación SIP, en la que interviene dos teléfonos y dos
servidores proxy.
La comunicación entre terminales se produce en el
mensaje 12, hasta entonces la comunicación es a través de
servidores SIP. Pero una vez que se acepta la llamada la
comunicación es ya directa entre terminales, no se notifican a
los servidores los mensajes.
Fig. 4. Ejemplo de conversación SIP.[7]
SIP comparte con HTTP alguno de sus principios de
diseño, siguiendo una estructura de petición respuesta con
códigos de respuesta similares a los de HTTP. Por ejemplo un
código de retorno 200 significa OK y el 404 es no
encontrado. Y la localización la basa en DNS. Por lo tanto
este protocolo esta basado en el intercambio de peticiones y
respuestas que consisten en una línea inicial. Recibe el
nombre de request line e incluyen el nombre de método al
que invocan, el identificador del destinatario, el protocolo
SIP que se esta utilizando. Algunos de los mensajes que se
utiliza en SIP son:
- Invite: invita a un usuario para participar en una
sesión o para modificar parámetros.
- Ack: confirma el establecimiento de una sesión.
- Option: solicita información sobre las capacidades
de un servidor.
- Bye: indica la terminación de una sesión.
- Cancel: cancela una petición pendiente.
- Register: registra un user agent.
Las respuestas se generan como retorno de una petición
devolviendo un código de estado. En este caso la línea inicial
recibe el nombre de status line, que llevara el SIP utilizado,
código de respuesta y una pequeña descripción de ese código.
Podemos recibir estas respuestas según el rango:
1xx: mensaje provisional.
2xx: éxito.
3xx: redirección:
4xx: fallo de método.
5xx: fallos de servidor.
6xx: fallos globales.
El proceso para establecer una sesión se describe en la
figura 4, este se hace mediante el intercambio de mensajes
del tipo HTTP en el orden descrito en la imagen desde la
iniciación (INVITE) hasta la finalización (OK), y para el
intercambio en tiempo real de información multimedia se usa
el protocolo RTP, como ya se había mencionado
anteriormente.
Fig. 5. Establecimiento de llamada SIP [6]
B. Protocolo H.323
El protocolo H.323 fue diseñado por la ITU en 1996, como
un estándar para la comunicación de audio, video y datos por
redes IP que no presentan ninguna garantía de calidad de
servicio. Este protocolo es más rápido que SIP, ya que los
mensajes que usa H.323 son en binario y los mensajes SIP
están en formato de texto plano. Sigue la misma filosofía que
una red PSTN tradicional, con ventajas en funcionalidad y
disponibilidad. A pesar de ello es una tecnología que poco a
poco va quedando atrás. [3]
En este estándar se definen 3 elementos básicos:
Terminales: son los sustitutos de los terminales clásicos.
Pueden ser hardware o software. Voz, datos y video y
por separado.
6. >PAPER 1 < 6
Gateways: son los que se utilizan para intercomunicar
las redes de datos con las de telefonía de conmutación
de paquetes, siendo su actuación transparente para los
usuarios.
Gatekeepers: este es opcional para este protocolo pero
si está presente. Los terminales y gateways deben hacer
uso de su servicio. Sirven para el control de llamadas
dentro de los cuales unos son de obligado cumplimiento
y otros opcionales.
Los obligatorios son:
La traducción de alias o números de teléfono en
direcciones IP.
La administración de ancho de banda y control del
tráfico generado por las diferentes comunicaciones,
limitando el número máximo de comunicaciones
simultaneas que pueden darse y rechazando las que
excedan este límite asegurando de esta manera un
nivel de saturación de red aceptable. (RAS,BCF,BRJ)
Enrutamiento teniendo la capacidad para elegir el
gateway mas adecuado al que redireccionar la llamada.
Control de admisión en la red utilizando para ello
mensajes del protocolo RAS ARQ, ACF y ARJ.
Un gatekeeper provee estas funcionalidades a los terminales y
gateways que están dentro de su zona de control. El H323 define
un estándar que a su vez se apoya en una serie de protocolos
para su implementación según los distintos aspectos de la
comunicación que cubren:
Direccionamiento: RAS protocolo de comunicaciones que
a traces de mensajes permite a un gatekeeper desempeñar
sus funciones, y DNS servicio de resolución de nombres
en direcciones IP del que ya hablamos en otras ocasiones.
