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ANALISIS DESDE UN PUNTO DE VISTA REGULATORIO Y DE INGENIERÍA EN MEXICO. Conferencista Ing. José Luis Pérez Báez. Septiembre de 2009.

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1 ANALISIS DESDE UN PUNTO DE VISTA REGULATORIO Y DE INGENIERÍA EN MEXICO. Conferencista Ing. José Luis Pérez Báez. Septiembre de 2009.

2 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 2 CONTENIDO II.- INGENIERIA DE COMUNICACIONES EN VOIP Y TELEFONÍA - TELEFONIA TRADICIONAL. - MODELO DE RED TELEFONICA. (DISEÑO). - APLICACIÓN DE PLANES FUNDAMENTALES Y RECOMENDACIONES. A) PLAN DE CONMUTACION B) PLAN DE SEÑALIZACION C) PLAN DE NUMERACION D) PLAN DE TRANSMISION E) PLAN DE TARIFICACION F) PLAN DE CALIDAD DE SERVICIO - TOPOLOGIA DE RED TELEFONICA TRADICIONAL E INTERCONEXION. - ANTECEDENTES IP EN VoIp y TELEFONIA. - MODELO OSI y MODELO IP. - INTERNET V4 y V6. - CODIGOS Y PROTOCOLOS EN INTERNET - EQUIPO DE RED TELEFONICA IP y VoIp. - MODELO DE RED TELEFÓNICA IP.

3 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 3 Porqué es mas barato Internet en USA que en México ? Declaración de Telecomunicaciones en 1996 Firmada por el Presidente Clinton en Febrero de 1996, La declaración de Telecomunicaciones en 1996 provee de cambios en las Leyes que afectan a la televisión por cable, las telecomunicaciones y a la Internet. Las Leyes tienen como propósito principal, estimular la competencia en Servicios de Telecomunicaciones. Esta ley especifica: Como los operadores locales pueden competir. Como y bajo que circunstancias los operadores locales intercambian y pueden proveer los servicios de Larga distancia. La desregulación de las tarifas de televisión por cable. La supercarretera

4 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 4 Paradigmas Red especializada por servicio Inteligencia en la red –Servicios digitales –Identificador de llamadas –Llamada en espera –Sígueme –Etc. Responsable de red claramente definido La tecnología condiciona la introducción de nuevos servicios Conmutación de circuitos Calidad garantizada Enrutamiento jerárquico con reglas preestablecidas Redes multiservicios Mayor inteligencia en los equipos terminales Club de proveedores interconectados Tecnología subordinada al servicio Conmutación de paquetes Soporta calidades menores incluso best effort Enrutamiento dinámico Cobertura mundial Mismas reglas y normatividad mundial Red Pública Telefónica Conmutada (RPTC) = (PCTN) Red Internet

5 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 5 TELEFONÍA TRADICIONAL Red pública telefónica con cobertura nacional para comunicación básica de voz, la calidad de la voz está garantizada, medios de transmisión especializados para voz, centrales de conmutación diseñadas para Funciones específicas. Estructura jerárquica de centrales telefónicas para atención de usuarios Por áreas geográficas. Normatividad bien definida con base en las normas de los libros de recomendaciones de la UIT ( Libro Azul, libro blanco). Equipo terminal variado, con múltiples funciones que facilitan la Comunicación del usuario, puede utilizar, fax, módems, teléfonos Inalámbricos, y una variedad de equipo terminal.

6 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 6 Modelo de red telefónica tradicional Central Local A Central Local B Central de Larga Distancia Nacional 1 Central de Larga Distancia Nacional 2 Central Local A Central Local B Central de Larga Distancia Internacional Central de Larga Distancia Mundial Conmutador PBX USA y Canadá Resto del mundo

7 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 7 Larga Distancia Nacional e Internacional México Canadá y E.E.U.U. Resto del Mundo

8 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 8 Topología de los 80s Topología actual

9 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 9 Topología de conmutación metropolitano con mas de 60 centrales locales

10 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 10 A) PLAN DE CONMUTACION B) PLAN DE SEÑALIZACION C) PLAN DE NUMERACION D) PLAN DE TRANSMISION E) PLAN DE TARIFICACION F) PLAN DE CALIDAD DE SERVICIO APLICACIÓN DE PLANES FUNDAMENTALES Y RECOMENDACIONES.

11 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 11 TOPOLOGIA DE RED TRADICIONAL E INTERCONEXION CON OTROS OPERADORES CENTRAL DE LARGA DISTANCIA NACIONAL OPERADOR 1 PTS (Punto de Transmisión de Señalización) Canales y medios de Transmisión CENTRAL DE LARGA DISTANCIA NACIONAL OPERADOR 2 PTS (Punto de Transmisión de Señalización) Canales y medios de Transmisión Nota.- Los puntos de señalización PTS, no necesariamente están en el mismo sitio que la interconexión de voz.

