INTRODUCCIÓN

Actualmente, y en todo el mundo, Internet, o más ampliamente las redes IP, junto con la telefonía móvil son los dos fenómenos que captan mayor interés dentro del mundo de las telecomunicaciones, y prueba de ello es el crecimiento experimentado en el número de usuarios que estan por utilizar estos dos servicios.

La utilización de la telefonía sobre IP como sustituto de la telefonía convencional se debe, principalmente, a su reducido coste. Sin embargo, existen estudios que demuestran que el nivel de costes de los dos tipos de tecnologías (conmutación de circuitos y voz sobre IP) no es realmente determinante para la tarifa final que paga el cliente. En otras palabras, los operadores tradicionales de tráfico de larga distancia y tradicional podrían, y seguramente lo harán, bajar los precios de forma que se llegue a un nivel de coste similar para una misma calidad de voz. Se prevé por tanto que sólo durante un período de cinco años existirán argumentos económicos en favor de la voz sobre IP.

Después de este período, serán otros argumentos los que favorezcan la utilización de técnicas de telefonía sobre IP, como son la posibilidad de multimedia, control del enrutamiento por parte del PC del usuario, unificación absoluta de todos los medios de comunicación en un sólo buzón, creación de nuevos servicios, etc.

Este tipo de servicios es nuevo, en el sentido que realmente no son simples sustitutivos de servicios existentes. Por esta misma razón no es fácil predecir la evolución del mercado en este segmento. También es impredecible la cantidad de nuevos servicios que pueden surgir cuando uno de los extremos de la llamada, al menos, es un PC que a su vez está sujeto a una evolución tremenda.

GENERALIDADES

Se decidió que el h.323 fuera la base del VoIP. De este modo, el VoIP debe considerarse como una clarificación del h.323, de tal forma que en caso de conflicto, y con el fin de evitar divergencias entre los estándares, se decidió que h.323 tendría prioridad sobre el VoIP. El VoIP tiene como principal objetivo asegurar la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes, fijando aspectos tales como la supresión de silencios, codificación de la voz y direccionamiento, y estableciendo nuevos elementos para permitir la conectividad con la infraestructura telefónica tradicional. Estos elementos se refieren básicamente a la transmisión de señalización por tonos multifrecuencia (DTMF).

El protocolo h.323 es usado, por ejemplo, por NetMeeting para hacer llamadas IP. Este protocolo permite una gran variedad de elementos que interactúan entre ellos:

Terminales, son los clientes que inician una conexión VoIP. Estos usuarios solo pueden conectarse entre ellos, y si es necesario el acceso de un usuario adicional a la comunicación se necesitaran algunos elementos adicionales.

Gatekeepers, que operan básicamente de la siguiente manera:

Servicio de traducción de direcciones (DNS), de tal manera que se puedan usar nombre en lugar de direcciones IP.

Autenticación y control de admisión, para permitir o denegar el acceso de usuarios. Administración del ancho de banda.

Gateways, puntos de referencia para conversión TCP/IP - PSTN.

Unidades de control multipunto (MCUS), para permitir la realización de conferencias.

h.323 no permite solamente VoIP, sino también comunicación para intercambio de datos y video. El h.323 comprende también una serie de estándares y se apoya en una serie de protocolos que cubren los distintos aspectos de la comunicación:

Direccionamiento:

RAS(registration, admission and status). Protocolo de comunicaciones que permite a una estación h.323 localizar otra estación h.323 a través de el 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:

q.931 señalización inicial de llamada.

h.225 control de llamada: señalización, registro y admisión, y paquetización / sincronización del stream (flujo) de voz.

h.245 protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para streams de voz.

Compresión de voz:

Requeridos: g.711 y g.723

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.

Control de la transmisión:

RTCP (real time control protocol). Se utiliza principalmente para detectar situaciones de congestión de la red y tomar, en su caso, acciones correctoras.

Actualmente se puede partir de una serie de elementos ya disponibles en el mercado y que, según diferentes diseños, permitirán construir las aplicaciones VoIP. Estos elementos son:

• Teléfonos IP. • Adaptadores para PC. • Hubs telefónicos. • Gateways (pasarelas RTC / IP). • Gatekeeper. • Unidades de audioconferencia múltiple. (MCU voz) • Servicios de directorio.

1. RTP (real time transport protocol) o protocolo de transporte en tiempo real, es un protocolo que como su nombre lo indica, está orientado a la transmisión de información en tiempo real, como la voz o el video. Este es un protocolo de las capas superiores de usuario que funciona sobre UDP (user datagram protocol) haciendo uso de los servicios de checksum y multiplexión, para proporcionarle a los programas que generan este tipo de datos, una manejo de transmisiones en tiempo real a través de difusiones unicast o multicast, en el UDP se cambia confiabilidad por velocidad, lo cual es básico para manejo de transmisiones en tiempo real como la VoIP.

