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Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP)

martes, 3 de febrero de 2009


VoIP son las siglas de Voice over Internet Protocol (Voz sobre Protocolo de Internet o Telefonía IP), una categoría de hardware y software que permite a la gente utilizar Internet como medio de transmisión de llamadas telefónicas, enviando datos de voz en paquetes usando el IP en lugar de los circuitos de transmisión telefónicos.


Historia

VoIP comenzó como el resultado del trabajo de un grupo de jóvenes en Israel durante 1995. En aquella época la única comunicación posible era de PC-a-PC. Poco más tarde Vocaltec, Inc. anuncio el lanzamiento del primer softphone que llamaron “Internet Phone Software”.

En 1997 un señor llamado Jeff Pulver decide juntar por primera vez a los pocos usuarios, fabricantes, e interesados en esta tecnología en VON, la primer feria/congreso que actualmente sigue siendo el mayor evento de VoIP.

En 2003 dos jóvenes universitarios - Jan Friis y Niklas Zenntrom - crean un softphone gratuito fácilmente instalable en cualquier PC que puede atravesar todos los firewalls y routers inclusive los corporativos.

El VoIP Consiste en aprovechar la infraestructura desplegada para la transmisión de datos para transmitir voz, utilizando el protocolo IP que se ha convertido en el más utilizado en todo el mundo.

Las funciones básicas que debe realizar un sistema de voz sobre IP son:

1)Digitalización de la voz
2)Paquetización de la voz
3)Enrutamiento de los paquetes

Funciones Adicionales

• Conversión de números telefónicos a direcciones IP y viceversa
• Generación de la señalización requerida por la red telefónica
• Control de admisión, Tarificación y Facturación
• Manejo de Fax


VoIP funciona de esa manera, digitalizando la voz en paquetes de datos, enviándola a través de la red y reconvirtiéndola a voz en el destino.
Básicamente el proceso comienza con la señal análoga del teléfono que es digitalizada en señales PCM (pulse code modulación) por medio del codificador/decodificador de voz (codec).

Las muestras PCM son pasadas al algoritmo de compresión, el cual comprime la voz y la fracciona en paquetes (Encapsulamiento) que pueden ser transmitidos a través de una red.

Algunas características de VOIP:
· VoIP nos permite el control del tráfico que existe en la red.
· Proporciona un enlace a la red de telefonía tradicional.
· Permite una integración con grandes redes de IP ( Protocolo de Internet ) actuales, ya que es independiente en su tipo de red física.
· La mayoría de los proveedores de VOIP entregan características por las cuales las operadoras de telefonía convencional cobran tarifas aparte.

Un servicio de VOIP incluye:

· Identificación de llamadas.
· Servicio de llamadas en espera
· Servicio de transferencia de llamadas
· Repetir llamada
· Devolver llamada
· Llamada de 3 líneas (three-way calling).

VENTAJAS DE USAR EL VOIP:

· La primer ventaja y la más importante es el costo, una llamada mediante telefonía voip es en la mayoría de los casos mucho más barata que su equivalente en telefonía convencional.
· Usualmente para una llamada entre dos teléfonos IP la llamada es gratuita, cuando se realiza una llamada de un teléfono ip a un teléfono convencional el costo corre a cargo del teléfono ip.
· Es evidente el ahorro que le supone la integración de dos redes en una sola
· Ahorro de ancho de banda
· Con VoIP uno puede realizar una llamada desde cualquier lado que exista conectividad a internet. Dado que los teléfonos IP transmiten su información a traves de internet estos pueden ser administrados por su proveedor desde cualquier lugar donde exista una conexión.

Desventajas

· Una desventaja importante es la calidad de la transmisión es un poco inferior a la telefónica, ya que los datos viajan en forma de paquetes, es por eso que se puede tener algunas perdidas de información y demora en la transmisión.
· Ataques de virus: VOIP es susceptible a virus, gusanos y hacking, si un virus infecta un equipo de un servidor VoIP, el servicio telefónico puede interrumpirse. También pueden afectados otros equipos conectados a ese sistema.

· Voip requiere de una conexión eléctrica! En caso de un corte eléctrico .

· 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.
· Cuando se va a utilizar VoIP, se debe controlar el uso de la red para garantizar una transmisión de calidad.

Componentes H.323
· 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.
· El servidor provee el manejo y funciones administrativas para soportar el enrutamiento de llamadas a través de la red. En un sistema basado en H.323, el servidor es conocido como un Gatekeeper.

Gatekeepers, que operan básicamente de la siguiente manera:

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

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

Ø Gateways, puntos de referencia para conversión TCP/IP - PSTN.
Gateway, es el elemento encargado de hacer de puente entre la red telefónica convencional (PSTN) y la red IP. Cuando un teléfono convencional trata de hacer una llamada IP, alguien tiene que encargarse de convertir la señal analógica en un caudal de paquetes IP, y viceversa.