12 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 12 ANTECEDENTES IP EN VoIp y TELEFONIA. Atractivo de la telefonía IP y sus ventajas Menor costo de implementación Menor tiempo de instalación. Menores costos del medio de transporte Facilidad de instalación en virtud de requerir menores espacios menor infraestructura de aire acondicionado, menor consumo de energía eléctrica. Muy alta rentabilidad económica.

13 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 13 Voz sobre IP –Tipo de terminales entre los que se da dicha comunicación. PC - PC: Comunicación vocal entre PC, utilizando ambos un módem, aplicaciones de telefonía compatibles, tarjeta de sonido, altavoces y micrófono para comunicarse. Ambos usuarios han de estar activos. PC - Teléfono (y viceversa): Entre la PC (con el software y hardware ya descrito) y un teléfono conectado a la RPTC. El usuario de la PC ha de estar activo. El usuario del teléfono lo está siempre por la naturaleza de la RPTC. Teléfono - Teléfono: Entre usuarios que utilizan teléfonos conectados a la RPTC, aunque en este caso parte de la comunicación se realiza a través de una red IP, en lugar de hacerse íntegramente a través de la RPTC nacional o internacional.

14 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 14 Ejemplo de precios de mercado por el servicio de Telefonía pública.

15 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 15 Ofertas de servicios VoIp en Internet

16 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 16 Ofertas de servicios VoIp en Internet

17 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 17 Interent versión 4 Las direcciones de IP son cantidades de 32 bits que las computadoras saben manipular. Las personas, sin embargo, no piensan en modo binario en los 32 bits a la vez. Como la mayoría de las personas están acostumbradas a usar el sistema decimal (sistema de numeración en base 10) en lugar del binario (sistema de numeración en base 2), es común expresar las direcciones de IP en forma decimal. La dirección de IP de 32 bits se divide desde el bit de mayor orden hasta el bit de menor orden en cuatro cantidades de 8 bits llamadas bytes. Las direcciones de IP se suelen escribir como cuatro bytes separados en decimal separados por un punto (.). Es lo que se conoce como notación decimal con punto. Por ejemplo, la dirección de IP: se subdivide en cuatro bytes: Cada byte se convierte a números en base 10 y se separan por puntos:

18 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 18 Clases de direcciones IP

19 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 19 RANGOS DE CLASES DE DIRECCIONES Rangos de las clases de direcciones de ID de red Clase de direcciónPrimer ID de redÚltimo ID de red Número de redes Clase A Clase B Clase C

20 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 20 Como se describe en la RFC 2460, IPv6 es el sustituto de IPv4. Aumenta el tamaño de las direcciones de IP de 32 a 128 bits, lo que permite 296 ( ) veces el número de direcciones de IPv4. Es un total de direcciones. Este aumento en el espacio de direcciones no sólo proporciona mayor número de hosts, sino una jerarquía de direcciones mayor. Se han mejorado las cabeceras de los paquetes, eliminando algunos campos de la cabecera de IPv4, haciendo que otros sean opcionales y utilizando cabeceras de extensión. Las cabeceras de extensión con cabeceras separadas que, con una excepción, no las examina ningún host en la ruta desde el origen hasta el destino, mejorando la eficiencia del enrutamiento. Además, permite una mayor flexibilidad en la codificación de opciones y capacidades de expansión para opciones futuras. Internet versión 6

21 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 21

22 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 22 El modelo OSI (Open Systems Interconection) es la propuesta que hizo la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) para estandarizar la interconexión de sistemas abiertos.Organización Internacional para la Estandarización Un sistema abierto se refiere a que es independiente de una arquitectura específica. Se compone el modelo, por tanto, de un conjunto de estándares ISO relativos a las comunicaciones de datos. El modelo en sí mismo no puede ser considerado una arquitectura, ya que no especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, sino que suele hablarse de modelo de referencia. Este modelo está dividido en siete capas: Modelo OSI

