Unidad 9 Servicio de voz sobre IP 1

CONTENIDOS 1. Conceptos básicos acerca de los servicios de voz sobre IP (VoIP) 2. Telefonía convencional y telefonía sobre IP 3. Elementos 4. Funcionamiento básico 5. Protocolos de señalización por canal 6. Códecs 7. Proveedores de voz IP 2 2

1. Conceptos básicos acerca de los servicios de voz sobre IP (VoIP) La tecnología VoIP, según la definición establecida en 1996 por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), permite la fusión de dos elementos hasta entonces separados: la voz y los datos. Así pueden aprovecharse mejor los recursos que ofrece Internet para disminuir el coste de las llamadas y el de los servicios multimedia. Por el momento, la calidad de servicio es inferior que la ofrecida por los sistemas de telefonía tradicional, lo que en buena parte se debe a la propia arquitectura de la red, ya que la velocidad y el ancho de banda disponibles pueden variar en cada caso. 3

1. Conceptos básicos acerca de los servicios de voz sobre IP (VoIP) Esquema de protocolos utilizados para VoIP: 4

1. Conceptos básicos acerca de los servicios de voz sobre IP (VoIP) La calidad de servicio (QoS) de una red VoIP que funciona con protocolos de tiempo real (RTP) sobre UDP puede resentirse a causa de los siguientes problemas: • Latencia o retardo: tiempo que necesita un paquete para llegar desde la fuente al destino. La entrega de paquetes de voz no puede sufrir un retraso demasiado grande. • Pérdida de paquetes (jitter): dado que en Internet la información no viaja siempre por el mismo camino, habrá que reducir las pérdidas para que la conversación sea aceptable. • Eco: repetición de sonido o ruido que debe evitarse o solucionarse mediante el uso de técnicas especializadas. 5

2. Telefonía convencional y telefonía sobre IP Desde su aparición, la telefonía ha permitido la transmisión de señales analógicas dentro de la denominada «banda vocal», una franja que comprende componentes de baja frecuencia de 300 a 3.400 Hz y que corresponde al espectro de frecuencias que el oído humano puede entender. Cualquier señal que se halle tanto por debajo como por encima de este rango resulta inapreciable, de ahí que sea eliminada (o «filtrada») por los teléfonos, así como por los equipos de las centralitas. 6

2. Telefonía convencional y telefonía sobre IP Las líneas RDSI supusieron un avance notable en la medida en que permitieron digitalizar las señales. El aumento de las tecnologías de banda ancha ha propiciado el desarrollo de la telefonía IP, que codifica las señales de audio y las empaqueta para enviarlas a través de la red como cualquier otro tipo de dato hasta que llega a su destino, donde serán decodificadas y transformadas al formato analógico para que resulten inteligibles. 7

3. Elementos 3.1. Adaptadores telefónicos analógicos IP (ATA) A la hora de desarrollar los servicios de VoIP, ha sido preciso crear nuevas técnicas y dispositivos que puedan coexistir con los teléfonos tradicionales y a la vez crear otros que permitan un desarrollo posterior de dicha tecnología. 3.1. Adaptadores telefónicos analógicos IP (ATA) Se trata de dispositivos específicos concebidos para conectar teléfonos convencionales, de modo que puedan realizar la conversión de las señales analógicas de voz a datos digitales durante la transmisión y hacer la operación inversa en la recepción. 8

3.1. Adaptadores telefónicos analógicos IP (ATA) Estos dispositivos pueden funcionar de dos modos: • Conectados directamente a la línea telefónica a través de una clavija RJ11. • Conectados indirectamente a través del enrutador de la LAN que proporcione la conexión a Internet. Los adaptadores suelen tener estos dos tipos de conexión: • La interfaz de abonado externo (FXS): el puerto que envía la señal de línea analógica al teléfono. Se encarga de enviar el tono de marcado, así como la corriente y tensión de llamada. • La interfaz de central externa (FXO): el puerto que recibe la señal de la línea analógica. 9

3.2. Teléfonos IP Nuevos dispositivos, tanto físicos como virtuales, que permiten realizar conversaciones telefónicas (o incluso vídeollamadas y videoconferencias) sin una ATA, ya que incluyen esa función. Los teléfonos IP se pueden clasificar en dos clases: • Hardphones: teléfonos físicos con un diseño tradicional o innovador, específicos para telefonía IP. – Fijos: deben estar conectados por cable a una centralita IP. – Inalámbricos: se conectan a la centralita IP mediante tecnologías inalámbricas, como Wi-Fi. – Por USB: concebidos para conectarse a ordenadores portátiles y facilitar la conversación en el caso de que no se disponga de cascos y altavoces. • Softphones: aplicaciones que emulan el funcionamiento de los teléfonos físicos y que permiten usar cualquier ordenador para realizar llamadas telefónicas. 10

