Voz sobre IP

2. Voz sobre IP
3. Seguridad para sistemas voz sobre IP
4. Presente y futuro de las comunicaciones de voz
5. Utilización de la tecnología voz sobre IP en Panamá
6. Conclusión
7. Recomendaciones
8. Glosario
9. Bibliografía

INTRODUCCIÓN

En la presente monografía se expone el trabajo investigativo realizado acerca de la tecnología Voz Sobre IP, la cual conjuga dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la de datos. Se trata de transportar la voz, previamente convertida a datos, entre dos puntos distantes. Esto posibilitaría utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y desarrollar una única red que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea vocal o de datos. Es evidente que el hecho de tener una red en vez de dos, es beneficioso para cualquier operador que ofrezca ambos servicios.

El crecimiento y fuerte implantación de las redes IP, tanto en local como en remoto, el desarrollo de técnicas avanzadas de digitalización de voz, mecanismos de control y priorización de tráfico, protocolos de transmisión en tiempo real, así como el estudio de nuevos estándares que permitan la calidad de servicio en redes IP, han creado un entorno donde es posible transmitir telefonía sobre IP lo que no significará en modo alguno la desaparición de las redes telefónicas modo circuito, sino que habrá, al menos temporalmente, una fase de coexistencia entre ambas.

Esta monografía esta conformada por cuatro capítulos, en donde se expone información relevante de la tecnología Voz Sobre IP.

En el Capítulo Uno se explican los conceptos fundamentales de esta tecnología, los inicios de la misma, así como las ventajas y desventajas que presenta la Voz Sobre IP.

En el Capítulo Dos se trata sobre la seguridad en la tecnología Voz Sobre IP, las amenazas que poseen las redes bajo esta tecnología , así como los medios de defensa que existen para proteger la red IP.

En el Capítulo Tres se expone el presente y futuro de la tecnología de Voz Sobre IP, las empresas relacionadas con la misma, de igual forma se expone las predicciones del mercado de esta tecnología.

En el Capítulo Cuatro se presenta la utilización de la tecnología de Voz Sobre IP en Panamá, las empresas proveedoras de este servicio en nuestro país y algunas empresas que se están incorporando al uso de esta tecnología.

Con la realización de esta monografía esperamos brindar una documentación valiosa que contribuya a ampliar en mayor escala el estudio de la tecnología de Voz sobre IP, el cual es un tema de actualidad y que día a día esta tomando mayor auge a nivel mundial. De igual forma es un aporte de nuestro grupo investigativo a las futuras generaciones de Técnicos e Ingenieros en Sistemas Computacionales de nuestra Universidad Tecnológica de Panamá, y en especial del Centro Regional Universitario Tecnológico de Azuero.

CAPITULO I.

VOZ SOBRE IP

Como tecnología, la Voz sobre IP (VoIP) lleva varios años de presencia en el mercado. Sin embargo, no ha sido hasta la emergencia de nuevos e innovadores servicios basados en esta tecnología que la integración de datos y voz se ha hecho realidad, lo que, para las empresas, ha significado un ahorro de costos y unas comunicaciones más eficientes y efectivas.

Se prevé que en el año 2005 el mercado VoIP moverá más de 10.000 millones de dólares, especialmente desde el momento en que las percepciones del mundo corporativo le son más favorables.

1. Conceptos – VOIP

1.1.1 Definición

Los productos de telefonía por Internet se denominan: Telefonía IP (IP telephony) Voz sobre Internet -Voice over the Internet (VOI)- o Voz sobre IP -Voice over IP (VOIP).

 La Voz sobre IP (VoIP, Voice over IP) es una tecnología que permite la transmisión de la voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos. La Telefonía IP es una aplicación inmediata de esta tecnología, de forma que permita la realización de llamadas telefónicas ordinarias sobre redes IP u otras redes de paquetes utilizando un PC, gateways y teléfonos estándares. En general, servicios de comunicación – voz, fax, aplicaciones de mensajes de voz – que son transportados vía redes IP, Internet normalmente, en lugar de ser transportados vía la red telefónica convencional.

La VoIP (Voz sobre IP) esta sigla designa la tecnología empleada para enviar información de voz en forma digital en paquetes discretos a través de los protocolos de Internet (IP significa Protocolo de Internet), en vez de hacerlo a través de la red de telefonía habitual. Antes de seguir, tal vez sea conveniente aclarar qué es un protocolo de conexión. Un protocolo de conexión es un conjunto de normas, un "lenguaje en común" que ambas partes acuerdan utilizar para poder comunicarse, es como decir: Ahora vamos a comunicarnos en inglés, y nos ponemos de acuerdo en que "esto es inglés", o sea es una convención.

La industria de Voz sobre IP se encuentra en una etapa de crecimiento rápido. La evolución del uso de Voz sobre IP vendrá con la evolución de la infraestructura y de los protocolos de comunicación. En el año 2010, una cuarta parte de las llamadas mundiales se basarán en IP.

A lo largo del tiempo, las aplicaciones de voz y datos han requerido redes distintas que usan tecnologías diferentes. Sin embargo, últimamente se han realizado numerosos esfuerzos para encontrar una solución que proporcione un soporte satisfactorio para ambos tipos de transmisión sobre una sola red.

La Voz sobre IP es una tecnología de telefonía que puede ser habilitada a través de una red de datos de conmutación de paquetes, vía el protocolo IP (Protocolo de Internet). La ventaja real de esta tecnología es la transmisión de voz de forma gratuita, ya que viaja como datos.

 La tecnología VoIP puede revolucionar las comunicaciones internas al ofrecer:

• Acceso a las redes corporativas desde pequeñas sedes a través de redes integradas de voz y datos conectadas a sucursales.
• Directorios corporativos basados en la Intranet con servicios de mensajes y números personales para quienes deben desplazarse.
• Servicios de directorio y de conferencias basadas en gráficos desde el sistema de sobremesa.
• Redes privadas y gateways virtuales gestionados para voz que sustituyen a las Redes Privadas Virtuales (VPN).

VoIP (Voz sobre IP) brinda nuevas oportunidades para quienes sean capaces de preverlas y actúen con la rapidez suficiente para superar la confusión que envuelve esta extraordinaria tecnología.

Como se usa la Voz sobre IP

Es importante conocer como se usa esta tecnología de VoIP (Voz sobre IP), básicamente hay que comprar un dispositivo que visualmente es una cajita negra que se conecta por un lado al aparato telefónico y por el otro a la PC (computadora), aunque también hay disponibles teléfonos IP. Por supuesto se necesita instalar un software para que dicho dispositivo funcione. Este dispositivo casi siempre se vende en los mismos comercios que venden computadoras.

Hay dos posibilidades de conexión:

• Una de las partes tiene VoIP (Voz sobre IP) y la otra no.
• Ambas partes tienen VoIP ( Voz sobre IP)

Si ambas partes tienen VoIP (Voz sobre IP) la llamada es totalmente gratuita, pues se llama de VoIP (Voz sobre IP) a VoIP (Voz sobre IP); sólo tiene que discar el número telefónico y nada más.

Si sólo quien llama tiene VoIP (Voz sobre IP), entonces hace uso de una tarjeta que se compra online (en línea). La mencionada tarjeta no es una tarjeta de plástico o de cartón como las que se venden en los comercios, mas bien es una tarjeta virtual que se compra y carga por Internet. Uno de los proveedores de esta tarjeta prepaga es: Innosphere cuya dirección electrónica es: http://www.innosphere.net/customer_center.html.

Es necesario aclarar que se puede instalar un VoIP (Voz sobre IP) aunque tenga una central telefónica y más de una línea de teléfono, pues se puede designar una línea para que trabaje directamente con el VoIP (Voz sobre IP), sin perjuicio de seguir utilizándola normalmente.

El VoIP (Voz sobre IP) es una buena alternativa para quien tiene oficinas en el exterior y hace llamadas de larga distancia diariamente o de mucha duración.