Aunque RTP no es lo suficientemente confiable por si solo, este proporciona "ganchos" con protocolos y aplicaciones de capas inferiores y recursos proporcionados por los switches y enrutador para garantizar confiabilidad. Los paquetes RTP no contienen campo de longitud, ya que al funcionar sobre UDP, este protocolo es quien encapsula la voz comprimida en datagramas.

Las herramientas de las que se vale RTP para lograr transmisiones en tiempo real son el RTCP (RTP control protocol) que proporciona un feedback a cerca de la calidad de distribución y la congestión, con esto, la empresa que ofrece el servicio puede monitorear la calidad y puede diagnosticar los problemas que pueda presentar la red, además de esto, RTCP sincroniza el audio y el video, conoce el número de usuarios presentes en una conferencia y con esto calcula la rata a la cual deben ser enviados los paquetes, todas estas opciones son obligatorias cuando RTP se usa en entornos multicast IP. Pero existe otra aplicación opcional y es una administración de sesiones con bajo manejo de información de control para aquellas aplicaciones donde hay uso masivo de usuarios entrando y saliendo constantemente.

Para la compresión RTP usa una aplicación llamada "vocoder" pudiendo reducir de 64 kbps hasta a 8 kbps la rata para digitalización y compresión de voz produciendo un desmejoramiento en la calidad de la voz poco perceptible, además de esto usa h.323 g.729 y otros protocolos más para transmisiones en tiempo real.

RTP es capaz de correr sobre protocolos WAN de alta velocidad como ATM sin ningún problema, también en redes asimétricas como ADSL, cable-modem o por enlace satelital pero cumpliendo con ciertas características de ancho de banda para ambas direcciones y uso exclusivo para la aplicación RTP.

A pesar de que TCP es un protocolo de transporte de información "pesada", y eventualmente podría llegar a transportar video y voz,

este y otros protocolos como XTP son inapropiados por tres razones básicas:

El hecho de que ante la pérdida de paquetes este tipo de protocolos emplean retransmisión de paquetes. TCP no soporta multicast.

El control de congestión de TCP hace reducir la ventana de transmisión cuando detecta pérdida de paquetes, y el audio y el video son aplicaciones cuya rata de transferencia no permite disminuciones de este tipo en la ventana de transmisión.

Adicionalmente otra desventaja es que los encabezados de estos protocolos son más largos que los de RTP.

ARQUITECTURA DE LA TELEFONÍA TRADICIONAL

La telefonía tradicional ha permitido que las personas se comuniquen desde cualquier parte del mundo y, con el paso del tiempo, y de acuerdo a las necesidades de los usuarios, también ha venido ampliando su oferta de servicios para clientes residenciales o corporativos que les permiten tener, por ejemplo, buzón de mensajes, contestador automático y un registro de las llamadas que entran y salen, entre otros. Estos y otros beneficios que brinda una PBX tradicional (central telefónica tradicional), suelen ser costosos, de allí que las empresas están empezando a cambiar su estructura de red de voz tradicional (conmutación de circuitos) por la telefonía IP (conmutación de paquetes) o voz sobre internet, pues ésta le permite tener mayores ahorros en llamadas y la empresa puede ofrecer más servicios al cliente.

Los sistemas de telefonía tradicional están guiados por un sistema muy simple pero ineficiente denominado conmutación de circuitos. La conmutación de circuitos a sido usado por las operadoras tradicionales por mas de 100 años. En este sistema cuando una llamada es realizada la conexión es mantenida durante todo el tiempo que dure la comunicación. Este tipo de comunicaciones es denominada "circuito" porque la conexión esta realizada entre 2 puntos hacia ambas direcciones. Estos son los fundamentos del sistema de telefonía convencional.

¿Como funciona una comunicación en Telefonía IP?

Para entender como funciona una comunicación en telefonía IP primero vamos a definir como funciona una comunicación mediante el sistema de telefonía convencional de conmutación de circuitos.

Así es como funciona una llamada típica en un sistema de telefonía convencional:

1. Se levanta el teléfono y se escucha el tono de marcado. Esto deja saber que existe una conexión con el operador local de telefonía.

2. Se disca el número de teléfono al que se desea llamar. 3. La llamada es transmitida a trabes del conmutador (switch) de su

operador apuntando hacia el teléfono marcado. 4. Una conexión es creada entre tu teléfono y la persona que se esta

llamando, entremedio de este proceso el operador de telefonía utiliza varios conmutadores para lograr la comunicación entre las 2 líneas.

5. El teléfono suena a la persona que estamos llamando y alguien contesta la llamada.

6. La conexión abre el circuito. 7. Uno habla por un tiempo determinado y luego cuelga el teléfono. 8. Cuando se cuelga el teléfono el circuito automáticamente es

cerrado, de esta manera liberando la línea y todas las líneas que intervinieron en la comunicación.

ARQUITECTURA DE SISTEMA DE TELEFONÍA IP

Voz sobre Protocolo de Internet, también llamado Voz IP, VozIP, VoIP (por sus siglas en inglés), 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, en lugar de enviarla en forma digital o analógica, a través de circuitos utilizables sólo para telefonía como una compañía telefónica convencional o PSTN (sigla de Public 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.

