UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE HUEJOTZINGO

VoIP Profe: Lic. Ivan Rodrigo Serrano Sosa

Equipo 3. Grupo: 8 “A” Integrantes.     

Sandra Méndez Valdetano Gady González Antonio Carmen Juárez Ramírez Marisol Vianney Juárez Sandoval José Ángel Martínez Salas

ÍNDICE GENERAL INTRODUCCIÓN........................................................................................................................................... 3 VOIP ............................................................................................................................................................ 4 PSTN .............................................................................................................................................................. 5 FUNCIONES Y COMPONENTES DE VOIP. ..................................................................................................... 6 PRINCIPALES PROTOCOLOS DE VOIP DE ACUERDO AL MODELO OSI. ....................................................... 7 H.323. ............................................................................................................................................................. 7 SIP. ................................................................................................................................................................. 8 RTP. ................................................................................................................................................................ 9 RTCP............................................................................................................................................................... 9 H.248 (MEGACO). .......................................................................................................................................... 9 MGCP. .......................................................................................................................................................... 10 CALCULO DE REQUERIMIENTOS DE ANCHO DE BANDA .......................................................................... 11 EL NÚMERO DE LLAMADAS CONCURRENTES......................................................................................................... 11 EL REQUERIMIENTO DE ANCHO DE BANDA PARA CURSAR CADA CONVERSACIÓN TELEFÓNICA. ..................................... 12 MODELO DE CODIFICACIÓN Y PAQUETIZACIÓN ..................................................................................................... 13 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE LOS CODIFICADORES DE AUDIO PARA VOIP................................................................ 14 CONFIGURACIÓN DE PUERTOS E INTERFACES DE VOZ EN UN ROUTER. .................................................. 15 LLAMADAS PC A PC........................................................................................................................................... 16 LLAMADAS PC A TELÉFONO ANALÓGICO O VICEVERSA............................................................................................ 16 LLAMADAS TELÉFONO A TELÉFONO .................................................................................................................... 17 TELÉFONO IP EN LA EMPRESA ............................................................................................................................ 17 CONFIGURACIÓN: TELÉFONO ANALÓGICO A TELÉFONO ANALÓGICO......................................................................... 18 CONFIGURACIÓN DE LOS ROUTERS ..................................................................................................................... 18 Comandos para la configuración de VoIP ............................................................................................... 19 PROTOCOLO H.323 .................................................................................................................................... 20 COMPONENTES H.323 .................................................................................................................................... 20 H.323 ............................................................................................................................................................ 21 DIRECCIONAMIENTO:........................................................................................................................................ 21 SEÑALIZACIÓN:................................................................................................................................................ 21 COMPRESIÓN DE VOZ: ...................................................................................................................................... 21 TRANSMISIÓN DE VOZ:...................................................................................................................................... 21 CONTROL DE TRANSMISIÓN: .............................................................................................................................. 22 ..................................................................................................................................................................... 22 Conclusión ............................................................................................................................................... 23 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................... 24

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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

ILUSTRACIÓN 1. UN ADAPTADOR PARA CONECTAR UN TELÉFONO ANALÓGICO COMÚN A UNA RED VOIP. ............................ 4 ILUSTRACIÓN 2. COMPONENTES DE PSTN ................................................................................................................. 5 ILUSTRACIÓN 3. CAPAS DEL MODELO DE COMUNICACIONES UNIFICADAS DE CISCO .......................................................... 6 ILUSTRACIÓN 4. PILA DE PROTOCOLOS DE VOIP ......................................................................................................... 7 ILUSTRACIÓN 5. PROTOCOLO H.248 ...................................................................................................................... 10 ILUSTRACIÓN 6. CALCULO DE ANCHO DE BANDA ....................................................................................................... 14 ILUSTRACIÓN 7. FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE LOS CODIFICADORES DE AUDIO PARA VOIP ............................................. 15 ILUSTRACIÓN 8. COMUNICACIÓN COMPUTADORA A COMPUTADORA ........................................................................... 15 ILUSTRACIÓN 9. COMPUTADORA A TELÉFONO ANALÓGICO ........................................................................................ 16 ILUSTRACIÓN 10. TELÉFONO ANALÓGICO A TELÉFONO ANALÓGICO ............................................................................. 16 ILUSTRACIÓN 11. TELÉFONO IP EN LA EMPRESA ........................................................................................................ 16 ILUSTRACIÓN 12. TRANSMISIÓN VOZ DESDE EL TELÉFONO ANALÓGICO A AL TELÉFONO ANALÓGICO B .............................. 18 ILUSTRACIÓN 13. LOS DIVERSOS CANALES LÓGICOS ESTABLECIDOS DURANTE UNA LLAMADA. ......................................... 22