2. Elementos de la Voz sobre IP

El modelo de Voz sobre IP está formado por tres principales elementos:

• El cliente. Este elemento establece y termina las llamadas de voz. Codifica, empaqueta y transmite la información de salida generada por el micrófono del usuario. Asimismo, recibe, decodifica y reproduce la información de voz de entrada a través de los altavoces o audífonos del usuario. Cabe destacar que el elemento cliente se presenta en dos formas básicas: la primera es una suite de software corriendo en una PC que el usuario controla mediante una interfase gráfica (GUI); y la segunda puede ser un cliente "virtual" que reside en el gateway.
• Servidores. El segundo elemento de la Voz sobre IP está basado en servidores, los cuales manejan un amplio rango de operaciones complejas de bases de datos, tanto en tiempo real como fuera de él. Estas operaciones incluyen validación de usuarios, tasación, contabilidad, tarificación, recolección, distribución de utilidades, enrutamiento, administración general del servicio, carga de clientes, control del servicio, registro de usuarios y servicios de directorio entre otros.
• Gateways. El tercer elemento lo conforman los gateways de Voz sobre IP, los cuales proporcionan un puente de comunicación entre los usuarios. La función principal de un gateway es proveer las interfases con la telefonía tradicional apropiada, funcionando como una plataforma para los clientes virtuales. Estos equipos también juegan un papel importante en la seguridad de acceso, la contabilidad, el control de calidad del servicio (QoS; Quality of Service) y en el mejoramiento del mismo.

1.1.3 Características de Voz sobre IP

Por su estructura el estándar proporciona las siguientes características:

• Permite el control del tráfico de la red, por lo que se disminuyen las posibilidades de que se produzcan caídas importantes en el rendimiento de las redes de datos.
• Proporciona el enlace a la red telefónica tradicional.
• Al tratarse de una tecnología soportada en IP presenta las siguientes ventajas adicionales:
• • Es independiente del tipo de red física que lo soporta. Permite la integración con las grandes redes de IP actuales.
  • Es independiente del hardware utilizado.
  • 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.

 1.1.4 Protocolos de Voz sobre IP

Hoy en día, existen dos protocolos para transmitir voz sobre IP, ambos definen la manera en que los dispositivos de este tipo deben establecer comunicación entre sí, además de incluir especificaciones para codecs (codificador-decodificador) de audio para convertir una señal auditiva a una digitalizada compresa y viceversa.

1.1.4.1 H.323

H.323 es el estándar creado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) que se compone por un protocolo sumamente complejo y extenso, el cual además de incluir la voz sobre IP, ofrece especificaciones para vídeo-conferencias y aplicaciones en tiempo real, entre otras variantes.

1.1.4.2 Session Initiation Protocol (SIP)

Session Initiation Protocol (SIP) fue desarrollado por la IETF (Internet Engineering Task Force) específicamente para telefonía IP, que a su vez toma ventaja de otros protocolos existentes para manejar parte del proceso de

conversión, situación que no se aplica en H.323 ya que define sus propios protocolos bases.

1.1.5 El Estándar Voz sobre IP

Desde hace tiempo, los responsables de comunicaciones de las empresas tienen en mente la posibilidad de utilizar su infraestructura de datos, para el transporte del tráfico de voz interno de la empresa. No obstante, es la aparición de nuevos estándares, así como la mejora y abaratamiento de las tecnologías de compresión de voz, lo que está provocando finalmente su implantación.

Después de haber constatado que desde un PC con elementos multimedia, es posible realizar llamadas telefónicas a través de Internet, podemos pensar que la telefonía en IP es poco más que un juguete, pues la calidad de voz que obtenemos a través de Internet es muy pobre. No obstante, si en nuestra empresa disponemos de una red de datos que tenga un ancho de banda bastante grande, también podemos pensar en la utilización de esta red para el tráfico de voz entre las distintas delegaciones de la empresa. Las ventajas que obtendríamos al utilizar nuestra red para transmitir tanto la voz como los datos son evidentes:

• Ahorro de costes de comunicaciones pues las llamadas entre las distintas delegaciones de la empresa saldrían gratis.

Realmente la integración de la voz y los datos en una misma red es una idea antigua, pues desde hace tiempo han surgido soluciones desde distintos fabricantes que, mediante el uso de multiplexores, permiten utilizar las redes WAN de datos de las empresas (típicamente conexiones punto a punto y frame-relay) para la transmisión del tráfico de voz. La falta de estándares, así como el largo plazo de amortización de este tipo de soluciones no ha permitido una amplia implantación de las mismas.

 Figura. 1 Ejemplo de red con conexión de centralitas a routers CISCO que disponen de soporte VoIP

Es innegable la implantación definitiva del protocolo IP desde los ámbitos empresariales a los domésticos y la aparición de un estándar, el VoIP (Voz sobre IP), no podía hacerse esperar. La aparición del VoIP (Voz sobre IP) junto con el abaratamiento de los DSP’s (Procesador Digital de Señal), los cuales son claves en la compresión y descompresión de la voz, son los elementos que han hecho posible el despegue de estas tecnologías. Para este auge existen otros factores, tales como la aparición de nuevas aplicaciones o la apuesta definitiva por VoIP (Voz sobre IP) de fabricantes como Cisco Systems o Nortel-Bay Networks. Por otro lado los operadores de telefonía están ofreciendo o piensan ofrecer en un futuro cercano, servicios IP de calidad a las empresas.

Por lo dicho hasta ahora, vemos que nos podemos encontrar con tres tipos de redes IP:

• Internet. El estado actual de la red no permite un uso profesional para el tráfico de voz.
• Red IP Pública. Los operadores ofrecen a las empresas la conectividad necesaria para interconectar sus redes de área local en lo que al tráfico IP se refiere. Se puede considerar como algo similar a Internet, pero con una mayor calidad de servicio y con importantes mejoras en seguridad. Hay operadores que incluso ofrecen garantías de bajo retardo y/o ancho de banda, lo que las hace muy interesante para el tráfico de voz.
• Intranet. La red IP implementada por la propia empresa. Suele constar de varias redes LAN (Ethernet conmutada, ATM, etc.) que se interconectan mediante redes WAN tipo Frame-Relay/ATM, líneas punto a punto, RDSI para el acceso remoto, etc. En este caso la empresa tiene bajo su control prácticamente todos los parámetros de la red, por lo que resulta ideal para su uso en el transporte de la voz.

A finales de 1997 el VoIP Forum del IMTC ha llegado a un acuerdo que permite la interoperabilidad de los distintos elementos que pueden integrarse en una red VoIP (Voz sobre IP). Debido a la ya existencia del estándar H.323 del ITU, que cubría la mayor parte de las necesidades para la integración de la voz, se decidió que el H.323 fuera la base del VoIP (Voz sobre IP). De este modo, el VoIP(Voz sobre IP) debe considerarse como una clarificación del H.323, de tal forma que en caso de conflicto, y a fin de evitar divergencias entre los estándares, se decidió que H.323 tendría prioridad sobre el VoIP (Voz sobre IP). El VoIP (Voz sobre IP) 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, estableciendo nuevos elementos para permitir la conectividad con la infraestructura telefónica tradicional. Estos elementos se refieren básicamente a los servicios de directorio y a la transmisión de señalización por tonos multifrecuencia (DTMF).

El VoIP/H.323 comprende a su vez una serie de estándares y se apoya en una serie de protocolos que cubren los distintos aspectos de la comunicación:

• Direccionamiento:

2. RAS (Registration, Admision and Status). Protocolo de comunicaciones que permite a una estación H.323 localizar otra estación H.323 a través de el Gatekeeper.
3. 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:

1. Q.931 Señalización inicial de llamada.
2. H.225 Control de llamada: señalización, registro y admisión, y paquetización/ sincronización del stream (flujo) de voz.
3. H.245 Protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para streams de voz.