Señalización: Q.931 la señalización inicial de llamada.
H225 control de llamada señalización registro y admisión
y paquetizacion del stream o flujo de voz, H245 protocolo
de control para especificar mensajes de apertura y cierre de
canales para streams de voz.
Compresión de voz: requeridos G711 y G723. Opcionales
G.728, G729 y G.722.
Transmisión de voz: udp, la transmisión se realiza sobre
paquetes UDP del que ya he puesto algún post anterior a
este. RPT maneja los aspectos relativos a la temporización
marcando los paquetes UDP con la info. Necesaria para la
correcta entrega de los mismo en recepción.
Control de la transmisión: RTCP se utiliza principalmente
para detectar situaciones de congestión de la red y tomar
en su caso acciones correctoras. Protocolos de audio
Como ya se mencionó anteriormente, los protocolos de
señalización para la comunicación son importantes para
establecer una sesión multimedia, pero esto no es suficiente para
poder intercambiar información de audio, voz y datos. Para que
esta sesión se realice, se utilizan protocolos de intercambio de
flujo multimedia.
Para VoIP se usan generalmente dos protocolos que son: RTP
(Real Time Protocol) y RTCP (Real Time Control Protocol)
El protocolo RTP es usado para transmitir audio y video
sincronizado. Utiliza como protocolo de transporte a UDP, por
lo que no puede garantizar una comunicación en tiempo real,
pero lo compensa con comunicaciones sincronizadas e
ininterrumpidas.
Al protocolo RTCP se lo considera un protocolo opcional,
realiza fundamentalmente la monitorización del protocolo RTP,
es aspectos como son jitter, latencia, perdida de paquetes, etc. Es
el protocolo compañero de RTP.
Al decir que RTCP es un protocolo opcional, esto no quiere
decir que no sea recomendable utilizarlo.
V. VENTAJAS
Aunque VoIP puede definirse de forma abreviada como una
tecnología que aprovecha el protocolo TCP/IP para ofrecer
conversaciones de voz, lo cierto es que es mucho más que esto,
VoIP puede ser usada para reemplazar la telefonía tradicional en
un entorno empresarial, en un pequeño negocio o en casa, o
simplemente para añadir ventajas a un sistema de telefonía
tradicional.
Consideremos hacer una llamada a una persona que se
encuentra en la otra mitad del globo. ¡Lo primero en lo que
pensaríamos, sin duda, sería la factura de teléfono que
tendríamos que pagar! VoIP soluciona este problema y muchos
otros. VoIP tiene también algunas desventajas pero sin embargo
las ventajas que pueden aportan superan claramente a estas. A
continuación vamos a nombrar algunos de los beneficios
asociados al uso de VoIP y veremos cómo podría mejorar la
comunicación por voz de nuestro negocio u hogar:
Ahorrar dinero. Si no se usa VoIP para la
comunicación por voz, entonces seguramente se esté
utilizando la vieja línea de teléfono. En una línea RTC3
,
tiempo significa dinero. Como VoIP emplea Internet
como medio de transporte, el único coste que se tiene es
la factura mensual de Internet a tu proveedor de servicio
o ISP4
. Hoy día el servicio de Internet más común es
una ADSL5
que se puede emplear de forma ilimitada y
conlleva un coste fijo al mes. De esta forma, si el ADSL
tiene una velocidad razonable, podrá hablar a través de
VoIP con una buena calidad de llamada y el coste
seguirá siendo siempre el mismo.
Más de dos personas. En una línea de teléfono
corriente, únicamente dos personas pueden hablar al
mismo tiempo. Con VoIP, puedes configurar una
conferencia que permite a un grupo de personas
comunicarse en tiempo real. VoIP comprime los
paquetes durante la transmisión, algo que provoca que
se pueda transmitir una cantidad mayor de datos. Como
resultado, se pueden establecer más llamadas a través
de una única línea de acceso.