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

Ventajas

La principal ventaja de este tipo de servicios es que evita los cargos altos de telefonía (principalmente de larga distancia) que son usuales de las compañías de la Red Pública Telefónica Conmutada (PSTN). Algunos ahorros en el costo son debidos a utilizar una misma red para llevar voz y datos, especialmente cuando los usuarios tienen sin utilizar toda la capacidad de una red ya existente la cual pueden usar para VoIP sin un costo adicional. Las llamadas de VoIP a VoIP entre cualquier proveedor son generalmente gratis, en contraste con las llamadas de VoIP a PSTN que generalmente cuestan al usuario de VoIP.

El desarrollo de codecs para VoIP (aLaw, G.729, G.723, etc.) ha permitido que la voz se codifique en paquetes de datos de cada vez menor tamaño. Esto deriva en que las comunicaciones de voz sobre IP requieran anchos de banda muy reducidos. Junto con el avance permanente de las conexiones ADSL en el mercado residencial, éste tipo de comunicaciones, están siendo muy populares para llamadas internacionales.

Hay dos tipos de servicio de PSTN a VoIP: "Discado Entrante Directo" (Direct Inward Dialling: DID) y "Números de acceso". DID conecta a quien hace la llamada directamente al usuario VoIP mientras que los Números de Acceso requieren que este introduzca el número de extensión del usuario de VoIP. Los Números de acceso son usualmente cobrados como una llamada local para quien hizo la llamada desde la PSTN y gratis para el usuario de VoIP.

Estos precios pueden llegar a ser hasta 50 veces más económicos que los precios de operadores locales.

Funcionalidad

VoIP puede facilitar tareas que serían más difíciles de realizar usando las redes telefónicas comunes:

• Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas a un teléfono VoIP, sin importar dónde se esté conectado a la red. Uno podría llevar consigo un teléfono VoIP en un viaje, y en cualquier sitio conectado a Internet, se podría recibir llamadas.

• Números telefónicos gratuitos para usar con VoIP están disponibles en Estados Unidos de América, Reino Unido y otros países de organizaciones como Usuario VoIP.

• Los agentes de Call center usando teléfonos VoIP pueden trabajar en cualquier lugar con conexión a Internet lo suficientemente rápida.

• Algunos paquetes de VoIP incluyen los servicios extra por los que PSTN (Red Publica Telefónica Conmutada) normalmente cobra un cargo extra, o que no se encuentran disponibles en algunos países, como son las llamadas de 3 a la vez, retorno de llamada, remarcación automática, o identificación de llamada.

Móvil

Los usuarios de VoIP pueden viajar a cualquier lugar en el mundo y seguir haciendo y recibiendo llamadas de la siguiente forma:

• Los subscriptores de los servicios de las líneas telefónicas pueden hacer y recibir llamadas locales fuera de su localidad. Por ejemplo, si un usuario tiene un número telefónico en la ciudad de Nueva York y está viajando por Europa y alguien llama a su número telefónico, esta se recibirá en Europa. Además si una llamada es hecha de Europa a Nueva York, esta será cobrada como llamada local, por supuesto el usuario de viaje por Europa debe tener una conexión a Internet disponible.

• Los usuarios de Mensajería Instantánea basada en servicios de VoIP pueden también viajar a cualquier lugar del mundo y hacer y recibir llamadas telefónicas.

• Los teléfonos VoIP pueden integrarse con otros servicios disponibles en Internet, incluyendo videoconferencias, intercambio de datos y mensajes con otros servicios en paralelo con la conversación, audio conferencias, administración de libros de direcciones e intercambio de información con otros (amigos, compañeros, etc).

Repercusión en el comercio

La Voz sobre IP está abaratando las comunicaciones internacionales y mejorando por tanto la comunicación entre proveedores y clientes, o entre delegaciones del mismo grupo.

Asimismo, la voz sobre IP se está integrando, a través de aplicaciones específicas, en portales web. De esta forma los usuarios pueden solicitar una llamada de X empresa o programar una llamada para una hora en concreto, que se efectuará a través de un operador de Voz IP normalmente.

Futuro de la Voz sobre IP

El ancho de banda creciente a nivel mundial, y la optimización de los equipos de capa 2 y 3 para garantizar el QoS (Quality of Service) de

los servicios de voz en tiempo real hace que el futuro de la Voz sobre IP sea muy prometedor. En Estados Unidos los proveedores de voz sobre IP como Vonage consiguieron una importante cuota de mercado. En España, gracias a las tarifas planas de voz, los operadores convencionales consiguieron evitar el desembarco masivo de estos operadores. Sin embargo la expansión de esta tecnología está viniendo de mano de los desarrolladores de sistemas como Cisco y Avaya que integran en sus plataformas redes de datos y voz. Otros fabricantes como Alcatel-Lucent, Nortel Networks, Matra, Samsung y LG también desarrollan soluciones corporativas de voz sobre IP en sus equipos de telecomunicaciones.