• Compresión de voz:

1. Requeridos: G.711 y G.723.
2. Opcionales: G.728, G.729 y G.722.

• Transmisión de voz:

1. 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.
2. 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:

1. RTCP (Real Time Control Protocol). Se utiliza principalmente para detectar situaciones de congestión de la red y tomar, en su caso, acciones correctoras.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Pila de protocolos en VoIP (Voz sobre IP)

Hasta ahora hemos visto la posibilidad de utilizar nuestra red IP para conectar las centralitas a la misma, pero el hecho de que VoIP se apoye en un protocolo de nivel 3, como es IP, nos permite una flexibilidad en las configuraciones que en muchos casos está todavía por descubrir. Una idea que parece inmediata es que el papel tradicional de la centralita telefónica quedaría distribuido entre los distintos elementos de la red VoIP. En este escenario, tecnologías como CTI (computer-telephony integration) tendrán una implantación mucho más simple. Será el paso del tiempo y la imaginación de las personas involucradas en estos entornos, los que irán definiendo aplicaciones y servicios basados en VoIP.

Actualmente podemos partir de una serie de elementos ya disponibles en el mercado y que, según diferentes diseños, nos 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.

 Elementos de una red VoIP (Voz sobre IP)

Las funciones de los distintos elementos son fácilmente entendibles a la vista de la figura anterior, si bien merece la pena recalcar algunas ideas.

El Gatekeeper es un elemento opcional en la red, pero cuando está presente, todos los demás elementos que contacten dicha red deben hacer uso de él. Su función es la de gestión y control de los recursos de la red, de manera que no se produzcan situaciones de saturación de la misma.

El Gateway es un elemento esencial en la mayoría de las redes pues su misión es la de enlazar la red VoIP con la red telefónica analógica o RDSI. Podemos considerar al Gateway como una caja que por un lado tiene una interfase LAN y por el otro dispone de uno o varios de las siguientes interfaces:

• FXO. Para conexión a extensiones de centralitas ó a la red telefónica básica.
• FXS. Para conexión a enlaces de centralitas o a teléfonos analógicos.
• E&M. Para conexión específica a centralitas.
• BRI. Acceso básico RDSI (2B+D).
• PRI. Acceso primario RDSI (30B+D).
• G703/G.704. (E&M digital) Conexión especifica a centralitas a 2 Mbps.

Los distintos elementos pueden residir en plataformas físicas separadas, o nos podemos encontrar con varios elementos conviviendo en la misma plataforma. De este modo es bastante habitual encontrar juntos Gatekeeper y Gateway. También podemos ver cómo Cisco ha implementado las funciones de Gateway en el router.

Un aspecto importante a resaltar es el de los retardos en la transmisión de la voz. Hay que tener en cuenta que la voz no es muy tolerante con estos. De hecho, si el retardo introducido por la red es más de 300 milisegundos, resulta casi imposible tener una conversación fluida. Debido a que las redes de área local no están preparadas en principio para este tipo de tráfico, el problema puede parecer grave. Hay que tener en cuenta que los paquetes IP son de longitud variable y el tráfico de datos suele ser a ráfagas. Para intentar obviar situaciones en las que la voz se pierde porque tenemos una ráfaga de datos en la red, se ha ideado el protocolo RSVP, cuya principal función es trocear los paquetes de datos grandes y dar prioridad a los paquetes de voz cuando hay una congestión en un router. Si bien este protocolo ayudará considerablemente al tráfico multimedia por la red, hay que tener en cuenta que RSVP no garantiza una calidad de servicio como ocurre en redes avanzadas tales como ATM que proporcionan QoS de forma estándar.

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. La conclusión parece lógica: hay que estudiar cómo podemos implantar VoIP en nuestra red.

• 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. Algunos ejemplos de Hardware:

Teléfono IP Video Teléfono IP

• Gatekeepers: Son el centro de toda la organización VoIP, y serian el sustituto para las actuales centralitas. 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 quedaría como muestra la figura adjunta:

El Gateway sirve de enlace entre la RTC /RDSI y la zona H.323 (VoIP). A su vez existe un Gatekeeper que realiza el control de llamadas y la gestión del sistema de direccionamiento. El router permitiría enlazar con otras redes H.323 sin necesidad de utilizar la RTC, resultando todas las llamadas a zonas H.323 totalmente gratuitas, con la ventaja de ahorro de costos que esto supone para las empresas.

La figura muestra la conexión entre dos delegaciones de una misma empresa conectadas mediante VoIP. 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.

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.

• Calidad del Servicio (QoS)

Este es el principal problema que presenta hoy en día la implantación tanto de VoIP como de todas las aplicaciones de XoIP. Garantizar la calidad de servicio sobre una red IP, en base a retardos y ancho de banda, actualmente no es posible, es por eso que se presentan diversos problemas en cuanto a garantizar la calidad del servicio.

• Anchos de Banda:

En la tabla adjunta se muestra la relación existente entre los distintos algoritmos de compresión de voz utilizados y el ancho de banda requerido por los mismos:

Ancho de Banda requerido por los VoCodecs actuales

• Retardo:

Una vez establecidos los retardos de tránsito y el retardo de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 150 ms.

• Calidad de servicio:

La calidad de servicio se está logrando en base a 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.
• Compresión de cabeceras aplicando los estándares RTP/RTCP.
• Priorización de los paquetes que requieran menor latencia. Las tendencias actuales son: CQ (Custom Queuing). Asigna un porcentaje del ancho de banda disponible. PQ (Priority Queuing). Establece prioridad en las colas. WFQ (Weight Fair Queuing). Se asigna la prioridad al tráfico de menos carga. 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.

6. Aplicaciones de Voz sobre IP

VoIP proporcionaría a las delegaciones de una misma empresa, comunicaciones gratuitas entre ellas, con el ahorro de costos que esto supondría. No solo entre sus delegaciones, sino entre proveedores, intermediarios y vendedores finales, las comunicaciones se podrían realizar de forma completamente gratuita. Además, la red de comunicaciones de la empresa se vería enormemente simplificada, ya que no habría que cablear por duplicado la red, debido a que se aprovecharía la red de datos para voz.

Entre las aplicaciones para las que esta tecnología que supondrán una gran cantidad de ventajas podemos citar:

• Centros de llamadas por el WEB:

Partiendo de una tienda que ofrece sus productos on-line, los visitantes de la Web no solo tendrán acceso a la información que la Web les proporciona, sino que además podrían establecer comunicación directa con una persona del departamento de ventas sin necesidad de cortar la conexión. Esta cualidad reduciría el enorme temor del usuario a hacer sus compras por Internet por primera

vez. Al establecer una conversación directa, le da una confianza que a la postre supondrá una mejora en su relación con el e-comerce.

• Multiconferencia:

Con los datos de ancho de banda requeridos actualmente (de 8 a 16kbps por llamada), se podrían establecer de 15 a 30 comunicaciones simultáneas con una línea ADSL estándar, que podría satisfacer los requerimientos de una mediana empresa.

• Posibilidad de usar Push 2 Talk:

De esta forma, con el simple gesto de pulsar un botón se establece comunicación directa con la persona que lo ha elaborado.

1. 0. Inicios
2. Inicios de la Tecnología de Voz sobre IP

La voz sobre redes IP VoIP (Voz sobre IP) inicialmente se implementó para reducir el ancho de banda mediante compresión vocal, aprovechando los procesos de compresión diseñados para sistemas celulares en la década de los años 80. En consecuencia, se logró reducir los costos en el transporte internacional. Luego tuvo aplicaciones en la red de servicios integrados sobre la LAN e Internet. Con posterioridad se migró de la LAN (aplicaciones privadas) a la WAN (aplicaciones públicas).

1.2.2 El Mercado de Servicios de la Voz sobre IP: es tan solo el comienzo

  A fines de 1996, la Voz sobre IP aún era considerada una especie de "radio de aficionados" en Internet, una aplicación para un pequeño grupo de amateurs que poseían estaciones de trabajo con PC (Computadora) ataviadas con configuraciones elaboradas de parlantes, micrófonos y shareware de Voz sobre IP (VoIP). La calidad era terrible, no existían normas, y para poder hablar con alguien era necesario llamar primero por teléfono de la manera tradicional para averiguar si estaban conectados.