Hardware y software baratos. Si eres un usuario de
Internet que está deseando usar VoIP para comunicarse
por voz, el único hardware adicional que necesitarás
7. >PAPER 1 < 7
además de tu ordenador y tu conexión a Internet será
una tarjeta de sonido, unos altavoces y un micrófono.
Todo este material es a día de hoy bastante barato.
Existen diferentes paquetes software descargables de
Internet que emplean VoIP y que sirven para establecer
comunicaciones por voz. Algunos ejemplos son
aplicaciones tan conocidas como Skype o Net2Phone.
Lo que debemos tener en cuenta es que para comenzar a
emplear VoIP no necesitaremos un teléfono con todo el
equipamiento asociado a éste, algo que podría resultar
algo más caro. Además en la mayoría de los casos no
será necesario hacer nuevas instalaciones de cableado
telefónico, ya que VoIP se integra con la red de datos
existente en la gran mayoría de empresas y hogares.
Prestaciones abundantes, interesantes y útiles. Usar
VoIP también significa beneficiarse de sus prestaciones
abundantes, que pueden hacer la experiencia de emplear
VoIP mucho más rica y sofisticada, tanto en tu hogar
como en tu trabajo. En general, te encontrarás mejor
equipado para la gestión de llamadas. Podrás, por
ejemplo, hacer llamadas en cualquier lugar del mundo a
cualquier destino del mundo únicamente empleando tu
cuenta VoIP.
De esta forma, la VoIP pasa a ser un servicio tan
portable como el e-mail, es decir, no limita la movilidad
del abonado. Otras prestaciones que ofrece VoIP son el
reconocimiento de llamada, posibilidad de crear
números virtuales o el contestador automático, por
poner algunos ejemplos.
Más que voz. Al estar basada en una red de paquetes,
VoIP puede manejar también otros tipos de datos
además de la voz: podríamos transmitir imágenes, video
o texto a la vez que la voz. De esta forma, puedes hablar
con alguien a la vez que le envías archivos o incluso a
la vez que te está viendo a través de una webcam.
Uso más eficiente del ancho de banda. Se sabe que el
50% de una conversación de voz es silencio. VoIP
rellena estos espacios de silencio con datos de forma
que el ancho de banda de los canales de comunicación
de datos no sean desaprovechados. La compresión y la
posibilidad de eliminar la redundancia cuando se
transmite voz serán también factores que elevarán la
eficiencia del uso del ancho de banda de la conexión.
Esquema de red flexible. Lared que encontramos bajo
VoIP no necesita tener un esquema o topología en
concreto. Esto hace posible que una organización pueda
hacer uso de la potencia de las tecnologías que elijan,
como A TM, SONET o Ethernet.
Cuando empleamos VoIP, la complejidad de la red
inherente en las conexiones RTC es eliminada,
creándose una infraestructura flexible que puede
soportar muchos tipos de comunicación. El sistema
estará más estandarizado, requerirá menos
equipamiento y su tolerancia a fallos será mayor.
Teletrabajo. Si trabajas en una organización que emplea
una intranet o extranet, todavía podrás acceder a tu
oficina desde casa a través de VoIP. Puedes convertir tu
hogar en una parte de la oficina y usar remotamente la
voz, el fax o los servicios de datos de tu lugar de trabajo
a través de la intranet de la oficina. La naturaleza
portátil de la tecnología VoIP está provocando que gane
popularidad, ya que proporciona una gran cantidad de
comodidades impensables hace unos años. La
portabilidad tanto de hardware como de servicios se
está convirtiendo cada día en algo más normal, y en ese
contexto VoIP encaja perfectamente.
Fax sobre IP. Los problemas de los servicios de fax
sobre RTC son el alto coste que conllevan para largas
distancias, la atenuación de la calidad en las señales
analógicas y la incompatibilidad entre algunas
máquinas cuando se comunican. La transmisión de fax
en tiempo real sobre VoIP simplemente utiliza una
interfaz de fax para convertir los datos en paquetes y
asegura que éstos serán entregados completamente y de
forma segura.
Otra ventaja de este sistema es que ni siquiera
necesitaremos una máquina fax para enviar y recibir
fax.