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Introducción Las redes convergentes permiten transmitir señales de voz y datos sobre la misma red. Muchas Empresas de telecomunicaciones usan estas redes convergentes proporcionar servicios de telefonía y datos con una infraestructura única de red basada en IP. Los beneficios que se obtienen al utilizar la misma infraestructura para transferir distintos tipos de señales son: • Uso eficiente del ancho de banda y equipamiento. • Bajos costos de transmisión. • Reducción de los costos de equipamiento y operación. • Mejoramiento de la productividad al utilizar aplicaciones de telefonía IP • Acceso a nuevos dispositivos de comunicación. La telefonía IP también es conocida como IP Telephony o Packet Telephony

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VoIP Voz sobre Protocolo de Internet, también llamado Voz sobre IP, Voz IP, VozIP, (VoIP por sus siglas en inglés, Voice over IP), es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Protocolo de Internet). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital, en paquetes de datos, en lugar de enviarla en forma analógica a través de circuitos utilizables sólo por telefonía convencional como las redes PSTN (sigla dePublic Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada). Los Protocolos que se usan para enviar las señales de voz sobre la red IP se conocen como protocolos de Voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como aplicaciones comerciales de la "Red experimental de Protocolo de Voz" (1973), inventada por ARPANET. El tráfico de Voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como por ejemplo las redes de área local (LAN). Es muy importante diferenciar entre Voz sobre IP (VoIP) y Telefonía sobre IP. 

VoIP es el conjunto de normas, dispositivos, protocolos, en definitiva la tecnología que permite comunicar voz sobre el protocolo IP.

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Telefonía sobre IP es el servicio telefónico disponible al público, por tanto con numeración E.164, realizado con tecnología de VoIP

Ilustración 1. Un adaptador para conectar un teléfono analógico común a una red VoIP.

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PSTN La red telefónica pública conmutada (PSTN – Public Switched Telephone Network) es una red masiva de voz. Si alguna vez has hecho alguna llamada desde o hacia un teléfono público o residencial entonces has experimenta do los usos de las líneas telefónicas tradicionales. Esta red no es distinta a muchas de las redes de datos de hoy en día. Su objetivo primario es establecer rutas permitiendo a la gente, conectarse, conversar y desconectarse fácilmente. Los sistemas modernos PSTN son construidos utilizando la tecnología. Por otro lado, la telefonía IP conjuga dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la de datos. Se trata de transportar la voz, previamente convertida a datos, entre dos puntos distantes. Esto posibilitaría utilizar las redes de datos para efectuar llamadas telefónicas, y yendo un poco más allá, desarrollar una única red que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea vocal o de datos. Es evidente que tener una red en lugar de dos, es beneficioso para cualquier operador que ofrezca ambos servicios, como gastos de mantenimiento, personal, entre otros. El crecimiento y fuerte implantación de las redes IP, tanto local como remoto, el desarrollo de técnicas avanzadas de digitalización de voz, mecanismos de priorización y control de tráfico, protocolos de transmisión en tiempo real, así como el estudio de nuevos estándares que permiten las calidad en el servicio en redes IP, han creado un entorno donde es posible transmitir telefonía sobre IP lo que no significará en modo alguno la desaparición de las redes telefónicas, sino que habrá, al menos temporalmente, una fase de coexistencia entre ambas, y por supuesto, la necesaria interconexión entre gateways, denominados genéricamente gateways IP. El concepto original es relativamente simple: se trata de transformar la voz en “paquetes de información” manejables por una red IP. (Redes Convergente, 2010)

Ilustración 2. Componentes de PSTN 5

Funciones y componentes de VoIP. En el mundo de las transmisiones de voz, existen modelos de conexión similares que describes este tipo de comunicaciones. Cisco ha desarrollado un modelo que describe el sistema de comunicaciones unificadas, mostrado en la figura 1.