1.2.2.1 Las Primeras Barreras

Tráfico mundial de voz sobre IP por región, 1997-2005

A pesar de que en ese año (1996) proliferó el software nuevo de VoIP (Voz sobre IP) para clientes, la falta de normas y la necesidad de utilizar una tosca PC (computadora) como dispositivo de usuario final desalentaron a los primeros posibles seguidores que esperaban calidad y eficiencia así como originalidad. La tecnología de VoIP (Voz sobre IP) para el mercado empresarial era prácticamente inexistente y los primeros gateways (dispositivos de acceso que pasan las llamadas hacia y desde Internet u otras redes IP, que permiten utilizar teléfonos convencionales) estaban muy lejos de la "clase carrier".

Pero no cabe duda de que las cosas hayan cambiado. Varios años de investigación y desarrollo intensos en todas las áreas de las industrias de las redes y las telecomunicaciones dieron lugar a un mercado en el cual las grandes empresas telefónicas tradicionales no sólo reconocen que la telefonía sobre IP es viable sino que también la están adoptando. Hoy en día, la telefonía sobre IP no constituye una simple fuente potencial de ingresos para los proveedores de servicios de todas las formas y tamaños; los analistas y los actores industriales la consideran cada vez más el nuevo paradigma de las comunicaciones de voz y datos del próximo siglo.

2. El Mercado Decide

Al lograr normas de interoperabilidad y la existencia de gateways de clase carrier disponibles, los proveedores de equipos y servicios por igual pueden concentrarse en desarrollar las aplicaciones de valor agregado que se necesitan para llevar la demanda de la telefonía sobre IP más allá de su uso inicial como una

alternativa de bajo costo ante los servicios tradicionales de larga distancia. Se estima que el mercado de los servicios de telefonía sobre IP superará los $7.000 millones para el año 2005. La empresa International Data Corp. informó que para el año 2000 los servicios de telefonía sobre IP alcanzaron el mercado mundial de $8.500 millones, y para el2002 alcanzando la cifra de $24.000 millones.

2. Voz sobre IP es transmitir Voz utilizando IP. Si bien es una tecnología novedosa, tiene muchas características similares y otras diferentes a las de la telefonía tradicional.

   Por eso, a continuación se explica brevemente el esquema de una red telefónica tradicional, y luego las coincidencias y diferencias con la tecnología de Voz sobre IP (Voz sobre IP).

   1.2.3.1 Telefonía Tradicional

   El servicio telefónico es, junto con la red eléctrica, uno de los más confiables que conocemos y usamos, ya que todo es muy redundante y está pensado para funcionar siempre. Una central telefónica esta diseñada para minimizar los tiempos de interrupción del servicio.

   Es una tecnología en que la interfaz es muy importante, la gente la conoce, espera que cuando levanta el tubo se escuche el tono, y si no es el mismo que el que esperaba escuchar, molesta; además es muy universal y difundida. Todo esto se tiene en cuenta a la hora de prestar el servicio telefónico.

   1.2.3.1.1 Arquitectura de una Central Telefónica

   Todos tenemos un teléfono en nuestra casa. Y, en general, sabemos que el cable del teléfono tiene una ficha (RJ-11) parecida a la del cable de red, y que dentro tiene dos cables de cobre, al que se denomina par telefónico. Ese par telefónico es el que va hasta la central telefónica, a una placa que se la suele denominar placa de abonado. Es la placa que controla nuestra línea.

   En realidad, puede controlar muchas líneas, no una sola, y tiene una densidad de puertos que depende del fabricante, ronda entre los 8 y 16 abonados (a veces más, a veces menos). El valor exacto depende del equipo en particular. La central telefónica es un conjunto de equipos relacionados. Todo este conjunto forma un equipo muy grande que puede llegar a ocupar varias habitaciones.

   Como mencionamos, las centrales telefónicas suelen estar diseñadas para tener una muy alta disponibilidad (se suele decir que son carrier class, dado que se dice están disponibles el 99.9% del tiempo, que representa alrededor de 5 minutos al año de interrupción de servicio). Para lograr este objetivo, cuentan con redundancia en múltiples niveles (procesadores, enlaces, etc.); y en general se conectan a un sistema de energía interrumpida, que tiene un buen número de

   baterías que se conectan a un grupo electrógeno que se activa cuando se corta la luz.

   1.2.3.1.2 Procesamiento de Llamadas

   Hasta la central, la voz va en forma analógica. Actualmente ya no existen centrales analógicas, todo lo que hay desde que llega la señal a la central y sale de la otra central hacia el otro abonado, es digital.

   La placa de abonado es la que se encarga de hacer la conversión de una señal analógica a una digital y viceversa. La señal se convierte a un PCM de 64kbps, que es una señal digital sin pérdida de información y sin compresión, es el formato que se está utilizando desde prácticamente sus comienzos. También es la placa de abonado la que decodifica los tonos de discado (DTMF). Es decir que, se utiliza el concepto de señalización en banda: comandar a la central utilizando la misma banda por la que se habla.

   1.2.3.1.3 Conexión entre Centrales

   La llamada que sale de nuestra central tiene que llegar hasta la central donde está la persona con la que queremos hablar. No hay doscientos millones de cables entre una y otra, sino que hay un enlace, el cual puede ser de diversos

   tipos. Este enlace se debe multiplexar para que todos los abonados de la central puedan hablar por teléfono.

   Esta multiplexación es la que hace una diferencia a la hora de la calidad del servicio para el usuario. El sistema de multiplexación que utilizan las centrales telefónicas se llama TDM: Time Division Multiplex. Consiste en dividir el stream de datos en partes iguales de 64k (llamadas time-slots), de manera que los datos correspondientes al primer abonado van en el primer time-slot, los correspondientes al segundo en el segundo, y así sucesivamente.

   Suponiendo un enlace de 2 Mbps de ancho de banda, como se transmiten 64k, podría haber hasta 32 abonados hablando a la vez. Con esta multiplexación en tiempo se separan y luego vuelven a unir los streams de voz que van de una central a otra, de manera transparente para el que lo está utilizando.

   Lo bueno de esta tecnología es que como se divide por un tiempo fijo, se puede garantizar el time-slot y saber que siempre lo que corresponde al primer abonado va en el primer time-slot y así. Una vez establecida la comunicación, sea de acá a una cuadra o de acá a China, está garantizado el ancho de banda necesario para poder hablar sin interrupciones.

   Esto, en particular, es muy opuesto a lo que es IP, o cualquier enlace de paquetes en los que pueda haber colisiones, se pierdan paquetes, etc. Ya que en esos enlaces es muy difícil garantizar que la calidad inicial se mantenga a lo largo de toda la conversación, puede pasar que haya paquetes que lleguen antes que otros, que se sature la conexión y muchos otros factores que afectan a la calidad final del audio.

   En definitiva, TDM es una de las diferencias esenciales entre la telefonía común y la de Voz sobre IP, permite tener una red predictiva y garantizar calidad.

   1.2.3.1.4 Ruteo, Señalización y Protocolos

   Un tema importante es el "ruteo" entre centrales, es decir, como sabe la central del abonado con que central se tiene que conectar.

   Vamos a denominar señalización a la información relacionada con una llamada que se transmite entre dos equipos (la definición en sí es mas amplia, pero esto es en particular lo mas relevante para el caso). Podemos dividirla en dos grupos: la que refiere al abonado y las llamadas en sí (levantó, marcó, cortó), y otra parte entre las centrales (que se le caiga algo y le quiera avisar, etc).

   A través de la señalización, la central puede ubicar a qué otra central tiene que llamar, a qué abonado dentro de esa central hay que llamar, saber que se cortó la comunicación, que dio ocupado, etc.

   Las centrales entre sí se comunican utilizando diversos protocolos, los cuales generalmente son estándares públicos, aunque en muchos casos las especificaciones no son fáciles (o baratas) de conseguir. Los protocolos más comunes son tres: R2, PRI y SS7.

   R2 es uno de los mas viejos y tiene muchas variantes distintas, hay -incluso- una variante Argentina, y pasa toda su información utilizando 4 bits. SS7 es, por otra parte, uno de los más nuevos y complejos.

   Se necesita que las dos centrales que se están queriendo comunicar puedan hablar un mismo protocolo, de manera que si se quieren intercomunicar dos centrales que no soportan los mismos protocolos, es necesario que utilicen una central intermedia que traduzca la información.

