PDF de programación - Entrenamiento de VoIP

Entrenamiento de VoIP

Conceptos básicos sobre VoIP


Telefonía tradicional

El teléfono fue inventado en 1876.
Originalmente:



• Transmisión sobre un hilo de hierro.
• Circuitos sin marcación (ring down).
• Comunicación punto a punto.

El visionario hombre que inventó el telefono fue Antonio Meucci que lo
bautizó como teletrófono, entre otras innovaciones técnicas.
Durante mucho tiempo, Alexander Graham Bell
inventor del teléfono. Sin embargo, Bell no fue el inventor de este
aparato, sino solamente el primero en patentarlo.

fue considerado el

Telefonía tradicional

 Se incorpora el concepto de switch,

inicialmente con una persona, luego vía
conmutación electrónica.



Telefonía tradicional:
procesamiento de llamadas

 En muchos casos la

comunicación es
analógica hasta la
central.

 En la central la señal
se convierte a digital:
PCM de 64kbps
(prácticamente sin
pérdida de calidad).


Telefonía tradicional:
Etapas de una llamada telefónica

Conmutación analógica y digital

 La señal eléctrica generada por un aparato telefónico es
del tipo analógica, modulada por la voz y limitada por el
ancho de banda comprendido entre 300 Hz y 3400 Hz.

Señalización analógica y digital

 Todo lo que se oye tiene forma analógica.

 Ruido en la línea= interferencia.

 Amplificador/Repetidor: resuelve la atenuación,

pero no la interferencia.

 En señales digitales los repetidores limpian la

señal.

 La telefonía analógica migra a modulación por

impulsos codificados (PCM).

Señalización analógica y digital

 A partir de un teorema de Nyquist, si se toman

8000 muestras por segundo, codificando la
amplitud en 8 BIT, se obtiene:
 Palabra de 8 BIT * 8000/s = 64.000 bps



 PCM tiene 2 variantes:

 U: EE.UU (ulaw)

 A: Europa (alaw)



Señalización (SS7)


Los esquemas de señalización entre switch de la PSTN,

permiten enviar paquetes de punta a punta utilizando redes
inteligentes, a través de una señalización común.

En la capa de señalización, se transmite entre otras cosas:

 Descolgar el teléfono (off-hook).
 Colgar el teléfono (on-hook).
 Envío de tonos.
 Tono de llamada (ring origen).
 Alertas (ring destino).
 Ocupado.
 Conexión.



Señalización (SS7)


Con las redes inteligentes y buscando generar nuevos

servicios, los proveedores de telefonía implementan
otras funciones de señalización como por ejemplo:
 Llamada en espera.
 Desvío de llamada.
 Llamada tripartita o llamada en conferencia.
 Presentación de ANI (CID).
 Utilización de tarjeta de llamada.
 Número 0800.
 etc.



Características principales de la
telefonía tradicional

 Recursos ocupados durante toda la duración de la

llamada.

 Los precios varían en función del tiempo de uso

(tiempo de ocupación del circuito dedicado).

 Se incorpora a las grandes PBX los terminos de LDI
(Larga distancia Internacional y LDN Larga Distancia
Nacional.

 La distancia importa (se utilizan más circuitos y sobre

todo de operadoras distintas).

 LDI y LDN se implementa a través de Troncales.
 Diseñado para “sólo voz”.
 Sector totalmente regulado.
 Garantía de disponibilidad: 99,5 %.

Centralitas telefónicas

 Son pequeñas PBXs corporativas con características

similares pero de menor capacidad (KTS)

 KTS Key telephone System. Es un sistema

multimedia de forma que las llamadas entrantes
pueden ser atendidas por cualquier extension FXS

Centralitas Privadas de conmutación
PBX

 PBX (Private Automatic Branch Exchange).
 Controlado por Software, provee funciones de

conmutación a los usuarios conectada.

 La gran mayoría usa una Operadora, IVR, DISA,

mailbox, etc.


Tráfico en la red

 Se tienen dos conceptos “tráfico telefónico” y de
“dimensionamiento de centrales” ambos ligados
a la aleatoriedad de las llamadas que se cursan
entre abonados.

 Se introduce el concepto de Erlangs.

 Es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de

órganos en los que el tiempo de observación coincide
con el tiempo total de ocupación.

 I (Erlangs)=1/T∫n(t).dt

Erlangs

 I (Erlangs)=1/T∫n(t).dt
 I (Erlangs)= t x n / 60

t: tiempo medio o duración de la llamada en

minuto

n: es el número de llamadas cursadas

 Por ejemplo: si se realizan 20 llamadas
con una media de 3 minutos, tenemos 1
Earlang


Comparación de VoIp con
telefonía tradicional


Introducción a VoIP

 VoIP : Voice Over Internet Protocol

 La voz se digitaliza y viaja en paquetes de

datos utilizando el protocolo IP

 La infraestructura de paquetes sustituye el

switching de circuitos de una PSTN

 Los dispositivos de digitalizacion se

llaman DSP (Digital Signal Processor)

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. Es un campo
complejo que requiere de conceptos de
telefonía, de redes y de ingeniería de
tráfico. Haremos un esbozo de las ideas
principales.