Desarrollo de software más productivo. VoIP puede
combinar diferentes tipos de datos, enrutándolos y
señalizándolos de forma muy flexible y robusta. Como
resultado de esto, los desarrolladores de aplicaciones de
red encontrarán más fácil crear y desplegar aplicaciones
que realicen comunicaciones de datos empleando VoIP.
Además, la posibilidad de implementar VoIP en
navegadores web y servidores proporciona un filón
tanto productivo como competitivo a esta tecnología
RTC3
Red telefónica conmutada
ISP4
Proveedor de servicios de internet
ADSL5
Asymmetric Digital Subscriber Line
VI. DESVENTAJAS
VoIP requiere de una conexión eléctrica! En caso de un
corte eléctrico a diferencia de los teléfonos VoIP los
teléfonos de la telefonía convencional siguen funcionando
(excepto que se trate de teléfonos inalámbricos). Esto es
así porque el cable telefónico es todo lo que un teléfono
convencional necesita para funcionar.
Dado que VOIP utiliza una conexión de red la calidad del
servicio se ve afectado por la calidad de esta línea de
datos, esto quiere decir que la calidad de una conexión
VoIP se puede ver afectada por problemas como la alta
latencia (tiempo de respuesta) o la perdida de paquetes.
Las conversaciones telefónicas se pueden ver
distorsionadas o incluso cortadas por este tipo de
problemas. Es indispensable para establecer
conversaciones VOIP satisfactorias contar con una cierta
estabilidad y calidad en la línea de datos.
8. >PAPER 1 < 8
VOIP es susceptible a virus, gusanos y hacking, a pesar de
que esto es muy raro y los desarrolladores de VOIP están
trabajando en la encriptación para solucionar este tipo de
problemas.
En los casos en que se utilice un softphone la calidad de la
comunicación VOIP se puede ver afectada por la PC,
digamos que estamos realizando una llamada y en un
determinado momento se abre un programa que utiliza el
100% de la capacidad de nuestro CPU, en este caso critico
la calidad de la comunicación VOIP se puede ver
comprometida porque el procesador se encuentra
trabajando a tiempo completo, por eso, es recomendable
utilizar un buen equipo junto con su configuración VoIP
[9].
VII. CONCLUSIONES
VoIP al contrario de la telefonía fija tiene como
desventaja que es más sensible a problemas que se
presenten en los medios de transmisión, pero en cambio
nos permite la utilización de una gran variedad de
herramientas mejores como la video-conferencia entre dos
partes cualesquiera del planeta.
En VoIP al usar un enlace de datos para envío de voz
cada vez resulta más conveniente, ya que los proveedores
de enlaces WAN con sus planes y promociones
disminuyen en gran cantidad los costos y aumentan los
anchos de banda.
En la Tecnología de VoIp se reduce los costos y se
simplifica la infraestructura para lograr la comunicación,
pero se debe implantar sistemas de alta seguridad debido a
que es suceptible a espionaje y fraude, también hay que
tomar en cuenta el problema de denegación de servicio
debido al desbordamiento por falta de recursos.
La arquitectura que usa la telefonía IP dependerá en su
totalidad del protocolo de señalización que se use, sea este
SIP, H.323 o de los protocolos más nuevos como
ASTERISK. Sin embargo, la arquitectura general,
refiriéndonos a servidores, ruteadores, equipos, entre otros;
es la misma para todas las tecnologías.
El protocolo de señalización de sesiones multimedia es
esencial en las consideraciones de calidad de servicio que
se brinda a esta tecnología. Al tratarse de transmisión de
flujos de información multimedia, que en su gran medida
son sensibles a los retardos, hay muchas consideraciones
importantes que se deben tomar en cuenta, todo esto para
cumplir con los objetivos esperados de una comunicación
en tiempo real.
La adaptación de la tecnología digital en reemplazo a la
analógica es un proceso que lleva tiempo e inversión de
recursos, pero esto, en telefonía IP, no quiere decir que la
tecnología analógica no participe en su arquitectura ni de
aprovechar algunas de sus ventajas. Esto se debe a la
utilización de los gateways y adaptadores que facilitan la
interoperabilidad.