   Acerca del enlace por el cual se pasa tanto la señalización como la voz en sí, existen muchísimos tipos. Los más conocidos y comunes son E1 o E3 (europeos), con sus variantes T1 o T3 (utilizadas principalmente en los Estados Unidos). Son cables de cobre, muy parecidos al cable coaxial, que pueden ser de 75 o 120 ohms. El E1 tiene 2Mbps (32 canales de 64kbps), el E3 tiene 32Mbps (512 canales de 64kbps).

   En muchos ámbitos cuando se habla de este tipo de enlaces se le da importancia solo al ancho de banda; sin embargo en nuestro caso también nos interesa el número de times-lots en el cual se puede dividir.

   Sin embargo, no se pueden ocupar todos los canales para pasar todos los abonados. En necesario poder avisar que hay llamadas y ese tipo de información. Por ejemplo, en el caso de una E1 se suelen utilizar 30 canales para el paso de la voz, 1 para framing (el 0) y 1 para señalización (el 15). En el de framing se suele encontrar (entre otras cosas) el CRC de los otros 31 (aunque depende de la configuración), de manera que si un determinado frame esta corrupto, se lo puede notar y actuar en consecuencia.

   2. Para telefonía IP hay muchos protocolos. Los vamos a separar en 3 partes: codificación de la voz, transmisión de la voz y señalización.

      0. La transmisión ya no se va a hacer en PCM (protocolo G.711), como en la telefonía tradicional. La voz se puede comprimir: si una persona se queda callada, por ejemplo, no es necesario transmitir el sonido completo del silencio. Hay muchos codecs de compresión. Como todo codec, cuanto más se comprime, más

         procesador se necesita. Hay codecs con pérdida que comprimen de 64k a 4k, incluso hasta 3.1k. Hay algunos que son sin pérdida, pero la mayoría son con pérdida.

         Hay muchos estudios al respecto, ya que lo más importante es la percepción que tiene la gente de lo que se escucha, y es muy difícil medir la percepción humana. Para la realización de estos estudios, se comprime el audio y se pide a grupos de personas que lo escuchen y que manifiesten si les parece que es de buena calidad o no, se les asignan puntajes, etc.

         En general se elige un balance entre compresión y percepción. Hay muchos balances distintos. Hay muchos codecs que están patentados, para los que hay que pagar las licencias de uso (no la implementación, sino el uso en sí). Un ejemplo de un buen codec es el GSM, utilizado en los teléfonos celulares. Es un codec libre, que se escucha bastante bien, comprime bastante bien, y consume muy poco procesador. Que consuma poco procesador es importante cuando se está trabajando a gran escala (200, 1000 líneas). En el caso de los celulares, la voz se comprime en el mismo aparato celular y se transmite ya comprimida. Para este protocolo, en GNU/Linux existe la libgsm que es una biblioteca pequeña y útil.

      1. Codificación de la Voz

         Tal como vimos anteriormente, es necesario tener un protocolo para poder indicar a qué máquina se quiere llamar y demás. Existen actualmente varios protocolos para señalización.

         Uno que esta cayendo muy en desuso es el H323. No es lindo, no es fácil, y no anda con NAT; pero es muy importante porque fue el primero que se empezó a usar en VoIP (Voz sobre IP) de forma masiva. Actualmente se está dejando de usar, y probablemente en el futuro no se use más. Los programas NetMeeting, y su equivalente libre GnomeMeeting utilizan este protocolo.

         El protocolo que más se está usando actualmente es SIP: Session Initiation Protocol. Se trata de un protocolo que tiene una característica muy particular: está estandarizado por la IETF (Internet Engineering Task Force, es decir, los que hacen las RFCs) y, en consecuencia, es muy abierto y de fácil acceso.

         SIP es un protocolo de texto plano que se utiliza sobre TCP, ya que en el caso de la señalización es importante que no se pierda la información. Tiene una arquitectura que está muy bien pensada, no trata de meter todo el mundo telefónico

         en IP, ni todo IP en el mundo telefónico. Sin embargo, también tiene problemas para atravesar NAT.

         Normalmente, cuando se usa SIP, el protocolo que se utiliza para enviar la voz es RTP (Real Time Protocol), que se usa sobre UDP. El programa linphone es un cliente SIP. Existe linphonec para consola (paquete linphone-nox en Debian).

      2. Señalización

         A modo de ejemplo, vamos a considerar dos PCs (computadora), que están conectadas a través de Internet. Juan, que está conectado desde una PC (computadora), quiere hablar con María, que está conectada desde otra. A María le llega un invite que le indica que Juan quiere hablar con ella (equivalente a un RING), y si acepta la comunicación (equivalente a levantar el teléfono), puede hablar con Juan.

         La conexión se establece usando SIP sobre TCP y luego la transmisión se hace usando RTP sobre UDP. Cuando se termina la conversación, por SIP se transmite la terminación de la conexión. Esto permite que dos usuarios de PC

         (computadoras) puedan hablar por teléfono, sin tener una central telefónica en el medio, utilizando la estructura IP existente para establecer una comunicación.

         Durante la inicialización se pasan las IPs y los puertos a utilizar y por eso es que es difícil hacerlo a través de NAT.

      3. Ejemplo de Conexión Voz sobre IP usando IP

         Si en lugar de 2 PCs (computadoras), se quiere conectar un número importante de computadoras, que quieren hablar entre sí sin tener que estar transmitiéndose los números de IP, y el que les está proveyendo el servicio quiere poder tener un registro de las comunicaciones establecidas, se utiliza un Server SIP (que vendría a ser el equivalente a un Gatekeeper en H323). También se lo suele llamar Proxy SIP o Router SIP, que si bien teóricamente cumplen funciones específicas, en general se utilizan los términos de manera indistinta.

         Teniendo un server, cuando Juan quiere hablar por teléfono, le envía una señal al server indicándole que quiere hablar con María, y este le avisa a María que Juan quiere hablar con ella. A partir de que se acepta la comunicación, se pasan algunos mensajes más a través del server (utilizando SIP) para negociar IPs, puertos, protocolo de compresión a utilizar, etc. Pero una vez que comienza la comunicación, el canal UDP ya no pasa por el server. Una vez terminada la conversación, se utiliza SIP para avisar que se terminó la conversación.

         Esta es una de las mejores cosas que tiene la telefonía IP, porque por un lado separa la señalización de la transmisión de voz, y por el otro lado la transmisión se hace peer to peer. Pero trae consigo que el server debe confiar en la buena fe de los clientes para saber cuándo una comunicación se terminó realmente.

         Un cliente que tenga DHCP tiene que avisarle al server en qué IP está, para esto puede autenticarse contra él, utilizando un nombre de usuario y una clave. De manera que el server puede saber que un determinado usuario no está y poner un contestador, dar ocupado, etc.

         Con este principio se puede hacer que un teléfono VOIP (Voz sobre IP) se enchufe en cualquier lugar del mundo donde haya banda ancha y siempre sigue siendo el mismo teléfono. Y de hecho este servicio existe y se vende: Por ejemplo, si a usted le dan una línea en Buenos Aires o en cualquier otro país, y usted quiere llevarse el teléfono VOIP (Voz sobre IP) a cualquier lugar del mundo, lo puede enchufar a un ADSL y puede hablar o lo pueden llamar como si usted estuviera en Buenos Aires.

         De la misma manera que con las centrales telefónicas, puede haber varios servers que se comuniquen entre sí, y solamente van a intercambiar la parte correspondiente al protocolo SIP, la parte de RDP/UDP se hace directo entre los dos puntos que se están comunicando. La implementación de referencia del server SIP es Open Source.

         Por otro lado, se puede hablar desde una computadora a teléfonos comunes, para esto se necesita un gateway (gw) que haga la conversión de una tecnología a otra.

      4. Conexión de muchas Computadoras

         A nivel personal, por ejemplo usted o puede hablar con una tía que viva en algún lugar distante a través de VOIP (Voz sobre IP), y otro día, hablar por teléfono de verdad. Es una opción para ahorrar costos.

