Nuevas Tendencias en Redes de Comunicaciones Sesión II: VoIP UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS Modulo II: Nuevas Tendencias en Redes de Comunicaciones Sesión II: VoIP Abril 2012

Evolución de la telefonía Red Telefónica Telefonía Tradicional Red IP Telefonía tradicional sobre backbone IP Call Manager Call Manager Red IP Telefonía IP V: voice card con gateway

Voz sobre IP La VoIP puede definirse como la transmisión de voz a través de redes que utilicen el protocolo IP, independientemente si la red que soporta el servicio es Internet u otro tipo de red. La diferencia más notoria de la VoIP es la utilización de conmutación de paquetes en modo datagrama mediante el protocolo IP, mientras que la telefonía básica usa la conmutación de circuitos.

¿Que es VoIP? ¿Que es la Telefonía IP? VoIP proviene del ingles Voice Over Internet Protocol, que significa "voz sobre un protocolo de internet". Básicamente VoIP es un método por el cual tomando señales de audio analógicas del tipo de las que se escuchan cuando uno habla por teléfono se las transforma en datos digitales que pueden ser transmitidos a traves de internet hacia una dirección IP determinada. ¿Porque usar VoIP? El VoIP permite la unión de dos mundos históricamente separados, el de la transmisión de voz y el de la transmisión de datos. Entonces, el VoIP no es un servicio sino una tecnología. VoIP puede transformar una conexión standard a internet en una plataforma para realizar llamadas gratuitas por internet. Usando algunos de los software gratuitos para llamadas VoIP que están disponibles en internet estamos salteándonos a las compañías tradicionales de telefonía, y por consiguiente, sus tarifas. En el pasado, las conversaciones mediante VoIP solían ser de baja calidad, esto se vio superado por la tecnología actual y la proliferación de conexiones de banda ancha, hasta tal punto llego la expansión de la telefonía ip que existe la posibilidad de que usted sin saberlo ya haya utilizado un servicio VoIP, por ejemplo, las operadoras de telefonía convencional, utilizan los servicios del VoIP para transmitir llamadas de larga distancia y de esta forma reducir costos.

Ejemplo de telefonía IP 1 1 A 0976* por 1 A 0* por 2 Resto por 1 A 0923* por 1 A 0* por 2 Resto por 1 3 3 2 2 Red Telefónicapública Red Telefónicapública Red Telefónicapública Los gateways para voz sobre IP (sin vídeo) se implementan en muchos modelos de routers del mercado, simplificando así la implantación de estos servicios en las redes de las empresas. En el ejemplo de la figura una empresa dispone de dos oficinas en localidades diferentes. Las dos oficinas están conectadas entre sí mediante un enlace punto a punto o bien un circuito dedicado Frame Relay o ATM. Se supone que el enlace no está saturado, o en tal caso se emplea algún mecanismo de calidad de Servicio (por ejemplo mediante el campo DS de la cabecera IP). Las llamadas internas entre Salamanca y Zaragoza se realizan utilizando la línea punto a punto; también se enrutaran por dicha línea las llamadas realizadas desde Salamanca a destinos en Zaragoza (prefijo 976) y viceversa, las realizadas desde Zaragoza a destinos en Salamanca (prefijo 923). Obsérvese la tabla de rutas en las centralitas (se supone que el prefijo 0 se utiliza para realizar llamadas externas). La oficina de Pamplona, al no estar integrada en la red de datos, solo está accesible a través de la red telefónica conmutada. Evidentemente en caso de avería de la red de datos todas las llamadas se realizarán directamente a la red pública en Salamanca y Zaragoza. Sería posible utilizar en vez de un circuito dedicado los servicios de un ISP que soportara algún tipo de calidad de servicio. Para que los servicios de telefonía sobre IP funcionen correctamente es preciso asegurar un retardo máximo y un caudal mínimo. Salamanca Zaragoza Pamplona

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. 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.

Elementos de VoIP

…elementos de VoIP 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 aquel. 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 un interface LAN y por el otro dispone de uno o varios de los 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.

Red Telefónicaconmutada Telefonía Internet Para ahorrar costos el gatekeeper elige la pasarela más próxima al destinatario. GK Línea dedicada Gateway H.323 (solo voz) Internet Red Telefónicaconmutada Modem RDSI Red CATV Red analógica Cable Modem Cabecera GSM La telefonía Internet (también llamada ‘voz sobre IP’) utiliza los estándares que H.323, salvo la parte de vídeo que no está presente. Para permitir la conectividad con la red telefónica conmutada se emplean gateways y gatekeepers con las mismas funcionalidades que hemos descrito para el caso de la vídeoconferencia. Red ADSL Modem ADSL

Terminales de Telefonía IP (LAN) IP phones wireless IP phone IP ”soft” IP phones Base station Ordinary phone via Gateway

COMPONENTES DE H.323 TERMINAL H.323 TERMINAL H.323 TERMINAL H.323 RED IP PBX PSTN GATEWAY GATEWAY PSTN GATEKEEPER MCU

Telefonía IP Ventajas: Inconvenientes Reducción de distancias (y costos) en la red telefónica Fácil enrutamiento alternativo en caso de averías en la red (servicio no orientado a conexión) Compresión de la voz (G.729, G.723.1) Supresión de silencios Posibilidad de ofrecer servicios de voz de alta calidad (G.722, 7 KHz) Inconvenientes Degradación de la calidad cuando hay congestión (si no hay QoS). Mayores retardos (>200ms), posibles problemas de ecos Además del ahorro que para la telefonía supone el uso de Internet gracias a la reducción de distancias en la red telefónica conmutada se permite un mayor aprovechamiento de las infraestructuras gracias a la facilidad con que puede realizarse la compresión y supresión de silencios. Además resulta muy sencillo ofrecer servicios de voz de mayor calidad. Otra ventaja interesante de la telefonía sobre IP es la fiabilidad debida al servicio no orientado a conexión que suministra la red. En el lado negativo podemos destacar la rápida degradación de la calidad cuando se pierden paquetes, cosa que ocurre normalmente en redes con congestión sin calidad de servicio. Además la necesidad de optimizar el tamaño de los paquetes y su enrutamiento por la red introducen retardos que pueden ser la causa de efectos de eco molestos para el usuario.

1) Digitalización de la voz 2) Paquetización de la voz Las funciones básicas que debe realizar un sistema de voz sobre IP son:   1)      Digitalización de la voz 2)      Paquetización de la voz 3)      Enrutamiento de los paquetes

Funciones Adicionales Conversión de números telefónicos a direcciones IP y viceversa Generación de la señalización requerida por la red telefónica Control de admisión, Tarificación y Facturación Manejo de Fax

VoIP: Ventajas Ahorro de ancho de banda y aprovechamiento de los intervalos entre ráfagas de datos haciendo un uso más efectivo de canales costosos Convergencia de las comunicaciones de datos y voz en una plataforma única, facilitando la gestión, el mantenimiento y el entrenamiento del personal Facilidad de incorporar servicios especiales

VoIP: Limitaciones Las redes IP normalmente no permiten garantizar un tiempo mínimo para atravesarlas Las redes IP están diseñadas para descartar paquetes en caso de congestión y retransmitirlos en caso de error. Esto no es adecuado para la voz Los retardos de cientos de ms, comunes en redes de datos, son inaceptables en una conversación telefónica