Ilustración 3. Capas del modelo de comunicaciones unificadas de Cisco Como se puede apreciar en la figura 1, existen una serie de capas (infraestructura, procesamiento de llamadas, aplicaciones y dispositivos de usuario) y en cada una de ellas, existen dispositivos o componentes de la tecnología de VoIP. Se describirán brevemente: Routers, switches y gateways de voz: estos dispositivos representan la base que sostienen la red de voz. Estos dispositivos deben proveer redundancia y QoS, esto es un aspecto clave para ellos. El tiempo de funcionamiento de sistemas de estos tipos es de 99.99% (aproximadamente unos 5 minutos de inactividad al año). 6

Cisco Unified Communications Manager: esta serie de dispositivos de la compañía Cisco tiene como función el procesamiento de llamadas y todas las funciones que ello implique. Cuando un usuario levanta un teléfono estos dispositivos se involucran al generar un tono. Cada dígito que es marcado es analizado y procesado. Una señal de timbrado es generada en el dispositivo remoto y la llamada es establecida. Acciones como el reenvío de llamadas, el correo de voz, la intercomunicación y las comunicaciones móviles son posibles gracias a estos dispositivos. Teléfonos IP: un teléfono IP (también llamado teléfono softphone), permite hacer llamadas a cualquier otro teléfono IP, móvil o estándar por medio de la tecnología de VoIP (la voz es transmitida por internet en lugar de la red PSTN). Puede ser un teléfono basado en software o un teléfono de hardware analógico o digital. Los teléfonos IP de Cisco ofrecen una gran cantidad de funcionalidades, entre las que destacan: flexibilidad, escalabilidad, adaptabilidad, conectividad, simplicidad. Algunos ofrecen la posibilidad de transmisión de video, touchscreen, identificador de llamadas, PoE, XML, entre otros. (Cisco Systems, 2006)

Principales protocolos de VoIP de acuerdo al modelo OSI.

Ilustración 4. Pila de protocolos de VoIP

H.323. La arquitectura del protocolo H.323 define todo lo necesario (componentes, protocolos, señalización, codecs, etc.) para llevar a cabo la comunicación y garantizar así la compatibilidad entre dispositivos. H.323 consta de una serie de protocolos y una serie de codecs. Esta arquitectura es descrita en la sección 6 de esta unidad. 7

SIP. Protocolo para el Inicio de Sesión. Fue diseñado por IETF como una alternativa a H.323. Comparar los dos protocolos, es como comparar a TCP/IP con FTP: H.323 es una suite de protocolos mientras que SIP tiene un solo propósito, que es configurar sesiones entre dispositivos de voz y video. SIP no está diseñado para transferir audio, video y demás. Es un protocolo de señalización para el establecimiento, mantenimiento y terminación de sesiones interactivas entre usuarios; estas sesiones pueden tratarse de conferencias multimedia, chat, sesiones de voz o distribución de contenidos multimedia. El protocolo SIP adopta el modelo cliente-servidor y es transaccional. El cliente realiza peticiones que el servidor atiende y genera una o más respuestas. El servidor responde, ya sea rechazando o aceptando esa petición en una serie de respuestas. Las respuestas llevan un código de estado que brindan información acerca de si las peticiones fueron realizadas con éxito o si se produjo un error. La petición inicial y todas sus respuestas constituyen una transacción. Los servidores por defecto utilizan el puerto 5060 en TCP y UDP para recibir las peticiones de los clientes SIP. Este protocolo es muy similar a HTTP y comparte con él algunos de sus principios de diseño: es legible por humanos y sigue una estructura de petición respuesta. Para implementar las funcionalidades que SIP ofrece, este protocolo se apoya de distintos componentes: los agentes de usuario y los servidores. 

Agentes de usuario (User Agent – UA): están formados por dos partes distintas: el User Agent Client (UAC) y el User Agen Server (UAS). Un UAC es una entidad lógica que genera peticiones SIP y recibe respuestas a esas peticiones. Un UAS es una entidad lógica que genera respuestas a las peticiones SIP. Ambos se encuentran en todos los UA, así permiten la comunicación entre diferentes agentes usuario mediante comunicaciones de tipo cliente-servidor.

Los servidores SIP pueden ser de tres tipos: 1.

Proxy server: retransmiten solicitudes y deciden a qué otro servidor deben remitir, alternando los campos de la solicitud en caso de ser necesario. Es una entidad intermedia que actúa como cliente y servidor con el propósito de establecer llamadas entre los usuarios. Este servidor tiene una funcionalidad semejante a la de un Proxy HTTP que tiene una tarea de encaminar las peticiones que recibe de otras entidades más próximas al destinatario. 2. Registrar server: es un servidor que acepta invitaciones de registro de los usuarios y guarda la información de estas peticiones para suministrar un servicio de localización y traducción de direcciones en el dominio que controla.

