PDF de programación - Voz

NUEVOS SERVICIOS DE RED EN INTERNET

Área de Ingeniería Telemática

Voz

Área de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Máster en Comunicaciones



NUEVOS SERVICIOS DE RED EN INTERNET

Área de Ingeniería Telemática

Voz digital en la PSTN

 Red pública telefónica conmutada



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Es una red Jerárquica
•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales
Red complementaria
•  Secciones directas entre centrales con suficiente tráfico entre ellas
•  Centrales Tándem: centrales de tránsito sin abonados

Central Terciaria

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

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Bucle de abonado
(2 hilos)




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PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

Multiplexación TDM
•  E1 (2048Kbps) = 32xE0
•  E2 = 4xE1, E3 = 4xE2, E4 = 4xE3
•  T1 (DS1,1.54Mbps) = 24xDS0
•  T2 = 4xT1, T3 = 7xT2
•  G.701-703

DS0

G.702

E1

125µs





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SONET/SDH

•  SDH se diseñó para transportar
señales de 1.5, 2, 6, 34, 45 y 140
Mbps

•  Conmutación de circuitos
•  Red de transporte, de gestión y de

señalización

SDH

OC Level
OC-1
OC-3
STM-1
OC-12
STM-4
OC-48
STM-16
STM-64
OC-192
STM-256 OC-768

Line Rate
(Mbps)
51.84
155.52
622.08
2488.32
9953.28
39813.12

AU Pointer
SOH

AU-4 (Administrative Unit)


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Señalización

Señalización en canal
Señalización por canal común (CCS = Common Channel Signaling)
•  CCITT Signaling System No. 7 (SS7)
•  Forma una WAN que enlaza las lógicas de control de los switches de la PSTN
•  En acceso a ella, dos modos:

–  Fully associated signaling: un enlace de señalización por cada enlace de voz (ej: canal

–  Quasi associated signaling: señalización por otro enlace que el de tráfico entre los dos

16 en E1)

switches

IETF SIGTRAN: SS7 over IP

• 


Voz y
señalización

Enlace de datos de
señalización

Control unit

Control unit

Control unit

Troncal
canales de
voz

Digital Switch

Digital Switch

Digital Switch

NUEVOS SERVICIOS DE RED EN INTERNET

Área de Ingeniería Telemática

Voz en escenarios privados





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Voz entre sedes

Mediante llamadas por la red pública

PBX

Sede central

. . .

PSTN

(Operadoras)

. . .

PBX

Sede remota 1

. . .

PBX

Sede remota 2

PBX = Private Branch eXchange





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Voz entre sedes

Enlaces dedicados (malla o hub)

PBX

Sede central

. . .

Operadoras

. . .

PBX

Sede remota 1

. . .

PBX

Sede remota 2





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Voz + datos

Probablemente tenga enlaces de datos simultáneamente

LAN

PBX

Sede central

. . .

Red de datos
(Internet)

. . .

PBX

Sede remota 1

LAN

LAN

. . .

PBX

Sede remota 2

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¿Por qué dejar de usar TDM?
•  Utilizar la misma infraestructura de datos: reduce CAPEX y
•  Negocio:

OPEX



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–  Añadir más servicios al cliente
–  Telcos añaden datos, ISPs añaden voz

•  Aumentar la cantidad de llamadas que se pueden cursar por un



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enlace
–  Voice compression

•  vs los 64 kbps PCM
•  Cuidado, reduce la calidad

–  Silence supresion

•  VAD = Voice Activity Detection
•  Habla tiene en torno a un 40-50% de actividad frente al tiempo total

–  Statistical gain

•  Más sencillo incluir nuevos servicios de valor añadido
•  Hacer escalabilidad más sencilla
•  Simplificar enrutamiento alternativo


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Convergencia

PBXs con interfaces IP (Ethernet)
•  Reutiliza servicios de PBX:

–  Call transfer
–  Call conference
–  Paging
–  Bridging
–  Group calling
–  Etc.

LAN

PBX

Sede central

Eth

. . .