Modalidades de Voz/IP

 De PC a PC
 De PC a la red pública conmutada

 SIP
 IAX
 H323
 Servicio Skype
 De teléfono a PC
 Teléfono IP

 SIP
 H323
 IAX

 Teléfono Wi-Fi

 SIP/IAX

 De teléfono a teléfono

 SIP, IAX, H323



Donde encontramos VoIP?

 En las empresas

 Reemplazo de PBX por IP-PBX

 A través de ISP y VSP (Voice Services Providers)

 En el hogar

 A través de proveedores VSP

 En proveedores de servicio: migración de

grandes centrales telefónicas a “Softswitch”



Funciones que debe realizar un
sistema de VoIP:

 Digitalización de la voz.
 Paquetización de la voz.
 Enrutamiento de los paquetes.
 Además:

Conversión de números telefónicos a

direcciones IP y viceversa.

Generación de la señalización requerida por

la red telefónica.



Conversión Analógica/Digital

Supresión de Eco y de periodos de silencio

VoIP: Ventajas

 Ahorro de ancho de banda y aprovechamiento de los

intervalos entre ráfagas de datos haciendo un uso más
efectivo de canales costosos


 Convergencia de las comunicaciones de datos y voz en

una plataforma única, facilitando la gestión, el
mantenimiento y el entrenamiento del personal


 Facilidad de incorporar servicios especiales

Voz sobre IP: características
principales

 Se utiliza y administra una única red. Si dos empresas

están unidas a través de Internet., ¿por qué no
aprovecharlo?

 Finalmente se puede hablar de: estándares abiertos e

internacionales. Inter-operabilidad.

 Disminución de precios en proveedores y fabricantes

de hardware para VoIP.

 Calidad: es posible conseguir la misma calidad, de

hecho hoy el 40% de las llamadas de las grandes
operadoras se encaminan por VoIP.

 Fiabilidad: en LAN, se puede lograr una gran

fiabilidad. En Internet también, pero intervienen
demasiados factores.

Limitaciones

 Las redes IP generalmente 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.

Ámbitos de aplicación

 En las empresas: sustitución de PBX e

integración con telefonía

 En el hogar: ahorro de costos

 En proveedores de servicio: migración de

centrales telefónicas a “Softswitches”



Funciones que debe realizar

 Digitalización de la voz.
 Paquetización de la voz.
 Enrutamiento de los paquetes.
 Además:

Conversión de números telefónicos a

direcciones IP y viceversa.

Generación de la señalización requerida por

la red telefónica.



Voz sobre IP: características
principales
 Se utiliza y administra una única red. Si dos empresas

están unidas a través de Internet., ¿por qué no
aprovecharlo?

 Finalmente se puede hablar de: estándares abiertos e

internacionales. Inter-operabilidad.

 Disminución de precios en proveedores y fabricantes

de hardware para VoIP.

 Calidad: es posible conseguir la misma calidad, de

hecho hoy el 40% de las llamadas de las grandes
operadoras se encaminan por VoIP.

 Fiabilidad: en LAN, se puede lograr una gran

fiabilidad. En Internet también, pero intervienen
demasiados factores.

Problemas de la VoIP

Problemas que no existían o estaban solucionados con

la telefonía tradicional y que afectan la calidad del
servicio (QoS).


 Requerimiento de ancho de banda.
 Funciones de control.
 Latencia o retardo (>300 ms es impracticable).
 Jitter: variación de latencia.


Principal problema: la Internet



Limitaciones

 Las redes IP generalmente 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.

Factores que afectan la calidad de
la voz:

 Retardo (Latency)

 Fluctuación de retardo (jitter).

 Pérdidas de paquetes:

 Paquetes aislados

 Ráfagas de paquetes

 Compresión de Voz

 Eco

 Distorsión de digitalización

 Todas las anteriores se encuentran presentes en las

redes inalámbricas.



Retardos

Fluctuación del retardo (jitter)

Fuentes de retardo

 Retardo de compresión.
 Retardo de empaquetamiento de la información
 Retardo de espera en cola en CPE
 Retardo en serialización del CPE a la WAN
 Retardo en la WAN
 Retardo de espera en cola y serialización de la WAN al

CPE

 Retardo en transmisión hacia el CPE
 Retardo en la memoria de manejo de fluctuación de

retardos (jitter buffer)

 Retardo de descompresión

Codecs
(codifica