23 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 23 Modelo OSIProtocolos 7) AplicaciónAplicaciónFTAMFTAM, X.400, X.500X.400X.500 6) PresentaciónPresentaciónASN.1ASN.1, Videotex, Unicode, MIME, HTML, XML...VideotexUnicodeMIMEHTMLXML 5) SesiónSesión RTSPRTSP, H.323, H.248, SIP, RPC...H.323H.248SIPRPC NetBTNetBT, SMB, SSL, TLS,...SMBSSLTLS 4) TransporteTransporteTCPTCP, UDP, SCTP, RTP, SPX, TCAP, DCCP,...UDPSCTPRTPSPXTCAPDCCP 3) RedRedNetBEUINetBEUI, OSPF,...OSPF 2) EnlaceEnlace MPLSMPLS, SNA,...SNA EthernetEthernet, Token Ring, LocalTalk, FDDI, X.21, X.25, Frame Relay, BitNet, CAN, ATM, Wi-Fi, HDLC, SDLC, CSMA/CD, CSMA/CA,...Token RingLocalTalkFDDIX.21X.25 Frame RelayBitNetCANATMWi-FiHDLC SDLCCSMA/CDCSMA/CA 1) Física ISO CCITT X.211Física RS-232RS-232, RS-449, EIA-422, EIA-485, V.21-V.23, V.42-V.90,...RS-449EIA-422EIA-485V.21V.23 V.42V.90 Codigos NRZCodigos NRZ, Codificación Manchester, Cable coaxial, Par trenzado,10Base2, 10BASE5, 10BASE- T, 100BASE-TX, PDH, SDH, T-carrier, E-carrier, SONET, DSSS, FHSS...Codificación ManchesterCable coaxialPar trenzado10Base210BASE510BASE- T100BASE-TXPDHSDHT-carrierE-carrier SONETDSSSFHSS

24 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 24 1 Capa Física 1.1 Codificación de la señal 1.2 Topología y medios compartidos 1.3 Equipos adicionales 2 Capa de enlace de datos 3 Capa de red 4 Capa de transporte 5 Capa de sesión 6 Capa de presentación 7 Capa de aplicación Estructura del modelo OSI

25 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 25

26 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 26 A medida que obtenga más información acerca de las capas, tenga en cuenta el propósito original de Internet; esto le ayudará a entender por qué motivo ciertas cosas son como son. El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de Internety la capa de acceso de red. Es importante observar que algunas de las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. No confunda las capas de los dos modelos, porque la capa de aplicación tiene diferentes funciones en cada modelo.

27 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 27

28 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 28

29 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 29 Datagrama IP

30 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 30

31 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 31 RecomendaciónTítulo H.225Protocolos de señalización de llamada y empaquetado de flujos de medios. H.235Seguridad y cifrados de los terminales multimedia de la Serie H H.245Protocolo de control de comunicación multimedia H.450Servicios complementarios de H.323 Series T.120Protocolos de datos para conferencias multimedia Señalización H.323

32 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 32 MedioFormato AudioG.771, G.722, G.723, G.728, G.729, GSM, ISO/IEC e ISO/IEC VideoH.261, H.262, H.263 Protocolos de DatosSeries T.120 Señalización H.323

33 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 33 Relación Entre Protocolos VoIP y RTPC

34 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 34 Puerto UDP La selección del puerto UDP para las sesiones RTP depende del tipo de señalización de llamada. En un entorno H.323, la señalización H determina que puertos UDP transportaran el tráfico RTP En un entorno SIP, un emisor de mensajes SIP indican los puertos UDP en los cuales recibirá el flujo RTP

35 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 35 Ancho de Banda El objetivo de la planificación del tráfico es determinar un número óptimo de enlaces troncales de voz a un destino, de modo que se consiga una cierta tasa de éxito en las llamadas durante los intervalos de tráfico intenso. Los modelos estándar utilizados en la industria de las telecomunicaciones son modelos estadísticos desarrollados por A. K. Erlang en los inicios del siglo XX, los cuales son: –Erlang B –Extended Erlang B –Erlang C

36 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 36

37 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 37 Equipo terminal

38 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 38 Los Gateways proporcionan interconexión con tecnologías que no son H.323, cómo video conferencia RDSI H.320 o redes telefónicas tradicionales. Gateway Un Gatekeeper H.323 también puede regular el procedimiento las llamadas, permitiendo la comunicación directa entre los puntos finales, o bien, actuando como intermediario para trasmitir la señalización de la llamada. Softswitch hace las funciones de una central telefónica con mayores características y flexibilidad que las centrales tradicionales.

39 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 39 Traducción de Dirección Ejemplo: –Un Gatekeeper puede recibir una petición de llamadas desde una terminal para o (614) –El Gateway debe convertir estas direcciones en una dirección IP, (como ), y un número de puerto TCP o UDP, como el puerto TCP 1720 para el establecimiento de la conexión H.225.0

40 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 40 Protocolos IP para voz H.323 Packetcable Docsis 1.0 Docsis 2.0 Megaco MPLS

41 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 41 Protocolo de Señalización SIP El Protocolo de Iniciación de Sesión, (SIP, Session Initiation Protocol), es un protocolo de control de aplicación de capas para crear, modificar y cerrar sesiones con uno o más participantes Tiene el RFC SIP es uno de los protocolos que forman la arquitectura IETF para una comunicación multimedia escalable, en tiempo real y multiparte

42 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 42 Atributos SIP Simplicidad Eficiencia Escalabilidad Flexibilidad Soporte de Movilidad Programación del Usuario

