Telefonia VoIP

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 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.

Telefonía IP

Se trata de transportar la voz, previamente convertida a datos, entre dos puntos distantes. Esto posibilitara utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y yendo un poco más allá, desarrollar una nica red que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea vocal o de datos.

DIFERENCIAS ENTRE TELEFONÍA TRADICIONAL Y TELEFONÍA IP

Telefonía tradicional:

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

Telefonía IP:

• 1. Se levanta el teléfono, lo que envía una señal al conversor analógico-digital llamado ATA.

• 2. El ATA recibe la señal y envía un tono de llamado, esto deja saber que ya se tiene conexión a internet.

• 3. Se marca el numero de teléfono de la persona que se desea llamar, los números son convertidos a digital por el ATA y guardados temporalmente.

• 4. Los datos del número telefónico son enviados a tu proveedor e VoIP. Las computadoras de tu proveedor VoIP revisan este número para asegurarse que está en un formato valido

Transmisión de datos conmutación por circuito

Para cada conexión entre dos estaciones, los nodos intermedios dedican un canal lógico a dicha conexión. Para establecer el contacto y el paso de la información de estación a estación a través de los nodos intermedios, se requieren estos pasos:

• 1. Establecimiento del circuito: el emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento de conexión hacia una estación receptora. Este nodo es el encargado de dedicar uno de sus canales lógicos a la estación emisora (suele existir de antemano). Este nodo es el encargado de encontrar los nodos intermedios para llegar a la estación receptora, y para ello tiene en cuenta ciertos criterios de encaminamiento, coste, etc.

• 2. Transferencia de datos: una vez establecido el circuito exclusivo para esta transmisión (cada nodo reserva un canal para esta transmisión), la estación se transmite desde el emisor hasta el receptor conmutando sin demoras de nodo en nodo (ya que estos nodos tienen reservado un canal lógico para ella).

• 3. Desconexión del circuito: una vez terminada la transferencia, el emisor o el receptor indican a su nodo más inmediato que ha finalizado la conexión, y este nodo informa al siguiente de este hecho y luego libera el canal dedicado. Así de nodo en nodo hasta que todos han liberado este canal dedicado.

Conmutación por paquetes

Mientras que la conmutación de paquetes mantiene la conexión abierta y constante, el intercambio de paquetes que utilizan la telefonía IP solo abre una pequeña conexión, suficientemente extensa para enviar una pequeña porción de información llamada paquete, de un sistema a otro, esto funciona así:

• 1. La computadora que envía divide la información en pequeños paquetes, con una dirección en cada un indicando a los dispositivos de red donde enviar los mismos.

• 2. Adentro de cada paquete hay una porción de la información que se está enviando, la voz.

• 3. La computadora emisora envía un paquete al router más cercano y se olvida del mismo. El router cercano envía el paquete a otro router que se encuentre más cerca del destino, ese router se lo envía a otro que se encuentra todavía más cerca del destino, ese a otro más cerca, y así..

• 4. Cuando la computadora receptora finalmente recibe los paquetes (que pueden haber tomado caminos completamente diferentes para haber llegado ahí). Usa las instrucciones contenidas en los paquetes para rearmar los datos en su estado original.

• 5. El intercambio de paquetes es muy eficiente. Deja a la red enviar los paquetes a lo largo de las rutas menos congestionadas. También libera a las computadoras de forma que estas pueden también aceptar información proveniente de otras computadoras.

Infraestructura básica requerida para transmitir VOIP

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.

Codecs en la telefonía IP, Codecs Voip

Un Codec, que viene del ingles coder-decoder, convierte una señal de audio analógico en un formato de audio digital para transmitirlo y luego convertirlo nuevamente a un formato descomprimido de señal de audio para poder reproducirlo. Esta es la esencia del VoIP, la conversión de señales entre analógico-digital.