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3. Redirect server: es un servidor que genera respuestas de redirección a las peticiones que recibe. Este servidor reencamina las peticiones hacia el próximo servidor. La división de estos servidores es conceptual, cualquiera de ellos puede estar físicamente en una única máquina, la división de ellos puede ser por motivos de escalabilidad y rendimiento.

RTP. Es el Protocolo de Transporte de Tiempo Real. Surgió con la idea de crear un protocolo específico para la gran demanda de recursos en tiempo real por parte de los usuarios. Algunos de estos recursos son la música, la videoconferencia, video, telefonía en internet y más aplicaciones multimedia. Se ejecuta, generalmente, sobre UDP ya que posee menor retardo que TCP. Por tanto, con UDP se gana en velocidad a cambio de sacrificar la confiabilidad de TCP. Debido a esto, RTP no garantiza la entrega de todos los paquetes, ni la llegada de éstos en el instante adecuado. La función básica de RTP es multiplexar varios flujos de datos en tiempo real en un solo flujo de paquetes UDP, pudiéndose enviar tanto a un solo destino (unicast) o múltiples destinos (multicast). Los paquetes son numerados de la siguiente manera: se le asigna a cada paquete un número mayor que su antecesor. Esto será útil para que la aplicación conozca si ha fallado algún paquete o no en la transmisión. (Antología RC, 2010)

RTCP. Es el Protocolo de Control de la Transmisión en Tiempo Real. Es el protocolo complementario a RTP y le brinda a éste un mecanismo de control. Utiliza UDP por el puerto adyacente siguiente al puerto que se utiliza para RTP. Este protocolo se basa en la periódica transmisión de paquetes de control a todos los participantes en sesión ofreciéndole información sobre la calidad de los datos distribuidos por la fuente. El protocolo subyacente debe proveer de la multiplexación de los datos y de los paquetes del control. Por lo tanto, la función primordial de RTCP es la de proveer una realimentación de la calidad del servicio.

H.248 (MEGACO). Este protocolo es un esfuerzo colaborativo de la ITU (Union Internacional de Telecomunicaciones) y la IETF (Internet Engineering Task Force). H.248 es un protocolo para que el control de pasarela de medios (Media Gateway Controller - MGC) controle a pasarelas de medios (Media Gateways – MG).

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Ilustración 5. Protocolo H.248 En términos del protocolo H.248, un MGC es un elemento de control de medios y llamadas externas que maneja el señalamiento y el procesamiento de llamadas. Es decir, controlan a los MG para una buena gestión en el intercambio de información a través del protocolo MGCP. El MGC también suele llamarse “Call Agent”. Un MG, son elementos funcionales que median entre los puntos finales, es decir, los clientes. Este protocolo se considera complementario a H.323 y SIP, un MGC controlará varios MG utilizando H.248, pero será capaz de comunicarse con otro MGC utilizando H.323 o SIP. Para que la comunicación pueda ser realizada, se necesitará un una computadora con micrófono y bocinas o un teléfono analógico o digital. Si un usuario desea hacer una llamada debe descolgar el teléfono y marcar el número del destinatario. Esta llamada llega al MG, éste, notifica al MGC que una llamada está en camino. El MGC busca en su base de datos, el número de teléfono del destinatario para saber su IP y su número de puerto. Entonces, busca el MG del destinatario y le envía un mensaje para indicarle que le está llegando una llamada. El MG del destinatario abre una conexión RTP cuando el usuario descuelga.

MGCP. El Protocolo para el Control de Pasarelas de Medios (Media Gateway Control Protocol) permite controlar las pasarelas (gateways) de los medios de comunicaciones de los elementos de control de llamada externas (MGC). Mucha gente confunde al control de medios con señalización. Señalización (como se describió anteriormente), es el establecimiento de sesiones entre dos o más partes. En redes VoIP cada una necesita ser manejada por un diferente tipo de Gateway VoIP: un Gateway de señalización y un Gateway de control de medio. Los Gateway de señalización traducen los canales de datos 10