•  Señalización no preparada

para delays en red IP

•  Fabricante con experiencia

en voz, no en datos

Red multiservicio

. . .

Eth

PBX

Sede remota 1

LAN

LAN

Eth

. . .

PBX

Sede remota 2


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Convergencia

PBXs trunk TDM y conversión en router
•  Router actúa como Media

Gateway

•  Puede ser un PC
•  En algún lugar (routers o
externo) habrá un Media
Controller

•  Fabricante con experiencia

en datos, no en voz

LAN

PBX

Sede central

V

. . .

Media

Controller

Red multiservicio

. . .

PBX

Sede remota 1

V

LAN

. . .

V

PBX

Sede remota 2

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Convergencia

Multi-Point Switched Gateway
•  En caso de congestión en la
red de datos emplea la
PSTN

LAN

PSTN

. . .

PBX

Sede remota 1

V

LAN

PBX

Sede central

V

. . .

Media

Controller

Red multiservicio

. . .

V

PBX

Sede remota 2

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Convergencia

(Remote) Telephony Server
•  Gateway que permite a
teléfono IP acceder a
servicios de PBX / telefonía
tradicional

Intranet /
Internet

V

PBX

. . .

Media

Controller

PSTN

. . .

PBX

Sede remota 1

V

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Red multiservicio

. . .

V

PBX

Sede remota 2

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Servicios en alza


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Intercambio de minutos mediante peering agreements

VoIP al por mayor
• 
•  Permite a un ISP extender su alcance hasta partes donde no alcanza
•  Un pequeño incremento en el grado de compresión puede significar
• 

su red

grandes beneficios
Importante el SLA
–  Network uptime
–  Delay variance
–  Packet loss trends
–  Post Dial Delay
–  codecs disponibles

•  Diferentes peers diferentes precios: Least Cost Routing (para las
•  Clearinghouse service provider

llamadas)

–  Tiene acuerdos con un grupo de service providers
–  Gracias a economía de escala ofrece precios competitivos
–  Puede tener muy poca o ninguna infraestructura VoIP
–  OSP (Open Settlement Protocol, ETSI) le permite intercambiar autorización

y accounting




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Servicios en alza

VoIP al por menor
•  Calling card services
•  Usuario llama a un número de acceso, contesta un gateway VoIP
• 

IVR (Interactive Voice Response)

Acceso de voz y datos integrado para PYMEs

Servicios gestionados para grandes empresas

NUEVOS SERVICIOS DE RED EN INTERNET

Área de Ingeniería Telemática

Implementación de VoIP

 Esquema básico de flujos en VoIP



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•  Dos tipos de flujos

–  Voz, generalmente directa entre los peers (RTP)
–  Señalización, entre peers o con servidores (SIP, H.323,

MGCP...)

•  Diferentes requisitos de calidad




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Terminología

(Media) Gateway
•  En cualquiera: H.323, SIP, MGCP, Megaco
•  Terminación de llamadas entre un medio y otro
• 
•  Generalmente entre la PSTN y la red de datos
•  O puede ser entre dos partes de la red con diferentes requisitos

“Traduce” voz y también la señalización

–  Transcoding (cambio de codificador)
–  Diferente señalización (entre SIP y H.323)

•  Residential Gateway, Access Gateway, Business
Gateway, Trunking Gateway, Signaling Gateway





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Terminología

Media (Gateway) Controller
•  Controla Media Gateways para proveer llamadas extremo a extremo
•  Registro de llamadas, autentificación, autorización, encaminamiento,

facturación, gestión de recursos …

•  Traducción de direcciones (de nº telef., URL, e-mail, etc a dirección IP)
•  Cada MGC controla una zona
•  Media Gateway Controller en Megaco/H.248.1
•  A.k.a. Call Agent en MGCP, a.k.a Gatekeeper en H.323
•  Media Server, Telephony Server, Call Manager, Virtual Switch,

Softswitch…

Implementa el plan de llamadas

Gatekeeper
•  H.323
• 
•  Mapea números de teléfono a direcciones IP
Multipoint Control Unit (MCU)
•  Para llamadas/videoconf con más de 2 terminales