El Estándar VoIP (H.323)

H.323 es una norma internacional para comunicaciones multimedia sobre redes de conmutación de paquetes. Fué adoptada por UIT en 1996 y se ha venido actualizado con regularidad. Por ejmeplo, en diciembre de 2009 se aprobó la versión 7.

Desde un principio se concibió para que funcionase sobre redes IP, si bien también funciona sobre otras redes de conmutación de paquetes. Se diseño para que fuese capaz de soportar conferencias de voz y video multipunto, si bien son pocos los usuarios que aprovechan esta capacidad multipunto.

La norma se diseñó con los siguientes objetivos:

• Basarse en los estándares existentes, incluyendo H.320, RTP y Q.931

• Incorporar algunas de las ventajas que las redes de conmutación de paquetes ofrecen para transportar datos en tiempo real.

• Solucionar la problemática del envío de datos en tiempo real sobre redes de conmutación de paquetes.

Los diseñadores de H.323 sabían que los requisitos de comunicación difieren de un lugar a otro, entre usuarios y entre compañías y obviamente que con el tiempo cambiarán. Por esa razón, los diseñadores de H.323 lo definieron de modo que las empresas fabricantes de equipos puediesen añadir sus propias especificaciones al protocolo, y definir otras normas complementarias para obtener nuevas características o capacidades.

Normativa técnica

H.323 es una especificación "paraguas" que incluye las normas H.323, H.225.0, H.245, los documentos de la serie H.450, y la serie H.460. Permite usar T.120[1] para colaboración y transferencia de ficheros. Cuando los usuarios mencionan "H.323", hay que tener en cuenta que no

es obligado cumplir con todas y cada una del conjunto de normas. Por ejemplo, H.460.2, que trata sobre portabilidad numérica, no se suele emplear en las videoconferencias empresariales.

La siguiente figura muestra la estructura de los protocolos de la arquitectura H.323.

Los protocolos del conjunto H.323 son:[2]

Señalización y control de la llamada

• H.225.0: Call signaling protocols and media stream packetization (usa un suconjunto de Q.931)

• H.225.0/RAS: Registration, Admission and Status • H.245: Control protocol for multimedia communication

Proceso de Audio

• G.711: Pulse code modulation of voice frequencies • G.722: 7 kHz audio coding within 64 kb/s • G.723.1: Dual rate speech coders for multimedia communication

transmitting at 5.3 and 6.3 kb/s • G.728: Coding of speech at 16 kb/s using low-delay code excited

linear prediction • G.729: Coding of speech at 8kps using conjugate-structure

algebraic-code-excite linear-prediction

Proceso de Video

• H.261: Video codecs for audiovisual services at Px64kps. • H.263: Video coding for low bit rate communication.

Conferencia de Datos

• T.120: Conjunto de protocolos para trasmisión de datos entre extremos. Se suele usar para distintas aplicaciones en el ámbito de trabajos en colaboración, tales como pizarras compartidas, compartición de aplicaciones y gestión conjunta de documentos. T.120 tiene una estructura de capas que recuerda al modelo OSI. La capa superior (T.126, T.127) se basa en los servicios de capas inferiores (T.121, T.125).[1]

Transporte Multimedia

• RTP: Real time Transport Protocol • RTCP: RTP Control Protocol

Seguridad

• H.235: Security and encryption for H.series multimedia terminals.

Servicios Suplementarios

• H.450.1: Generic functions for the control of supplementary services in H.323

• H.450.2: Call transfer • H.450.3: Call diversion • H.450.4: Call hold • H.450.5: Call park and pick up • H.450.6: Call waiting • H.450.7: Message waiting indication • H.450.8: Names Identification services • H.450.9: Call completion services for H.323 networks

T.120 es otra serie de recomendaciones UIT-T que describen el conjunto de protocolos para comunicación de datos multimedia, multipunto, en tiempo real. La serie de recomendaciones “T.120” incluyen:

o T.120 - Protocolos para comunicación multimedia o T.Imp120 - Guía de Implementación revisada para la serie

de recomendaciones ITU-T T.120 o T.121 - Plantilla genérica de uso

o T.122 - Servicio de comunicación multipunto - Definición del servicio

o T.123 - Pila del protocolo para conferencias multimedia o T.124 - Control genérico de la conferencia o T.125 - Especificación del protocolo multipunto o T.126 - Protocolo para visualizar y anotar imágenes fijas o T.127 - File Transfer Protocol entre múltiples puntos en

conferencia. o T.128 - Compartición multipunto de aplicaciones o T.134 - Entidad de uso del chat de texto o T.135 - Transacciones en el sistema Usuario-a-reserva en

las conferencias T.120 o T.136 - Protocolo para control remoto del dispositivo o T.137 - Gestión del sitio de reunión virtual - servicios y

protocolo

Se pueden considerar, además:

o T.130 - Arquitectura en tiempo real - interacción entre T.120 y H.320.