en protocolos de señalización compatibles con VoIP, como H.323 o SIP. Un Gateway de control de medio proporciona el puente para el tránsito entre datos de redes PSTN y VoIP. Los MGC controlan MG por medio de MGCP. Dicho con otras palabras, MGCP es un protocolo que permite comunicar al MGC (también conocido como Call Agent) con los Gateway de telefonía (PBX o PSTN). Este protocolo es de tipo maestro-esclavo donde el MGC informa al MG qué hacer. Los mensajes MGCP viajan sobre UDP/IP por la misma red de transporte IP con seguridad IPSec. El formato de trabajo genera una inteligencia externa a la red (concentrada en el MGC) y donde la red de conmutación está formada por routers de la red IP. El Gateway solo realiza funciones de conversión vocal y genera un camino RTP entre extremos. La sesión de MGCP puede ser punto a punto o multipunto. El protocolo MGCP entrega al Gateway la dirección IP, el puerto UDP y los perfiles de RTP. (Antología RC, 2010)

Calculo de Requerimientos de Ancho de Banda El “VoIP” (Voice over Internet Protocol) requiere una cierta cantidad de ancho de banda para funcionar correctamente. Esta es la tasa de transferencia de datos y se mide en bits por segundo (bps). La fórmula utilizada para calcular el ancho de banda requerido por llamada es: Ancho de banda = tamaño total de paquetes * PPS, donde PPS significa “paquetes por segundo” y se calcula de la siguiente manera: PPS = (tasa de bits de códec) / (tamaño de la carga útil de voz). El otro elemento del cálculo del ancho de banda, el tamaño total del paquete, se calcula: tamaño total del paquete = (cabecera de capa 2) + (cabecera IP/UDP/RTP) + (tamaño de la carga útil de voz). Estas fórmulas se ven intimidantes. Un punto fundamental en el diseño de redes o rediseño de redes existentes para el transporte de voz sobre IP (VoIP), es el cálculo del ancho de banda necesario para la prestación adecuada del servicio.

El número de llamadas concurrentes. Se suele denominar "llamadas concurrentes" a la estimación de la cantidad máxima de llamadas simultáneas que se podrán cursar sobre un enlace. Esta estimación debe considerar tanto la cantidad actual de llamadas telefónicas simultáneas entre diferentes puntos, como el posible margen de crecimiento y las políticas de la organización al respecto.

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El requerimiento de ancho de banda para cursar cada conversación telefónica. Cuando se implementa voz sobre IP se asume un conjunto de elecciones que impactan en ese requerimiento: CODEC, opciones de compresión, enlaces sobre los que se rute arán las llamadas, etc. Para desarrollar el método que nos permita comprenderlo más fácilmente. Paso 1 - Calcular el tamaño de las tramas de voz: 

Este parámetro es el resultado del CODEC utilizado, que da como resultado el tamaño de la porción de datos. A esto debe sumarse el tamaño de los encabezados de capa 4, capa 3 y capa 2.

Tamaño de trama = Payload + Enc. 4 + Enc. 3 + Enc. 2 Las tramas obtenidas al utilizar G.729 tienen una longitud de 20 Bytes, a eso debemos sumarle los encabezados RTP, UDP e IP necesarios, que son 40B adicionales, y luego el encabezado de capa de enlace, que suponiendo que se trata de una trama PPP agrega 6B. Tamaño de trama = 20B + 40B + 6B = 66B 

Dado el peso del encabezado en el tamaño de la trama a transmitir, en enlaces de bajo ancho de banda (menos de 768 Kbps) es conveniente aplicar compresión de los encabezados de capa 3 y capa 4, lo que se suele denominar compresión de RTP (cRTP). Esto reduce esos 40B iniciales a 2 o 4B. De este modo nuestro cálculo queda: Tamaño de trama = 20B + 2B + 6B = 28B A fin de continuar el cálculo, es necesario convertir el tamaño expresado en Bytes a bits (1B=8b): 28 Bytes x 8 bits/Byte = 224 bits/trama

Paso 2 - Calcular el ancho de banda requerido por una llamada.  

Los CODECs actualmente utilizados para la digitalización de voz (G.711, G.728, G.728) generan 50 tramas por segundo. Para calcular el ancho de banda requerido para cada llamada se multiplicar el tamaño de cada trama por la cantidad de tramas que se envían por segundo:

BW/llamada = tamaño de la trama x tramas por segundo BW/llamada = 224 bits/trama x 50 tramas/seg. = 11200 bps/llamada

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Paso 3 - Calcular el ancho de banda requerido en la implementación. 