3.3. Centralitas IP (IP PBX/IP PBAX) Las centralitas IP, ya sean propietarias o libres como Asterisk, realizan las mismas funciones que las convencionales e incluso implementan otras nuevas. Capacitadas para codificar y comprimir la señal de voz en paquetes de datos, permiten conectarse a las redes IP para gestionar llamadas de VoIP y pueden utilizar todos los tipos de teléfonos existentes. Las operadoras también ofrecen servicios de centralitas IP virtuales para sus clientes al igual que lo hacen con las tradicionales desde sus infraestructuras. 11

4. Funcionamiento básico Una comunicación por telefonía IP o VoIP difiere de la tradicional en cuanto a su funcionamiento básico, como la conversión de la señal analógica y la codificación posterior para enviarla como un paquete IP a través de Internet, además de los elementos intermedios existentes como centralitas IP o gatekeeper. 12

4. Funcionamiento básico Para iniciar el proceso de comunicación hay que descolgar el teléfono. La terminal enviará una señal analógica al ATA. Cuando el ATA haya recibido la señal, emitirá un tono de llamada, al igual que en la telefonía convencional. Se marcará el número del teléfono al que se desea llamar. El ATA convertirá los números en datos digitales y los enviará al proveedor de VoIP utilizado. Los ordenadores del proveedor de VoIP validarán la información del número solicitado y determinarán a quién corresponde para transformarlo en una dirección IP. El proveedor conecta los dos dispositivos que realizarán la llamada y envía al destinatario una señal a través del ATA para que suene el teléfono. Cuando el destinatario descuelga se establece la comunicación entre ambos ATA. Se abren dos canales, uno en cada sentido. Durante la conversación, ambos sistemas intercambiarán paquetes sin cesar. Al finalizar, ambos sistemas colgarán y el circuito se cerrará. El ATA que estableció la llamada enviará un mensaje o una señal al proveedor de telefonía IP para informarle de que la conversación ha terminado. 13

5. Protocolos de señalización por canal Existen muchos protocolos de señalización por canal que pueden utilizarse en telefonía IP o VoIP: • Jabber: protocolo abierto basado en el estándar XML y desarrollado en un principio para la mensajería instantánea. • GTalk: servicio de mensajería instantánea y llamadas de voz gratuitas de PC a PC, propiedad de Google y utilizado dentro de Gmail. • H323: protocolo estándar de la ITU que utilizan aplicaciones como Microsoft Netmeeting y Ekiga, basado en una versión libre denominada OpenH323. • IAX/IAX2: propio de las centralitas IP de fuente abierta basadas en Asterisk. • SIP: protocolo estándar de la EITF. Aunque se creó para las transmisiones multimedia, también se utiliza en la VoIP. • Skype: protocolo de señalización por canal propietario empleado en la aplicación del mismo nombre. 14

6. Códecs Los ordenadores y las redes de datos que han de transmitir la información trabajan de forma digital, por lo que es preciso adaptar la señal de voz analógica a su equivalente en formato digital. Este proceso de transformación en ambos sentidos se realiza con un codificador-decodificador (códec). Además, el códec ha sido diseñado para aprovechar el ancho de banda al máximo mediante los dispositivos siguientes: • Compresión de datos: comprime la secuencia de información. • Cancelación de eco (G.168): elimina tanto el eco acústico como el híbrido. • Supresión de silencio (VAD): evita que se envíen los paquetes de voz entre silencios. 15

7. Proveedores de voz IP Las licencias nacionales que suelen pagar las operadoras en cada país para operar como proveedores de telefonía tradicional no afectan a la telefonía IP. Por este motivo, cualquier empresa de telecomunicaciones puede ofrecer en cualquier parte del mundo servicios de VoIP. Si el proveedor de servicio de VoIP asigna un número de teléfono regular, podrán recibirse llamadas de teléfonos regulares que no necesitan ningún equipo especial y seguramente se podrá marcar como siempre se ha hecho. En las llamadas entre el mismo operador habrá que utilizar también ese número. 16