         Pero, cuando se habla de una implementación a nivel telefonía real (como la de las tarjetas para hacer llamadas baratas) es diferente, tiene que ir por un enlace controlado. Si se tiene un enlace de fibra de Chitré a Panamá, es posible pasar muchos más abonados por el mismo enlace E1 por el que se pasaban 30; pero es necesario poner controles en ambas puntas. Hay que tener mucha inteligencia en los equipos de control.

         Una posibilidad para tener una red de VOIP (Voz sobre IP) interna, por ejemplo, es tener unos auriculares y un micrófono en cada estación (Computador).

         Y por otro lado, tener un equipo (gw) que se encarga de hacer la conversión a la telefonía tradicional. Para ello, es necesario tener algún contacto con la telefonía tradicional, una E1, 4 líneas telefónicas, etc.

         En el caso de la E1, hará falta tener el hardware que se encargue de hacer TDM, para las líneas telefónicas, es necesario tener placas especiales que se conectan a líneas telefónicas.

      5. Implementaciones
      6. PBX
   3. Voz sobre IP
3. Comparación Voz sobre IP y Telefonía Tradicional

Las centralitas telefónicas personales o de pequeñas empresas, se llaman PBX. Hay software para VOIP (Voz sobre IP) o voz común que permite tener tu propia PBX.

• Asterix (dual licence GPL y otra comercial) y
• Bayonne (que es GNU y no es tan completo o estable).

Asterix está muy bien pensando. Puede manejar ALSA y usar la placa de sonido. También tiene soporte para placas ISDN, E1, placas telefónicas, y placas que conectan teléfonos (quick jack).

2. 0. Ventajas
3. Ventajas y Desventajas que presenta la solución de VOIP con respecto a la telefonía tradicional

• Un único número de teléfono.

Casi como un celular, si tenemos una conexión a internet en nuestro departamento y en la casa de fin de semana, el número telefónico será el mismo. Mejor aún, si nos llevamos una notebook a Bariloche y la conectamos a la red, tenemos el mismo número de teléfono. Le permite tener un número de teléfono local que transfiera los llamados de sus familiares y amigos a cualquier parte del mundo que usted elija. Así sus familiares y amigos podrán hablar con usted por sólo el costo de una llamada local mientras usted paga por el consumo de minutos.

• Ahorro en llamadas de larga distancia.

Las mayores ventajas que va a ver un usuario hogareño es la del ahorro en las llamadas de larga distancia ya que las comunicaciones no dependerán del tiempo en el aire. Es decir no dependerá de la duración de la llamada, como estamos acostumbrados hasta ahora, sino más bien por el precio de mercado del

proveedor de Internet, ya que estaremos pagando por un servicio más dentro del paquete de datos que nos brinda la red.

• Llamadas a teléfonos fijos o celulares.

Otra gran ventaja de la telefonía IP es que se puede llamar a un teléfono fijo o móvil en cualquier lugar del mundo para transmitir fax, voz, vídeo, correo electrónico por teléfono, mensajería y comercio electrónico. Es decir, la gran variedad de servicios brindados por un solo operador es una de las grandes ventajas que ven los usuarios hogareños y corporativos.

• Reducción del abono telefónico.

Además, para el usuario común, este sistema reduce los costos de las llamadas (hasta un 74%), cuyo precio depende del mercado pero no del tiempo de conexión, como sucede en la telefonía tradicional; así, donde antes "cabía" una conversación ahora "caben" 10, lo cual reducirá las tarifas para el usuario final.

• Mensajería unificada y Correo de voz.

Cuando está de viaje o fuera de su casa u oficina en vez de marcar su teléfono y clave para escuchar su casilla de mensajes imagínese un sistema telefónico que le proporcione, en su computadora, un listado de esos mensajes y que le permita escucharlos y marcar teléfonos de su libro electrónico de direcciones

con un simple click en su ratón. La tecnología VoIP le permite realizar llamadas telefónicas y enviar faxes a través de una red de datos IP como si estuviese utilizando una red tradicional.

• Ventajas para las empresas.

Esta convergencia de servicios de voz, datos y vídeo en una sola red implica para una empresa que lo adopte, un menor costo de capital, procedimientos simplificados de soporte y configuración de la red y una mayor integración de las ubicaciones remotas y oficinas sucursales en las instalaciones de la red corporativa. La Telefonía IP utiliza la red de datos para proporcionar comunicaciones de voz a toda la empresa, a través de una sola red de voz y datos.

Es evidente que el hecho de tener una red en vez de dos, es beneficioso para cualquier organización. VoIP proporcionaría a las sucursales de una misma empresa, comunicaciones gratuitas entre ellas, con el ahorro de costes que esto supondría. No solo entre sus sucursales, sino entre proveedores, intermediarios y vendedores finales, las comunicaciones se podrían realizar de forma completamente gratuita. Además, la red de comunicaciones de la empresa se vería enormemente simplificada, ya que no habría que cablear por duplicado la red, debido a que se aprovecharía la red de datos para voz. Esta capacidad permite a las compañías reducir los costes de fax y teléfono, agrupar los servicios de datos, voz, fax y vídeo, y construir nuevas infraestructuras de red para aplicaciones avanzadas de comercio electrónico.

• Centros de llamadas por el WEB.

Partiendo de una tienda que ofrece sus productos en línea, los visitantes de la Web no solo tendrán acceso a la información que la Web les proporciona, sino que además podrían establecer comunicación directa con una persona del departamento de ventas sin necesidad de cortar la conexión. Esta cualidad reduciría el enorme temor del usuario a hacer sus compras por Internet por primera vez. Al establecer una conversación directa, le da una confianza que finalmente supondrá una mejora en su relación con el comercio electrónico.

• Videoconferencia integrada o Multiconferencia.

Con los datos de ancho de banda requeridos actualmente (de 8 a 16kbps por llamada), se podrían establecer de 15 a 30 comunicaciones simultáneas con una línea ADSL estándar, que podría satisfacer los requerimientos de una mediana empresa.

• Posibilidad de usar Push 2 Talk.

De esta forma, con el simple gesto de pulsar un botón se establece comunicación directa con la persona que lo ha elaborado.

• Ventajas para los operadores o proveedores del servicio.

Es obvio que este tipo de redes proporciona a los operadores una relación ingreso/recursos mayor, es decir, con la misma cantidad de inversión en

infraestructura de red, obtienen mayores ingresos con las redes de conmutación de paquetes, pues puede prestar más servicio a sus clientes. Otra posibilidad sería que prestará más calidad de servicio, velocidad de transmisión, por el mismo precio.

1. Desventajas

• Calidad de la comunicación.

Algunas de sus desventajas son la calidad de la comunicación (ecos, interferencias, interrupciones, sonidos de fondo, distorsiones de sonido, etc.), que puede variar según la conexión a Internet y la velocidad de conexión del Proveedor de servicios de Internet. Garantizar la calidad de servicio sobre una red IP, actualmente no es posible por los retardos que se presentan en el tránsito de los paquetes y los retardos de procesado de la conversación. Por otro lado el ancho de banda el cual no siempre está garantizado, hace desmejorar el servicio. Estos problemas de calidad en el servicio telefónico en el protocolo IP van disminuyendo a medida que las tecnologías involucradas van evolucionando, ya en los Estados Unidos hay servicios que garantizan una excelente calidad en la comunicación.

• Conexión a Internet

Sólo lo pueden usar aquellas personas que posean una conexión con Internet, tengan computadora con módem y una línea telefónica; algunos servicios no ofrecen la posibilidad de que el computador reciba una llamada, ni tampoco funcionan a través de un servidor proxy.

• Pérdida de información

Este tipo de redes transportan la información dividida en paquetes, por lo que una conexión suele consistir en la transmisión de más de un paquete. Estos paquetes pueden perderse, y además no hay una garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar de un extremo al otro de la comunicación. Imaginemos una conversación de voz en la cual se pierde de vez en cuando información emitida y que sufre retrasos importantes en su cadencia. Si alguna vez han chateado, entenderán la situación. A veces durante estas conversaciones de Chat, recibimos dos o tres preguntas seguidas de nuestro interlocutor, y es que como lo que nosotros escribimos no le llega, pues él sigue con otras preguntas. Estos problemas de calidad de servicio telefónico a través de redes de conmutación de paquetes van disminuyendo con la evolución de las tecnologías involucradas, y poco a poco se va acercando el momento de la integración de las redes de comunicaciones de voz y datos.