Se debe considerar el número de llamadas concurrentes, y multiplicar el ancho de banda requerido para cada llamada por el número de llamadas concurrentes.

BW requerido = BW/llamada x llamadas concurrentes Vamos a suponer que se trata de cursar un máximo de 10 llamadas concurrentes generadas utilizando CODEC G.729 sobre un enlace PPP con cRTP. BW requerido = 11,200 Kbps x 10 = 112 Kbps Es preciso tener en cuenta que:    

El tamaño de la porción de datos depende del CODEC implementado. La porción correspondiente a los encabezados de capa 3 y 4 es de 40B si no se implementa compresión, y de 2 o 4B si se implementa cRTP. La porción correspondiente al encabezado de capa 2 está en función del enlace de que se trate. En este ejemplo he considerado un enlace PPP. Cuando se implementa voz sobre VPN IPSec, se debe considerar el overhead correspondiente a la implementación de IPSec que se esté aplicando.

Modelo de codificación y paquetización Bloques del teléfono IP o Gateway. Este consta de tres bloques, el bloque de conversión analógico-digital (muestreo y cuantificación), el bloque de codificación, y el bloque de paquetización. (Teare D, 2007)

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Ilustración 6. Calculo de ancho de banda

Funcionamiento básico de los codificadores de audio para VoIP Como se deduce de lo recién discutido, es necesario para realizar el cálculo del ancho de banda, disponer de información sobre las características de los codificadores a utilizar.

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Ilustración 7. Funcionamiento básico de los codificadores de audio para VoIP

Configuración de puertos e interfaces de voz en un router. La forma de implementar comunicaciones de Voz sobre IP depende de qué haya en cada extremo de la comunicación: computadora, teléfono IP o teléfono analógico tradicional. A continuación, se muestran las diferentes modalidades de conexión:

Ilustración 8. Comunicación computadora a computadora

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Ilustración 9. Computadora a teléfono analógico

Ilustración 10. Teléfono analógico a teléfono analógico

Ilustración 11. Teléfono IP en la empresa

Llamadas pc a pc Ambos ordenadores sólo necesitan tener instalada la misma aplicación encargada de gestionar la llamada telefónica, y estar conectados a la Red IP, Internet generalmente, para poder efectuar una llamada IP. Es como cualquier otra aplicación Internet, por ejemplo un chat.

Llamadas pc a teléfono analógico o viceversa En este caso sólo un extremo necesita ponerse en contacto con un Gateway. El PC debe contar con una aplicación que sea capaz de establecer y mantener una llamada telefónica. Supongamos que un ordenador A trata de llamar a un teléfono B. En primer lugar, la aplicación telefónica de A ha de solicitar información al Gatekeeper, que le proporcionará la dirección IP del Gateway que da servicio a B. Entonces la aplicación telefónica de A establece una conexión de datos, a través de la Red IP, con el Gateway de B, el cuál va

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regenerando la señal analógica a partir del caudal de paquetes IP que recibe con destino al teléfono B. Es decir, el Gateway de B se encarga de enviar la señal analógica al teléfono B. Por tanto tenemos una comunicación de datos a través de una red IP, entre el ordenador A y el Gateway de B, y una comunicación telefónica convencional entre el Gateway que da servicio al teléfono B (Gateway B), y éste. Es decir, una llamada telefónica convencional, y una comunicación IP. Si la primera es metropolitana, que es lo normal, el margen con respecto a una llamada telefónica convencional de larga distancia o internacional, es muy grande. (Education. Bruno A, 2007)

Llamadas teléfono a teléfono En este caso tanto el origen como el destino necesitan ponerse en contacto con un Gateway. Supongamos que el teléfono A descuelga y solicita efectuar una llamada a B. El Gateway de A solicita información al Gatekeeper sobre cómo alcanzar a B, y éste le responde con la dirección IP del Gateway que da servicio a B. Entonces el Gateway de A convierte la señal analógica del teléfono A en un caudal de paquetes IP que encamina hacia el Gateway de B, el cuál va regenerando la señal analógica a partir del caudal de paquetes IP que recibe con destino al teléfono B. Es decir, el Gateway de B se encarga de enviar la señal analógica al teléfono B. Por tanto tenemos una comunicación telefónica convencional entre el teléfono A y el Gateway que le da servicio (Gateway A), una comunicación de datos a través de una red IP, entre el Gateway A y el B, y una comunicación telefónica convencional entre el Gateway que da servicio al teléfono B (Gateway B), y éste. Es decir, dos llamadas telefónicas convencionales, y una comunicación IP. Si las dos primeras son metropolitanas