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

La función principal de un MCU es gestionar la comunicación entre diferentes terminales en un esquema de transmisión multipunto. En general, cada puerto del MCU actúa como un interfaz de red a la cual se conectan los dispositivos que deseen participar en la videoconferencia - llamados Términales (T).

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.

TIPOS DE PROTOCOLOS VoIP:

VoIP comprende muchos estándares y protocolos. La terminología básica debe ser entendida para comprender las aplicaciones y usos de VoIP. Las siguientes definiciones sirven como un punto de partida:
· H.323, es la recomendación global (incluye referencias a otros estándares, como H.225 y H.245) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) que fija los estándares para las comunicaciones multimedia sobre redes basadas en paquetes que no proporcionan una Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service) garantizada.

Define las diferentes entidades que hacen posible estas comunicaciones multimedia: endpoints, gateways, unidades de conferencia multipunto (MCU) y gatekeepers, así como sus interacciones.

· La IETF se refiere a la Fuerza de Trabajo de la Ingeniería de Internet que intentan determinar como la Internet y los protocolos de Internet trabajan, así como definir los estándares prominentes.

· La ITU es la Unión Internacional de Telecomunicaciones, una organización internacional dentro del sistema de las Naciones Unidas donde los gobiernos y el sector privado coordinan las redes y servicios de telecomunicaciones globales.

· MEGACO, también conocido como la IETF RFC 2885 y recomendación ITU H.248, define una arquitectura centralizada para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.

· MGCP, también conocido como la IETF 2705, define una arquitectura centralizada para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.

· El Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP), también conocido como la IETF RFC 1889, define un protocolo de transporte para aplicaciones en tiempo real. Específicamente, RTP provee el transporte para llevar la porción audio/media de la comunicación VoIP. RTP es usado por todos los protocolos de señalización VoIP.

· SIP: también conocido como la IETF RFC 2543, define una arquitectura distribuida para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.

VoIP:

Limitaciones

Las redes IP normalmente no permiten garantizar un tiempo mínimo para atravesarlas.
Las redes IP están diseñadas para descartar paquetes en caso de congestión y retransmitirlos en caso de error. Esto no es adecuado para la voz
Los retardos de cientos de ms, comunes en redes de datos, son inaceptables en una conversación telefónica.

VoIP: Requerimientos

Utilizar protocolos que permitan garantizar cierto grado de calidad de servicio (QoS) y no utilicen retransmisiones. Prioridad a la voz sobre los datos.
Controlar el número máximo de saltos y los demás factores que contribuyen al retardo de transmisión para mantenerlo por debajo de 170 ms.

TIPOS DE ARQUITECTURAS:

En el pasado, todas las redes de voz fueron construidas usando una arquitectura centralizada en la cual los Dumb Endpoints (teléfonos) fueron controlados por los conmutadores centralizados. Sin embargo este modelo trabajo bien para los servicios de telefonía básica.

Uno de los beneficios de la tecnología VoIP, es que permite a las redes ser construidas usando una arquitectura centralizada o bien distribuida. Esta flexibilidad permite a las compañías construir redes caracterizadas por una administración simplificada e innovación de Endpoints (teléfonos), dependiendo del protocolo usado.

ARQUITECTURA CENTRALIZADA:

En general, la arquitectura centralizada está asociada con los protocolos MGCP y MEGACO. Estos protocolos fueron diseñados para un dispositivo centralizado llamado Controlador Media Gateway o Call Agent, que maneja la lógica de conmutación y control de llamadas. El dispositivo centralizado comunica al Media Gateways, el cual enruta y transmite la porción audio/media de las llamadas (la información de voz actual).

En la arquitectura centralizada, la inteligencia de la red es centralizada y los dispositivos finales de usuario (endpoints) son relativamente mudos (con características limitadas). Sin embargo, muchas arquitecturas VoIP centralizadas usan protocolos MGCP o MEGACO.

ARQUITECTURA DISTRIBUIDA:

La arquitectura distribuida está asociada con los protocolos H.323 y SIP. Estos protocolos permiten que la inteligencia de la red se distribuida entre dispositivos de control de llamadas y endpoints. La inteligencia en esta instancia se refiere a establecer las llamadas, características de llamadas, enrutamiento de llamadas, provisionamiento, facturación o cualquier otro aspecto de manejo de llamadas. Los Endpoints pueden ser Gateways VoIP, teléfonos IP, servidores media, o cualquier dispositivo que pueda iniciar y terminar una llamada VoIP. Los dispositivos de control de llamadas son llamados Gatekeepers en una red H.323, y servidores Proxy o servidores Redirect en una red SIP.