• Incompatibilidad de proveedores del servicio.

No todos los sistemas utilizados por los Proveedores de Servicios de Telefonía por Internet son compatibles (Gateway, Gatekeeper) entre sí. Este ha sido uno de los motivos que ha impedido que la telefonía IP se haya extendido con mayor rapidez. Actualmente esto se está corrigiendo, y casi todos los sistemas están basados en el protocolo H.323. El estándar VoIP o protocolo fue definido en 1996 por la ITU (International Telecommunications Union) y proporciona a los diversos fabricantes una serie de normas con el fin de que puedan evolucionar en conjunto. Por su estructura el estándar proporciona las siguientes ventajas: Permite el control del tráfico de la red, por lo que se disminuyen las posibilidades de que se produzcan caídas importantes en el rendimiento de las redes de datos. Proporciona el enlace a la red telefónica tradicional. Al tratarse de una tecnología soportada en IP es independiente del tipo de red física que lo soporta. Permite la integración con las grandes redes de IP actuales. Es independiente del hardware utilizado. Y 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.

2. Frente al constante cambio de las telecomunicaciones, la telefonía sobre IP es excepcionalmente prometedora. Ante un mercado global cada vez más competitivo, las compañías telefónicas ya existentes, los proveedores de servicios de Internet (ISPs), las operadoras locales competitivas emergentes (CLECs) y las PTTs (autoridades de correo, teléfonos y telégrafos), buscan, en forma constante, maneras de aumentar sus ofertas de servicios. La telefonía sobre IP ha captado la atención de dichos proveedores de servicios en todo el mundo, ofreciendo una amplia gama de servicios nuevos y reduciendo al mismo tiempo sus costos de infraestructura. La voz sobre IP (VoIP) está cambiando el paradigma de acceso a la información, fusionando voz, datos y funciones multimedia en una sola infraestructura de acceso convergente. Mediante la telefonía sobre IP, los proveedores de servicios pueden ofrecer servicios de voz básicos y ampliados a través de Internet, incluyendo la llamada en espera en Internet, el comercio en la web por telefonía ampliada y comunicaciones interactivas de multimedia. Estos servicios se integrarán de manera interrumpida a las redes conmutadas existentes (PSTN) a fin de permitir que se originen o terminen llamadas en teléfonos tradicionales según sea necesario. Dado que IP es una norma abierta, VoIP (Voz sobre IP) le brinda a los proveedores de servicios flexibilidad para personalizar sus servicios existentes e implementar nuevos servicios con mayor rapidez y eficiencia en función de los costos, incluso en áreas remotas dentro de su región.

   1.3.1 Cómo funciona la Voz sobre IP

   La voz sobre IP convierte las señales de voz estándar en paquetes de datos comprimidos que son transportados a través de redes de datos en lugar de líneas telefónicas tradicionales. La evolución de la transmisión conmutada por circuitos a la transmisión basada en paquetes toma el tráfico de la red pública telefónica y lo coloca en redes IP bien aprovisionadas. Las señales de voz se encapsulan en paquetes IP que pueden transportarse como IP nativo o como IP por Ethernet, Frame Relay, ATM o SONET.

   Hoy, las arquitecturas interoperables de voz sobre IP se basan en la especificación H.323 v2. La especificación H.323 define gateways (interfaces de telefonía con la red) y gatekeepers (componentes de conmutación interoficina) y sugiere la manera de establecer, enrutar y terminar llamadas telefónicas a través de Internet. En la actualidad, se están proponiendo otras especificaciones en los consorcios industriales tales como SIP, SGCP e IPDC, las cuales ofrecen ampliaciones en lo que respecta al control de llamadas y señalización dentro de arquitecturas de voz sobre IP.

   

   Red de telefonía sobre IP de 3Com

   2. Existen opiniones encontradas acerca de la calidad de las llamadas de voz que se realizan por la Internet pública. Vale la pena destacar que los carriers utilizarán particiones de backbones de IP bien diseñadas para transportar el tráfico de voz sobre IP, simplemente debido a que la Internet pública tiene patrones de tráfico impredecibles y no fue desarrollada para manejar el tráfico de la telefonía de clase carrier. La demora y la pérdida de paquetes durante los períodos de alto nivel de tráfico en la Internet pública degradan la calidad del tráfico altamente sensible a las demoras como ocurre en el caso de la voz en tiempo real. La transformación de la voz en la Internet públicas puede mejorarse de manera notoria mediante el uso de algoritmos tales como la corrección de errores sin retorno y la protección de paquetes.

      La voz sobre IP pronto podrá proveer una calidad de voz con una fidelidad significativamente superior a la que existe hoy en día.

      Las redes analógicas conmutadas por circuitos están limitadas por el legado de la red multiplex por división de tiempo subyacente, que se basa en 8.000 muestras de voz, o cuatro kilohertz, por segundo. Para ponerlo en perspectiva, la voz humana genera hasta 10khz/segundo y el oído humano puede detectar sonidos de hasta 20.000 khz/segundo. Dado que la telefonía sobre IP no está limitada a la multiplexión por división de tiempo, tanto las empresas como los consumidores por igual podrán, en poco tiempo, beneficiarse por una calidad de sonido notablemente superior.

   3. La promesa de la Voz sobre IP: mejorar la calidad del sonido
   4. Servicios profesionales de Voz sobre IP de 3com para el despliegue y la administración de redes

   Además de ofrecer equipos de voz sobre IP para la telefonía basada en IP, 3Com puede asistir a los proveedores de servicios con otras funciones para ayudarlos a acelerar el despliegue y administrar su red.

   1.3.3.1 Cómo aumentar la eficiencia en el despliegue

   El servicio de integración de sistemas de 3Com ayuda a reducir el tiempo y el costo de la provisión de nuevos servicios mediante la disposición, la instalación y la prueba del equipo en gabinetes o racks antes de despacharlo. Al comprar equipo pre-instalado en gabinetes se reduce el tiempo de instalación y configuración del equipo. Para las instalaciones se necesita menos personal, lo cual se traduce en un uso más eficiente de los recursos de despliegue. Los POPs de la red pasan a ser, en esencia, "Plug and Play".

   1.3.3.2 Gestión de servicios de calidad de Internet

   Los proveedores de telefonía por Internet necesitan un medio para determinar la calidad de las llamadas. El equipo Total Control IP Telephony Gateway puede conectarse tanto a redes privadas como a Internet, lo cual hace difícil aislar los problemas. Para proveer un nivel de servicio uniforme será necesario contar con medidas proactivas para monitorear y corregir los problemas de la red. Para ello, 3Com ofrece un servicio de monitoreo de la red de telefonía por Internet a fin de ayudar a aislar y solucionar problemas específicos de la calidad del servicio de telefonía por Internet.

3. Telefonía Sobre IP: Como cambiarle la Cara a las Telecomunicaciones
4. Ventajas y Desventajas de la Tecnología de Voz sobre IP

La Ventaja principal de utilizar un servicio VoIP (Voz sobre IP) es que no hay que pagarle a la compañía telefónica por la comunicación, por eso es un servicio muy tentador para quienes utilizan telefonía a larga distancia. La Desventaja principal es que la calidad de la transmisión suele ser un poco inferior a la telefónica porque los datos de voz viajan en paquetes y eso puede causar demora o pérdida de algún paquete.

1.4.1 Ventajas VoIP (Voz sobre IP)

• Integración sobre la Intranet de la voz como un servicio más de la red, tal como otros servicios informáticos.
• Las redes IP son la red estándar universal para la Internet, Intranet y extranet.
• Estándares efectivos (H.323).
• Interoperabilidad de diversos proveedores.
• Uso de las redes de datos existentes.
• Independencia de tecnologías de transporte (capa 2), asegurando la inversión.
• Menores costos que tecnologías alternativas (voz sobre TDM, ATM, Frame Relay).
• No paga tarifa de Larga Distancia en sus llamadas sobre IP.