Teléfono IP en la empresa Con esta solución se pueden efectuar comunicaciones de 2 tipos diferentes:  Comunicación Interna: Las llamadas que se realizan en el ámbito de la empresa, incluso entre oficinas situadas en lugares diferentes, pasan por la red de área amplia o local para evitar los costos que tendrían que pagarse a la compañía de teléfonos.  Comunicación Externa: Las llamadas salientes pasan por un gateway en camino a la red conmutada pública (PSTN, por sus siglas en inglés), lo que asegura que los teléfonos IP puedan completar las llamadas a cualquier destino.

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Ejemplo. Configuración: teléfono analógico a teléfono analógico Para la realización de nuestro laboratorio, nos concentraremos en una configuración del tipo teléfono analógico a teléfono analógico.

Descripción      

Queremos transmitir voz desde el teléfono analógico A al teléfono analógico B. Consideramos que la red Lan A se encuentra en Suecia y la B en Tucumán. El teléfono analógico A se encuentra en la red A cuya dirección IP es: 192.168.1.0. El número que se deberá marcar para llamar a este teléfono es: 4000. El teléfono analógico B se encuentra en la red B cuya dirección IP es: 192.168.0.0. El número al que se llamará para comunicarse con este teléfono es 7777.

Ilustración 12. Transmisión voz desde el teléfono analógico A al teléfono analógico B

Configuración de los routers A continuación se muestra la configuración de los routers en Suecia y Tucumán. Router2: interface Serial0/0/0 ip address 172.16.1.1 255.255.255.252 Redirige una llamada dirigida al interno 720 a través del enlace serial (sobre IP) hacia el Router1 dial-peer voice 1 voip destination-pattern 720 session-target ipv4:172.16.1.2

Una llamada al interno 721 genera señal de ring en el puerto FXS 18

dial-peer voice 2 pots destination-pattern 721 port 1/0/0 Define dial-peer para acceso a línea externa Marcando 9 se obtiene línea dial-peer voice 3 pots destination-pattern 9 port 2/0/0

Comandos para la configuración de VoIP Algunos de los comandos usados para la configuración de VoIP en los routers Cisco 2610 se explicarán con más detalle a continuación se incluyen también comandos que no fueron usados para la configuración de los routers en Suecia y Tucumán. Configuración de los puertos de voz analógicos. A continuación se explican los comandos de configuración para los puertos de voz en los routers 2600. - Router(config)# Se usa el comando de configuración global voice-port para ingresar al modo de configuración del puerto de voz y configurar un puerto específico. El comando de configuración voice-port es anidado, por lo tanto todos los comandos subsecuentes afectan solamente a un puerto de voz específico. Lo siguiente describe las opciones del comando voice-port: voice-port slot-number/subunit-number/port Lab. “Transmisión de Voz Sobre una Red IP” Ing. Romina Nahas Página 9 slot Especifica el número de slot del router en el cual el módulo de red está instalado. Valores válidos son números de slot del router para la plataforma particular. subunit Especifica la tarjeta de interface de voz (VIC) donde el puerto de voz está ubicado. Valores válidos son 0 y 1. (La VIC se acopla dentro del módulo de red de voz). port Especifica un número de puerto de voz analógica. Valores válidos son 0 y 1. Comandos básicos para los puertos de voz 19

- Router(config-voiceport)# Pone un tono local de llamada de voz en progreso - Router(config-voiceport)# Describe a qué se conecta el puerto de voz - Router(config-voiceport)# Activa el puerto de voz El comando cptone country (sólo analógico) activa el tono de llamada en progreso. Usando este comando, se configura el puerto de voz para establecer el tono de llamada local en progreso. La activación del tono de llamada en progreso determina la activación del tono de marcar, tono de ocupado, y el tono de rellamada automática. El valor por defecto de este comando es us. El comando description string permite incluir una descripción sobre cuál puerto de voz está conectado. string es una cadena de caracteres que describen conexiones de puertos. El comando shutdown/no shutdown luego de que se activaron los parámetros para el puerto de voz. Se necesita activar los puertos de voz con el comando no shutdown. Si no se usan puertos voz, se debe desactivarlos con el comando shutdown. (Cisco Systems, 2006)

Protocolo H.323 Está dado por la Recomendación UIT-T H.323 que define los Sistemas de Comunicaciones Multimedia basados en paquetes y describe una arquitectura distribuida para crear aplicaciones multimedia, incluyen- do VoIP. Como norma de la UIT, permite tener interfaces abiertas compatibles entre diversos proveedores de equipos, es realmente un con- junto de protocolos y un marco conceptual de arquitectura de red, que configura una solución para el manejo de servicios multimedia en redes IP. En una red H.323, se encuentran entonces varios elementos y protocolos que interactúan entre sí.