o T.131 - Mappings específicos de la red - transporte de datos en tiempo real, con T.120 sobre LANs.

o T.132 - Gestión del enlace en tiempo real. o T.133 - Servicios de control audio-visual - control de las

secuencias de datos en tiempo real. o T.RES - Servicios de reserva - interacción entre los

dispositivos y los sistemas de reserva o T.Share - conocido como T.128 o T.TUD - Reserva del usuario - transporte de datos definidos

por el usario

Características principales

Por su estructura el estándar proporciona las siguientes ventajas:

• Permite controlar el tráfico de la red, por lo que se disminuyen las posibilidades de que se produzcan caídas importantes en el rendimiento. Las redes soportadas en IP presentan las siguientes ventajas adicionales:

o Es independiente del tipo de red física que lo soporta. Permite la integración con las grandes redes de IP actuales.

o Es independiente del hardware utilizado. o Permite ser implementado tanto en software como en

hardware, con la particularidad de que el hardware supondría eliminar el impacto inicial para el usuario común.

o Permite la integración de Vídeo y TPV

VoIP no es un servicio, es una tecnología

En muchos países del mundo, IP ha generado múltiples discordias, entre lo territorial y lo legal sobre esta tecnología, está claro y debe quedar en claro que la tecnología de VoIP no es un servicio como tal, sino una tecnología que usa el Protocolo de Internet (IP) a través de la cual se comprimen y descomprimen de manera altamente eficiente paquetes de datos o datagramas, para permitir la comunicación de dos o más clientes a través de una red como la red de Internet. Con esta tecnología pueden prestarse servicios de Telefonía o Videoconferencia, entre otros.

Arquitectura de red

El propio Estándar define tres elementos fundamentales en su estructura:

• Terminales: son los sustitutos de los actuales teléfonos. Se pueden implementar tanto en software como en hardware.

• Gatekeepers: son el centro de toda la organización VoIP, y serían el sustituto para las actuales centrales. Normalmente implementadas en software, en caso de existir, todas las comunicaciones pasarían por él.

• Gateways: se trata del enlace con la red telefónica tradicional, actuando de forma transparente para el usuario.

Con estos tres elementos, la estructura de la red VoIP podría ser la conexión de dos delegaciones de una misma empresa. La ventaja es inmediata: todas las comunicaciones entre las delegaciones son completamente gratuitas. Este mismo esquema se podría aplicar para proveedores, con el consiguiente ahorro que esto conlleva.

• Protocolos de VoIP: son los lenguajes que utilizarán los distintos dispositivos VoIP para su conexión. Esta parte es importante ya que de ella dependerá la eficacia y la complejidad de la comunicación.

o Por orden de antigüedad (de más antiguo a más nuevo): H.323 - Protocolo definido por la ITU-T; SIP - Protocolo definido por la IETF; Megaco (También conocido como H.248) y MGCP -

Protocolos de control; Skinny Client Control Protocol - Protocolo propiedad

de Cisco; MiNet - Protocolo propiedad de Mitel; CorNet-IP - Protocolo propiedad de Siemens; IAX - Protocolo original para la comunicación entre

PBXs Asterisk (Es un estándar para los demás sistemas de comunicaciones de datos,[cita requerida] actualmente está en su versión 2, IAX2);

Skype - Protocolo propietario peer-to-peer utilizado en la aplicación Skype;

IAX2 - Protocolo para la comunicación entre PBXs Asterisk en reemplazo de IAX;

Jingle - Protocolo abierto utilizado en tecnología Jabber;

MGCP- Protocolo propietario de Cisco; weSIP- Protocolo licencia gratuita de VozTelecom.

Como hemos visto VoIP presenta una gran cantidad de ventajas, tanto para las empresas como para los usuarios comunes. La pregunta sería ¿por qué no se ha implantado aún esta tecnología?. A continuación analizaremos los aparentes motivos, por los que VoIP aún no se ha impuesto a las telefonías convencionales.

Parámetros de la VoIP

Este es el principal problema que presenta hoy en día la penetración tanto de VoIP como de todas las aplicaciones de IP. Garantizar la calidad de servicio sobre Internet, que solo soporta "mejor esfuerzo" (best effort) y puede tener limitaciones de ancho de banda en la ruta, actualmente no es posible; por eso, se presentan diversos problemas en cuanto a garantizar la calidad del servicio.

Códecs

La voz ha de codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso de Códecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video para su posterior decodificación y descompresión antes de poder generar un sonido o imagen utilizable. Según el Códec utilizado en la transmisión, se utilizará más o menos

ancho de banda. La cantidad de ancho de banda suele ser directamente proporcional a la calidad de los datos transmitidos.

Entre los codecs utilizados en VoIP encontramos los G.711, G.723.1 y el G.729 (especificados por la ITU-T)

Estos Codecs tienen este tamaño en su señalización:

• G.711: bit-rate de 56 o 64 Kbps. • G.722: bit-rate de 48, 56 o 64 Kbps. • G.723: bit-rate de 5,3 o 6,4 Kbps. • G.728: bit-rate de 16 Kbps. • G.729: bit-rate de 8 o 13 Kbps.