1.4.2 Desventajas de VoIP (Voz sobre IP)

Trabajar con IP hace que no se pueda contar con determinados anchos de banda, que haya colisiones de paquetes, entre otras desventajas.

Más allá de eso, controlar tráfico masivo a nivel IP no es nada sencillo, hay muchas variables muy complejas, y es muy difícil de hacer a gran escala. Además, si se está utilizando un enlace sobre el cual no se tiene control (Internet siendo un claro ejemplo) ya no se puede garantizar nada.

Y no es algo para despreciar, porque el teléfono es algo con lo que siempre se suele contar.

El problema de VOIP (Voz sobre IP), entonces, no es el protocolo, sino la red IP. La red IP no está pensada para dar ningún tipo de garantías, es una red mejor esfuerzo. El peor problema no es solo el ancho de banda (ya que con buena compresión, se puede transmitir hasta por modem), sino la latencia. No se puede utilizar VOIP (Voz sobre IP) con 200ms de latencia. Cuando el usuario está hablando y el otro lo está escuchando, no es aceptable tener 200ms de pausa. Y, como ya se mencionó anteriormente, las centrales telefónicas, con la tecnología TDM evitan este tipo de problemas.

La única solución es que cuando se utiliza VOIP (Voz sobre IP), hay que controlar la red. Si se tiene un enlace dedicado o una LAN (Red de Área Local) interna, por ejemplo, es posible controlar el uso de la red y garantizar la calidad requerida.

2. La Voz sobre Internet

La voz sobre Internet será, dentro de muy poco tiempo, popular entre los usuarios a causa de su bajo costo (al menos por ahora), necesitar una estructura simple de comunicaciones y por la posibilidad de ofrecer servicios de valor añadido como pueden ser los buzones de voz y la mensajería vocal, aunque difícilmente ofrecerá una calidad tan buena como la que ofrece la red telefónica clásica y una sencillez de uso que hace que cualquier usuario, sin necesidad de formación alguna, sepa utilizarla. La telefonía sobre Internet o Voz sobre IP (VoIP) es más económica que la convencional porque el sistema de encaminamiento y conmutación es más eficiente que al de las grandes centrales telefónicas, que necesitan un circuito por cada conversación, mientras que en IP la información se trocea en paquetes y se pueden enviar varias conversaciones multiplexadas sobre un único circuito físico.

La VoIP (Voz sobre IP) lleva camino de ser un fenómeno tan importante como lo está siendo el de la telefonía móvil, y de hecho, según algunos estudios de mercado realizados en el año 2001 existen entre 5 y 6 millones de usuarios de telefonía sobre Internet, una cifra relativamente pequeña si la comparamos con el total de usuarios de la red, que se muestra en la figura comparándola con el de usuarios de telefonía móvil, que sigue una tendencia creciente.

Los pronósticos más optimistas que se realizaron auguraron que del 2001 al 2004 el transporte de voz utilizando el protocolo IP habría penetrado tanto que ya serán numerosas las operadoras que lo ofrezcan a sus clientes y casi un cuarto del tráfico internacional se hará utilizando este medio.

1. Voz sobre la Red

Para establecer una comunicación de voz utilizando la red Internet, lo primero que se necesita es establecer la conexión entre los dos terminales de los usuarios, equipados con el mismo software o compatible, que desean comunicarse, es decir establecer una sesión IP; a partir de ahí, se digitaliza la voz, se comprime para que ocupe menos ancho de banda, y se transmite a través de la red como si fuese un flujo de datos. La comunicación puede ser multimedia y transferirse ficheros o ver un vídeo mientras se conversa.

El atractivo que representa esta solución reside en que en este caso las tarifas que aplican son las propias de Internet, es decir siempre tarifa local en ambos extremos y en muchos casos tarifa plana, en lugar de las telefónicas, que dependen de la distancia y del tiempo de conexión. El usuario admite la peor calidad de la comunicación, que se ve compensada por el ahorro económico que obtiene.

Existen otras dos modalidades que se dan en el caso de establecer la comunicación entre un teléfono y un PC o bien entre dos teléfonos, utilizando la red Internet. En el primer caso es necesario disponer de un gateway con conexión por un lado a Internet y por otro a la RTC, que digitalice la voz si es que ya no lo está, la comprima y empaquete y realice la traslación entre direcciones IP y números de la RTC, realizando el proceso simultáneamente en ambos sentidos. En el caso de llamadas entre teléfonos a través de Internet, el proceso es parecido, utilizando dos gateways, uno en cada extremo, siendo varias las compañías que ofrecen estos servicios aprovechando la ventaja económica que supone encaminar las llamadas normales de voz a través de la red.

Los estándares para la comunicación telefónica sobre Internet, utilizando terminales aislados o conectados a una PBX, están ya definidos por el ITU-T, (H-323) y varios fabricantes, entre ellos Intel y Microsoft, están ya trabajando para desarrollar software con este propósito. Llevar la voz sobre Internet se consigue utilizando técnicas de compresión muy potentes que permiten pasarla sobre un ancho de banda muy pequeño y un software de codificación-decodificación, junto con el protocolo IP propio de Internet. En el PC (computador) del usuario se necesita una tarjeta de sonido dúplex, micrófono y altavoces, junto con uno de los paquetes comerciales basados en el estándar mencionado.

Por ahora, los proveedores de voz sobre IP no necesitan ninguna licencia para ofrecer el servicio, al menos en Europa, ya que la Comisión Europea no considera este servicio como telefonía básica, al no cumplir los cuatro requisitos básicos siguientes:

• Ser objeto de una oferta comercial independiente.
• Ser accesibles a todo el público.
• Permitir la comunicación con cualquier otro usuario.
• Implicar el transporte de voz en tiempo real, con una mínima calidad de servicio.

  El operador de telefonía con el servicio VoIP (Voz sobre IP) puede ofrecer tarifas planas y empaquetar los servicios de voz, datos y multimedia según los perfiles de los grupos de clientes, lo que le dota de una ventaja competitiva frente a terceros que no cuenten con este servicio en su cartera de productos. Por ejemplo, Telefónica con InfoVía Plus estará en disposición de ofrecerlo a partir del año próximo, garantizando su calidad siempre que no se salga de los límites de esta red; fuera de ella y entrando en Internet, todo dependerá de las rutas por la que discurra el tráfico.

1.5.2 Una línea para dos comunicaciones

Desde el lugar de trabajo y desde casa, el acceso a Internet se hace a través de los dos hilos que nos conecta con la central telefónica local, usando la RTC o la RDSI y un módem o adaptador de terminal; si es por RTC sólo se dispone de una línea y es obvio que cuando estamos conectados con la red no podemos recibir o hacer llamadas telefónicas.

Mientras que la duración media admitida para una llamada telefónica es de unos 3 minutos, en el acceso a Internet el usuario suele estar conectado del orden de 20 a 30 minutos, lo que implica que durante este tiempo nadie puede hacer uso de la línea telefónica con los inconvenientes que ello conlleva. Para buscar una solución a este problema algunos fabricantes han desarrollado un sistema que convierte las llamadas de voz en un flujo de datos IP que puede ser remitido directamente a los usuarios a los que van dirigidas. El funcionamiento es como sigue: cuando una llamada entrante se recibe en la central telefónica, la red es capaz de detectar si la línea de destino se encuentra ocupada en una sesión Internet y en ese caso inmediatamente la reenruta a un servidor especializado que la digitaliza y la convierte en una trama de datos, convierte el número telefónico a la dirección Internet de destino e inmediatamente envía un mensaje que se representa en un icono en la pantalla del terminal indicando que hay una llamada en espera, pidiendo su aceptación. Para las llamadas salientes se realiza el proceso inverso.

Si el usuario dispone del ancho de banda mínimo requerido, puede hablar y mantener la sesión Internet al mismo tiempo, despreocupándose del tiempo que emplea navegando por Internet, teniendo la tranquilidad de que no va perder ninguna llamada. De esta forma, se genera negocio extra para el operador de la red y el proveedor del servicio Internet (ISP).