Componentes H.323 

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Gatekeeper. Este elemento realiza funciones de direccionamiento, autorización, autenticación de otros elementos, administración de recursos disponibles y, en el caso de servicios pagos, funciones de tasación y tarificación. Gateway. Este componente permite realizar la conexión entre redes H.323 y redes de otra naturaleza, como las tradicionales redes de telefonía. Realiza funciones de traducción de protocolos entre las dos redes. Este elemento no es necesario para comunica- ciones internas a una red H.323 ni entre redes H.323, pero si para su comunicación con redes de otro tipo como la red telefónica. 20



Terminales. Son los elementos que permiten la interfaz del usua- rio con las aplicaciones que se ejecutan en la red H.323. Pueden ser PC genéricos con software H.323 o dispositivos especializados para algún tipo de aplicación, normalmente soportan aplicaciones de audio y eventualmente de video.

H.323 El VoIP/H.323 comprende una serie de protocolos que cubren los dis- tintos aspectos de la comunicación:

Direccionamiento:  

RAS (Registration, Admision and Status): Protocolo de comunicaciones que permite a una estación H.323 localizar otra estación H.323 a través del Gatekeeper. DNS (Domain Name Service): Servicio de resolución de nombres en direcciones IP con el mismo fin que el protocolo RAS pero a través de un servidor DNS.

Señalización:   

H.225 (RAS): Protocolo que permite a los terminales hablar con el Gatekeeper, solicitar y regresar ancho de banda y proporcionar actualizaciones de estado. Q.931: Protocolo de señalización de llamadas, para establecer y liberar las conexiones con la red telefónica RTC. H.245: Protocolo de control para comunicaciones multi- medios Protocolo de control de llamadas, permite a los terminales negociar ciertos parámetros como: el tipo de Codec, la tasa de bits.

Compresión de voz:  

Requeridos: G.711 y G.723.1 Opcionales: G.728, G.729 y G.722

Transmisión de voz: 

UDP: La transmisión se realiza sobre paquetes UDP, pues aunque UDP no ofrece integridad en los datos, el aprovechamiento del ancho de banda es mayor que con TCP.



RTP (Real Time Protocol): Maneja los aspectos relativos a la temporización, marcando los paquetes UDP con la información necesaria para la correcta entrega de los mismos en recepción. 21

Control de transmisión: 

RTCP (Real Time Control Protocol): Es un protocolo de control de los canales RTP. Se utiliza principalmente para detectar situaciones de congestión de la red y tomar, en su caso, acciones correctoras. (Nuevas Tecnologías, 2008)

Ilustración 13. Los diversos canales lógicos establecidos durante una llamada.

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Conclusión Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) es la ola del futuro. A medida que mejora la tecnología, los sistemas de teléfono de VoIP continuarán prosperando como una manera más eficiente y rentable para terminar las llamadas telefónicas. Hay un montón de beneficios para el uso de VoIP. Una de las ventajas principales es la eficiencia de costes. Hoy en día la tecnología VoIP se utiliza generalmente en todas las oficinas de voz para hacer llamadas de larga distancia con la calidad de voz en las cargas bajas. Por lo tanto, la tecnología VoIP no es una tecnología madura está tratando de encontrar su lugar en el mercado de negocios privados. VoIP no es adecuado para el mercado privado debido a los requisitos técnicos y también la naturaleza competitiva de la PSTN. Aunque VoIP es más adecuado para el mercado empresarial, es poco fiable para las necesidades críticas de negocio lo que hace una inversión lucrativa, pero peligroso para los negocios. Por lo tanto, basándose en el estado actual de la tecnología, VoIP es ideal para la comunicación intra empresa y la comunicación internacional con una infraestructura robusta de red existente.

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Bibliografía 

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