REFERENCIAS
[1] Telefónica, “Telefonía IP” 13 de mayo 2013, [Online] Available:
http://www.telefonica.com.pe/empresas/esolutions/IR_telefonia.shtml
[2] Suministros Obras y Sistemas, Meili Luque, 16 de octubre 2012,
“Comunicación unificada y VoIP tendrán un importante crecimiento” , 14
de mayo de 2013, [Online] Available:
http://www.sos.net.ve/index.php?option=com_content&view=section&layo
ut=blog&id=3&Itemid=4
[3] Information and Tecnology Manager, “telefonia-ip-voip” 14 de mayo 2013
[Online] Available: http://Www.I-T-M.Com/Productos-
Servicios/Telefonia-Ip-Voip
[4] Monografias, “Telefonía IP” 14 de mayo de 2013 [Online] Available:
http://www.monografias.com/trabajos16/telefonia-senalizacion/telefonia-
senalizacion.shtml
[5] Wikipedia, “Session Initiation Protocol”,13 de mayo de 2013, [Online]
Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol
[6] Redes y Seguridad,”Voip protocolo SIP”14 de mayo de 2013 [Online]
Available: http://www.redesyseguridad.es/voip-protocolo-sip/
[7] Redes y Seguridad, “Voip protocolo h323” 13 de mayo de 2013 [Online]
Available: http://www.redesyseguridad.es/voip-protocolo-h323/
[8] “Comunicaciones unificadas y VoIP” 12 de mayo de 2013, [Online]
Available: http://www.siliconweek.es/noticias/comunicaciones-unificadas-
voip-duplicaran-su-volumen-de-negocio-en-2016-28071
[9] Telefonía voz”Desventajas de la telefonía IP”13 de mayo de 2013
[Online] Available: http://www.telefoniavozip.com/voip/desventajas-de-la-
telefonia-ip.htm
9. >PAPER 1 < 9
BIOGRAFÍAS
Luis A. Ruiz, graduado del Colegio
Experimental Juan Pío Montufar.
Ingreso en el 2007 y actualmente
está cursando el penúltimo semestre
de Ingeniería en Electrónica y
Telecomunicaciones en la Escuela
Politécnica Nacional. Ha realizado
pasantías en la Superintendencia
de Telecomunicaciones
SUPERTEL, (2012) y ha obtenido
la suficiencia en Ingles en el Centro
de Educación Continua (CEC-
EPN).
César I. Mullo, nació en Latacunga
el 13 de febrero de 1986. Realizó sus
estudios primarios en la Escuela
Fiscal “Simón Bolívar”, sus estudios
secundarios los realizó en el Instituto
Técnico Superior “Ramón Barba
Naranjo”, sus estudios superiores los
realiza en la Escuela Politécnica
Nacional en la carrera de Ingeniería
en Electrónica y Telecomunicaciones.
Ha obtenido suficiencia en el idioma
Inglés (CEC-EPN), ha culminado los
módulos CCNA de Cisco, ha realizado cursos de LPIC-1 y
Matlab. Ha participado del IV Seminario Internacional por el
Día Mundial de las Telecomunicaciones (IEEE) y de las
Jornadas de Telecomunicaciones 2010 capítulo Quito
(SUPERTEL).
Byron P. Benavides, culminó sus
estudios secundarios en el Colegio
Nacional ‘Amazonas’ (Manabi-
Chone). Sus estudios superiores los
realiza en la Escuela Politécnica
Nacional en la Carrera de Ingeniería
Electrónica y Telecomunicaciones.
Actualmente se encuentra cursando
el 8vo nivel de su carrera.
Voluntario de la IEEE. Ha realizado
pasantías en SUPERTEL
(Superintendencia de Telecomunicaciones),ha obtenido la
suficiencia de ingles en el Centro de Educacion Continua (CEC-
EPN). Ha participado en los seminarios de Sistemas Modernos
de Transmisión Digital, primer y segundo seminario de Robótica
organizado por la rama estudiantil de IEEE y el de Instalaciones
Eléctricas Petroleras, actualmente colaborador activo de FEPE
(Federación de Estudiantes Politécnicos del Ecuador).