Esto no quiere decir que es el ancho de banda utilizado, por ejemplo el Codec G729 utiliza 31.5 Kbps de ancho de banda en su transmisión.

Retardo o latencia

Una vez establecidos los retardos de tránsito y el retardo de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 150 ms. Pérdida de tramas (Frames Lost):

Durante su recorrido por la red IP las tramas se pueden perder como resultado de una congestión de red o corrupción de datos. Además, para tráfico de tiempo real como la voz, la retransmisión de tramas perdidas en la capa de transporte no es práctico por ocasionar retardos adicionales. Por consiguiente, los terminales de voz tienen que retransmitir con muestras de voz perdidas, también llamadas Frame Erasures. El efecto de las tramas perdidas en la calidad de voz depende de como los terminales manejan las Frame Erasures.

En el caso más simple, el terminal deja un intervalo en el flujo de voz, si una muestra de voz es perdida. Si muchas tramas son perdidas, sonara grietoso con silabas o palabras perdidas. Una posible estrategia de recuperación es reproducir las muestras de voz previas. Esto funciona bien si sólo unas cuantas muestras son perdidas. Para combatir mejor las ráfagas de errores usualmente se emplean sistemas de interpolación. Basándose en muestras de voz previas, el decodificador predecirá las tramas perdidas. Esta técnica es conocida como Packet Loss Concealment (PLC).

La ITU-T G.113 apéndice I provee algunas líneas de guía de planificación provisional en el efecto de perdida de tramas sobre la calidad de voz. El impacto es medido en términos de Ie, el factor de deterioro. Este es un número en la cual 0 significa no deterioró. El valor más grande de Ie significa deterioro más severo. La siguiente tabla está derivada de la

G.113 apéndice I y muestra el impacto de las tramas perdidas en el factor Ie.

Calidad del servicio

La calidad de este servicio se está logrando bajo los siguientes criterios:

• La supresión de silencios, otorga más eficiencia a la hora de realizar una transmisión de voz, ya que se aprovecha mejor el ancho de banda al transmitir menos información.

• Compresión de cabeceras aplicando los estándares RTP/RTCP. • Priorización de los paquetes que requieran menor latencia. Las

tendencias actuales son: o CQ (Custom Queuing) (Sánchez J.M:, VoIP'99): Asigna un

porcentaje del ancho de banda disponible. o PQ (Priority Queuing) (Sánchez J.M:, VoIP'99): Establece

prioridad en las colas. o WFQ (Weight Fair Queuing) (Sánchez J.M:, VoIP'99): Se

asigna la prioridad al tráfico de menos carga. o DiffServ: Evita tablas de encaminados intermedios y

establece decisiones de rutas por paquete. • La implantación de IPv6 que proporciona mayor espacio de

direccionamiento y la posibilidad de tunneling.

COMPONENTES:

• Señalización • Codificación • Transporte • Control de los Gateway

Señalización:

La señalización es necesaria en cualquier sistema de telefonía para que en el momento en el cual un usuario marca un número de teléfono, se determine el estado a quién se llame (libre u ocupado) y establece la llamada.

Dentro de estos protocolos se enmarcan el H.323 y el SIP, en la red IP, y el SS7 que es el que se encarga de la red PSTN.

Codificación:

El propósito de la codificación es tomar la voz humana, comprimirla y convertirla en paquetes de datos y enviarlos los mismos por una red IP

Transporte:

RTCP controla y monitorear el envío de los datos utilizando la menor sobrecarga posible enviando regularmente paquetes de control.

Por su lado RCP se ubica en la parte alta de los protocolos UDP, no garantiza que los datos enviados lleguen. Los paquetes se procesan mediante FIFO, el primero que ingresa, primero que se procesa.

Control de los Gateway:

Los Gateway son los responsables de convertir los paquetes de voz en protocolos entendibles por los sistemas de PSTN u otra red de interconexión.

Son necesarios en redes que combinan telefonía de tecnologías diferentes. En redes totalmente IP no se necesita

ESTÁNDAR H.323 VERSUS SIP

H323 es el protocolo más definido pero adolece de cierta falta de flexibilidad.

SIP está menos definido pero es más fácil de integrar, ¿Que protocolo ganará al final?. Es difícil de decir pero dependerá de la aplicación que cada uno quiera desarrollar. (SIP es más fácil de implementar aunque los conceptos de H.323 son mejores).

H.323 SIP

Arquitectura H.323 cubre casi todos los servicios como capacidad de intercambio, control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio, registro, servicio de descubrimiento y más.

SIP es modular y cubre la señalización básica, la localización de usuarios y el registro. Otras características se implementan en protocolos separados.