43 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 43 Sintaxis de Direcciones SIP La sintaxis de un URL SIP se describe en el RFC Un URL SIP básico tiene el siguiente formato: –sip: user : ((hostname | IP-address ) ::port Ejemplos: –sip:company.com

44 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 44

45 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 45 * GIPS Family Kbps and up * GSM - 13 Kbps (full rate), 20ms frame size * iLBC - 15Kbps,20ms frame size: 13.3 Kbps, 30ms frame size * ITU G Kbps, sample-based Also known as alaw/ulaw * ITU G /56/64 Kbps ADPCM 7Khz audio bandwidth * ITU G /32 Kbps 7Khz audio bandwidth (based on Polycom's SIREN codec) * ITU G.722.1C - 32 Kbps, a Polycom extension, 14Khz audio bandwidth * ITU G Kbps to 23.85Kbps. Also known as AMR-WB. CELP 7Khz audio bandwidth * ITU G /6.3 Kbps, 30ms frame size * ITU G /24/32/40 Kbps * ITU G Kbps * ITU G Kbps, 10ms frame size * Speex to 44.2 Kbps * LPC Kbps * DoD CELP Kbps Codecs mas utilizados

46 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 46 Codec InformationBandwidth Calculations Codec & Bit Rate (Kbps) Codec Sample Size (Bytes) Codec Sample Interval (ms) Mean Opinion Score (MOS) Voice Payload Size (Bytes) Voice Payload Size (ms) Packets Per Second (PPS) Bandwidth MP or FRF.12 (Kbps) Bandwidth w/cRTP MP or FRF.12 (Kbps) Bandwidth Ethernet (Kbps) G.711 (64 Kbps) 80 Bytes10 ms Bytes20 ms Kbps67.6 Kbps87.2 Kbps G.729 (8 Kbps) 10 Bytes10 ms Bytes20 ms Kbps11.6 Kbps31.2 Kbps G (6.3 Kbps) 24 Bytes30 ms3.924 Bytes30 ms Kbps8.8 Kbps21.9 Kbps G (5.3 Kbps) 20 Bytes30 ms3.820 Bytes30 ms Kbps7.7 Kbps20.8 Kbps G.726 (32 Kbps) 20 Bytes5 ms Bytes20 ms Kbps35.6 Kbps55.2 Kbps G.726 (24 Kbps) 15 Bytes5 ms60 Bytes20 ms Kbps27.6 Kbps47.2 Kbps

47 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 47

48 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 48 Marcas y modelos de Teléfonos IP en el mercado. PROVEEDORES DE EQUIPOS

49 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 49 QoS enVoz sobre IP Los retrasos típicos en una RPTC en llamadas nacionales se sitúan alrededor de los 50 a 70 milisegundos, mientras que en las internacionales éstos pueden llegar a elevarse hasta los milisegundos. ( Clase 1,2,3, y 4) El oído humano comienza a percibir tales retrasos cuando éstos son mayores de, más o menos, 250 milisegundos (umbral de percepción). Las llamadas a través de Internet presentan retrasos que pueden ir desde los 400 milisegundos hasta los 2 segundos. Las llamadas a través de otras redes IP varían según: –Latencia –Compresión –Jitter –Gateways, routers, etc.

50 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 50 PSTN Interconexión: TDM Interconexión SS7oTDM TGCP BTS10200 Sigtran SS7oIP IMTs 911MF Trunks 911 Tandem Switch MGX8880 SS7 Link eMTA NCS CLEC STP ILEC STP ILEC STP SS7 Links ILECs/ CLECS PSAP CLEC STP Cisco uBR

51 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 51 VMCONF SRV ANN SRV Media Servers Lawful Acces Provider Backbone HFC Plant RKS LNP STP PSTN Signaling GW CMS/ SoftSwitch MGC DOCSIS 1.1 CMTS Voice Path Billing Events NCS EMTA (NID) NCS EMTA CM NCS MTA Provisioning Server Provisioning CUST. DB DNS/DHCP TFTP TOD KDC Signaling BTS MGX8880 Voice Gateway Series uBR7246VXR & uBR10012 V PacketCable (Telefonía IP en CATV) Linksys E-MTA BACC/BPR Cisco ITP

52 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 52 ITP PSTN switch BTS IP enabled Bearer traffic (Real Time Protocol – RTP) MGCP/UDP/I P MGX8880 TG Sigtran suite of protocols SS7 links TDM IP enabled Signalling traffic (SIP or H.323) Interconexión con Operadores

53 Conferencista: Ing. José Luis Pérez Báez 53 CONCLUSIONES - La telefonía IP hoy día es una realidad que compite fuertemente con la telefonía tradicional. - La forma de operar las empresas de telefonía IP requieren de una alta planeación. - Depende de que exista previamente un servicio de Internet. - Es un área de oportunidad de desarrollo

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