TIPOS DE CODECS EN LA TELEFONÍA IP

Los codecs realizan esta tarea de conversión tomando muestras de la señal de audio miles de veces por segundo. Por ejemplo, el codec G.711 toma 64,000 muestras por segundo. Convierte cada pequeña muestra en información digital y lo comprime para su transmisión. Cuando las 64,000 muestras son reconstruidas, los pedacitos de audio que se pierden entre medio de estas son tan pequeños que es imposible para el oído humano notar está perdida, esta suena como una sucesión continua de audio. Existen diferentes frecuencias de muestre de la señal en VOIP, esto depende del codec que se esté usando.

64,000 veces por segundo

32,000 veces por segundo

8,000 veces por segundo

Un codec G728A tiene una frecuencia de muestreo de 8,000 veces por segundo y está el codec mayormente usado en VoIP. Tiene el balance justo entre calidad de sonido y eficiencia en el uso de ancho de banda.

CÓMO FUNCIONAN LOS CODECS VOIP

Los codecs operan usando algoritmos avanzados que les permiten tomar las muestras, ordenas, comprimir y empaquetar los datos. El algoritmo CS-ACELP (conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction) es uno de los algoritmos más comunes en VoIP. CS-ACELP ayuda a organizar el ancho de banda disponible.

El anexo B de este algoritmo CS-ACELP es el que crea la regla que dice "si ninguno está transmitiendo, no mandar ninguna información". Como aprendimos anteriormente la eficiencia creada por esta regla es una de las cosas más importantes en las que el intercambio de paquetes es superior a la conmutación de circuitos. Es el Anexo B en este algoritmo CS-ACEPL que es responsable de esta regla en las llamadas VoIP.

Otras tecnologías de transmisión de datos

Voz sobre Frame Relay.

Frame Relay se ha vuelto una plataforma de transporte común para la voz, vídeo, y datos, y el módem ya es una tecnología rentable y madura. Durante los últimos años, la tecnología FR ha estado proporcionando con éxito una amplia gama de datos de multiprotocolo y la realización del Foro VoFR cambiará el sitial de las redes específicas para Voz, codificando tipos y formatos de trama para la voz y transmisión de tráfico de datos sobre una red de FR. Las características asociadas con el impacto del tráfico de datos, en la calidad de voz en una red FR, que puede convertirlo en un enlace de baja velocidad, por ejemplo, puede causar retrasos inaceptables para las tramas de voz sensibles al tiempo. Adicionalmente, se asegura que esas tramas de voz tienen prioridad sobre los datos y también los buffers reducen los retrasos y variación de los retrasos. Sin embargo, un método normal existe ahora para segmentar datos. Adicionalmente, las tecnologías avanzadas como Código Excitaron Predicción Lineal (CELP) han demostrado proporcionar calidad de servicios de voz para valores tan pequeños como 8 o 16 kbps de capacidad.

Voz sobre ATM.

Un beneficio importante de ATM es su plan inherente por manejar los únicos requisitos de transmisión de red de voz, vídeo, y tráfico de los datos. ATM tiene varios mecanismos por controlar retraso y variación de retraso a través de su apoyo en QoS, el circuito virtual (VC). QoS habilita el CBR y trafican para ser aprovisionados con banda ancha específica y garantías de la variación de retraso. VC que hace cola diferentemente de cada arroyo de tráfico; así, por ejemplo, puede asignarse tráfico de voz con prioridad encima del retraso al tráfico insensible. Las células de ATM reducen haciendo cola, el retraso y variación de retraso asociadas con paquetes inconstantes, clasificados según tamaño así como reduce retrasos a través de los interruptores del intermedio.

El Foro de VoATM establece los requisitos por interpretar señales de ATM y no-ATM, los dispositivos de la red en cualquier extremo de la conexión. Ya que ésta es una especificación reciente, el apoyo del producto no está generalmente disponible. Como un precursor a esta especificación, Cisco desarrolló una función similar de la red de voz que se apoya en el Cisco IGX.

Autor:

Clavo Edgar

Morejón Diego

Suarez Jessica

Anthony Ruiz

Tutor académico: Carlos García

REPUBLICA BILIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE LOS LLANOS

VALLE DE LA PASCUA – ESTADO GUARICO

ELECTIVA II

Valle De La Pascua, IUTLL; Enero De 2014