Componentes Terminal/Gateway UA

Gatekeeper Servidores

Protocolos RAS/Q.931 SI

H.245 SDP

Funcionalidades de control de llamada

Transferencia de llamada (Call Transfer) Si Si

Expedición de llamada (Call Forwarding) Si Si

Tenencia de llamada (Call Holding) Si Si

Llamada estacionada/recogida (Call Parking/Pickup) Si Si

LLamada en espera (Call Waiting) Si Si

Indicación de mensaje en espera (Message Waiting Indication) Si No

Identificación de nombre (Name Identification) Si No

Terminación de llamada con subscriptor ocupado (Call Completion on Busy Subscriber)

Si Si

Ofrecimiento de llamada (Call Offer) Si No

Intrusión de llamada (Call Intrusion) Si No

H.323 las divide en los protocolos H.450, RAS, H.245 y Q.931

Características Avanzadas

Senalización multicast (Multicast Signaling) Si, requiere localización (LRQ) y descubrimiento automático del gatekeeper (GRQ).

Si, ejemplo, a través de mensajes de grupo INVITEs.

Control de la llamada de un tercero (Third-party Call Contro)

Si, a través de pausa de la tercera parte y re-enrutando según esta definido en H.323. Un control más sofisticado se define en el standard de las series H.450.x .

Si, según se describe en los borradores (Drafts) del protocolo.

Conferencia Si Si

Pinchar para llamar (Click for Dial) Si Si

Escalabilidad

Número amplio de dominios (Large Number of Domains)

La intención inicial de H.323 fue el soporte de LANs,

SIP soporta de manera inherente direccionamientos

por lo que está pensado para el direccionamiento de redes amplias. El concepto de zona fue añadido para acomodar este direccionamiento amplio. Los procedimientos son definidos por localización de usuarios a través de nombres de email. El anexo G define la comunicación entre dominios administrativos, describiendo los métodos para resolución de direcciones, autorización de acceso y el reporte entre dominios administrativos. En las búsquedas multidominio no hay formas sencillas de detectar bucles. La detección de bucles se puede realizar a través del campo "PathValue" pero introduce problemas relativos a la escalabilidad.

de áreas. Cuando muchos servidores están implicados en una llamada SIP usa un algoritmo similar a BGP que puede ser usado en una manera sin estado evitando problemas de escalabilidad. Los SIP Registrar y servidores de redirección fueron diseñados para soportar localización de usuarios.

Gran cantidad de llamadas (Large Number of Calls)

El control de llamadas en se implementa de una manera sin estado. Un gateway usa los mensajes definidos en H.225 para ayudar al gatekeeper en el balanceo de carga de los gateways implicados.

El control de llamadas en se implementa de una manera sin estado. SIP soporta escalabilidad n a n entre UAs y servidores. SIP necesita menos ciclos de CPU para generar mensajes de señalización Por lo tanto, teóricamente un servidor puede manejar más transacciones.

SIP ha especificado un método de balanceado de carga basado en el mecanismo de traslación DNS SRV.

Estado de la conexión Con estado o sin estado.

Con estado o sin estado. Una llamada SIP es independiente de la existencia de una conexión en la capa de transporte, pero sin embargo la señalización de llamadas tiene que ser terminada explícitamente.

Internacionalización Si, H.323 usa Unicode (BMPString con ASN.1) para alguna información textual (h323-id), pero generalmente tiene pocos parámetros textuales

Si, SIP usa Unicode (ISO 10646-1), codificado como UTF-8, para todas las cadenas de texto, permitiendo todos los caracteres para nombres, mensajes y parámetros. SIP provee métodos para la indicación del idioma y preferencias del idioma.

Seguridad Define mecanismos de seguridad y facilidades de negociación mediante H.235, puede usar SSL para seguridad en la capa de transporte.

SIP soporta autentificación de llamante y llamado mediante mecanismos HTTP. Autenticación criptográfica y encriptación son soportados salto a salto por SSL/TSL pero SIP puede usar cualquier capa de transporte o

cualquier mecanismo de seguridad de HTTP, como SSH o S-HTTP. Claves para encriptación multimedia se ofrecen usando SDP. SSL soporta autenticación simétrica y asimétrica. SIP también define autenticación y encriptación final usando PGP o S/MIME.

Interoperabilidad entre versiones La compatibilidad hacia atrás de H.323 permite que todas las implementaciones basadas en diferentes versiones de H.323 sean fácilmente integrables.

En SIP, una nueva versión puede descartar características que no van a ser soportadas más. Esto consigue reducir el tamaño del código y la complejidad del protocolo , pero hace perder cierta compatibilidad entre versiones.

Implementación de la Interoperabilidad H.323 provee una guía de implementación, que clarifica el standard y ayuda a la interoperabilidad entre diferentes implementaciones.

SIP no prevé ninguna guía de interoperabilidad

Facturación Incluso con el modelo de llamada directa H.323, la posibilidad de facturar la llamada no se pierde porque los puntos finales reportan al gatekeeper el tiempo de inicio y finalización de la llamada mediante el protocolo RAS.

Si un proxy SIP quiere recoger información de facturación no tiene otra opción que revisar el canal de señalización de manera constante para detectar cuando se completa la llamada. Incluso

así, las estadísticas están sesgadas porque la señalización de la llamada puede tener retardos.

Codecs H.323 suporta cualquier codec, estandarizado o propietario, no sólo codecs ITU-T, por ejemplo codecs MPEG o GSM. Muchos fabricantes soportan codecs propietarios a través de ASN.1 que es equivalente en SIP a "códigos privados de mutuo acuerdo" Cualquier codec puede ser señalizado a través de la característica GenericCapability añadida en H.323v3.

SIP soporta cualquier codec IANA-registered (es una característica heredada) o cualquier codec cuyo nombre sea de mutuo acuerdo.

Bifurcación de llamadas (Call Forking) Un gatekeeper H.323 puede controlar la señalización de la llamada y puede bifurcar a cualquier número de dispositivos simultáneamente.

Un proxy SIP puede controlar la señalización de la llamada y puede bifurcar a cualquier número de dispositivos simultáneamente.

Protocolo de transporte Fiable (Reliable) o no fiable (unreliable), ej., TCP o UDP. La mayoría de las entidades H.323 usan transporte fiable (TCP) para señalización.

Fiable (Reliable) o no fiable (unreliable), ej., TCP o UDP. La mayoría de las entidades SIP usan transporte no fiable (UDP) para señalización.

Codificación de mensajes (Message Encoding)

H.323 codifica los mensajes en un formato binario compacto adecuado

SIP codifica los mensajes en formato ASCII, adecuado para

para conexiones de gran ancho de banda.

que lo puedan leer los humanos.

Direccionamiento (Addressing) Mecanismos de señalización flexibles, incluyendo URLs y números E.164.

SIP sólo entiende direcciones del estilo URL.

Interconexión Red Telefónica Pública (PSTN Interworking)

H.323 toma prestado de la red telefónica pública protocolos como Q.931 y está por tanto bien adecuada para la integración. Sin embargo, H.323 no emplea la analogía a tecnología de conmutación de circuitos de red telefónica pública de SIP. H.323 es totalmente una red de conmutación de paquetes. El como los controles deben implementarse en la arquitectura H.323 está bien recogido en el estándar.

SIP no tiene nada en común con la red telefónica pública y esa señalización debe ser "simulada" en SIP. SIP no tiene ninguna arquitectura que describa cómo deben implementarse los controles.

Detección de bucles (Loop Detection) Si, los gatekeepers pueden detectar bucles mirando los campos "CallIdentifier" y "destinationAddress" en los mensajes de procesamiento de la llamada. Combinando ambos se pueden detectar bucles

Si, el campo "Via" de la cabecera de los mensajes SIP facilita el proceso. Sin embargo, este campo "Via" puede generar complejidad en los algoritmos de detección de bucles y se prefiere usar la cabecera "Max-Forwards" para limitar el número de saltos y por tanto los bucles.

Puertos mínimos para una llamada VoIP 5 (Señalización de llamada, 2 RTP, and 2 RTCP.)

5 (Señalización de llamada, 2 RTP, and 2 RTCP.)

Conferencias de vídeo y datos H.323 suporta todo tipo de conferencia de vídeo y datos. Los procedimientos permiten control de la conferencia y sincronización de los streams de audio y vídeo,

SIP no soporta protocolos de vídeo como T.120 y no tiene ningún protocolo para control de la conferencia.

CONCLUSION

Podemos resumir diciendo que VoIP es una tecnología que tiene todos los elementos para su rápido desarrollo. Como muestra podemos ver que compañías como Cisco, la han incorporado a su catálogo de productos, los teléfonos IP están ya disponibles y los principales operadores mundiales , así como Telefónica, están promoviendo activamente el servicio IP a las empresas, ofreciendo calidad de voz a través del mismo. Por otro lado tenemos ya un estándar que nos garantiza interoperabilidad entre los distintos fabricantes.

El futuro de las comunicaciones esta en la telefonía IP debido a la capacidad de transmitir vídeo, voz y datos en forma simultánea.

La telefonía IP da flexibilidad en cuanto al lugar de la conexión del usuario

Reducción de costos

Las compañías telefónicas deben convertirse en proveedoras de servicios de telefonía Internet en lugar de seguir utilizando la telefonía convencional y deben brindar más servicios.

BIBLIOGRAFÍA

• http://www.voipforo.com/H323vsSIP.php • http://es.wikitel.info/wiki/Telefon%C3%ADa_IP • http://www.monografias.com/trabajos3/voip/voip.shtml • http://es.wikipedia.org/wiki/Voz_sobre_IP • http://www.monografias.com/trabajos10/tele/tele.shtml • http://www.monografias.com/trabajos23/voz-sobre-ip/voz-sobre-

ip.shtml • http://www.pcworld.com.ve/n53/articulos/competencia3.html • http://www.telefoniavozip.com/voip/telefonia-ip-vs-telefonia-

convencional.htm