PDF de programación - Conceptos básicos sobre VoIP

Conceptos básicos

Asterisk
sobre VoIP

Introducción

 VoIP : Voice Over Internet Protocol
 La voz se digitaliza y viaja en paquetes de datos utilizando el protocolo IP.
 La infraestructura de paquetes sustituye el switching de circuitos de la

central.

 Los dispositivos de digitalización se llaman DSP (Digital Signal Processor).

Modalidades de Voz/IP

 De PC a PC
 De PC a la red pública conmutada
 De teléfono a PC
 Teléfono IP
 Teléfono Wi-Fi
 De teléfono a teléfono

Ámbitos de aplicación

 En las empresas: sustitución de PBX e integración con telefonía.
 En el hogar: ahorro de costos
 En proveedores servicio: migración centrales telefónicas a “Softswitches”.

Funciones que debe realizar

 Digitalización de la voz.
 Paquetización de la voz.
 Enrutamiento de los paquetes.
 Además:

 Conversión de números telefónicos a direcciones IP y viceversa.
 Generación de la señalización requerida por la red telefónica.

Voz sobre IP: características principales

 Se utiliza y administra una única red. Si dos empresas están unidas a través de Internet.,

¿por qué no aprovecharlo?

 Finalmente se puede hablar de: estándares abiertos e internacionales. Inter-operabilidad.

 Disminución de precios en proveedores y fabricantes de hardware para VoIP.

 Calidad: es posible conseguir la misma calidad, de hecho hoy el 60% de las llamadas de

las grandes operadoras se encaminan por VoIP.

 Fiabilidad: en LAN, se puede lograr una gran fiabilidad. En Internet también, pero

intervienen demasiados factores.

Problemas de la VoIP

Problemas que no existían o estaban solucionados con la telefonía tradicional y que
afectan la calidad del servicio (QoS).

 Requerimiento de ancho de banda.
 Latencia o retardo (>300 ms es impracticable).
 Jitter: variación de latencia.

Principal problema: la jungla de Internet

Limitaciones

 Las redes IP generalmente 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.

Capa de infraestructura de paquetes

 El protocolo utilizado es RTP (Real time Transport Protocol).
 En caso de pérdida de paquetes, éstos no se retransmiten ya que RTP funciona

sobre UDP.

 Para garantizar la calidad y poder priorizar estos paquetes, la red debería

soportar esquemas de conocimiento de la aplicación y marcado de paquetes.

Capa de control de llamada (Señalización)

 Es la capa que le informa a RTP dónde terminar y dónde comenzar.
 Traduce el número de teléfono a la dirección IP.
 Es el proceso de tomar una decisión de enrutamiento: adónde debe ir y cómo

hacer para que ocurra la llamada.

 En PSTN (telefonía tradicional) esta tarea es realizada por los protocolos de

señalización (SS7).
Los protocolos mas importantes que se utilizan para negociar y establecer las
comunicaciones de voz sobre IP son: SIP, H323, IAX2, MGCP.



Codecs

 Sirven para transformar la señal de voz analógica en una versión digital.
Los softphone, hardphone, PBX-IP... soportan una serie de codecs cada uno.

Cuando “hablan entre sí” negocian un codec común.

 Aspectos a tener en cuenta por el codec:

 Calidad de sonido.
 Ancho de banda requerido.
 Requisitos de computación.

Codecs: comparación

GSM
iLBC
G.711
G.723
G.726
G.729
Speex

13 kbps
15 kbps
64 kbps

5.3/6.3 kbps

16/24/32/40 kbps

8 kbps

2.15 a 44.2 kbps

Source:http://www.cs.columbia.edu/~hgs/internet/

Arquitectura de capas

Teléfonos IP

- Físicamente, son teléfonos normales, con apariencia tradicional.
- Incorporan un conector RJ45 para conectarlo directamente a una red IP en Ethernet.
- No pueden ser conectados a líneas telefónicas normales.

Teléfonos IP
Características avanzadas

 Dual Lan: algunos teléfonos disponen de dos conectores RJ45 con función de switch, de

esta forma no es necesario otro cable para el PC u otro dispositivo.

 PoE: Algunos teléfonos permiten alimentación remota mediante PoE.
 Un teléfono puede soportar varias líneas telefónicas (SPA501G – 8 líneas).
 Pueden tener pantallas de cierta resolución y color con funciones extras tipo PC.
 Etc.

ATA : Adaptadores telefónicos analógicos

Permiten aprovechar los teléfonos analógicos actuales, transformando su señal analógica
a los protocolos de VoIP. Se configuran desde los menús del propio teléfono o por
interfaz Web.

Son programas que permiten llamar desde un ordenador o dispositivo inteligente.

Softphone

 Permiten establecer llamadas de Voz sobre IP.
 El audio es capturado desde:

 Un micrófono incorporado.
 Una entrada de línea (micrófono externo).
 Dispositivos de entrada de audio USB.
 Dispositivos Bluetooth.

Proveedores de Voip: ITSP

El principal servicio de los diferentes proveedores de Voz sobre IP es el de hacer de
pasarela hacia la red telefónica pública (PSTN) a costos muy reducidos.

Internet

ITSP

Proveedor

SIP

PSTN

ITSP: Características principales
 Soportan determinados protocolos estándar (SIP, IAX2,H323).
 Algunos tienen protocolos propietarios: Skype, etc.
 Soportan determinados codecs (GSM, G.729, G711).
 Casi siempre permiten realizar más de una llamada a la vez.


Las llamadas entre usuarios de un mismo proveedor son gratuitas; en algunos casos
existen “prefijos” para saltar entre redes de proveedores conocidos.

Cambio de mentalidad: telefonía convencional

 PBX (Private Branch eXhange) propietarias

 Requieren hardware y módulos de software costosos.
 Incompatibles. El Hard de un marca no funciona en otra marca.
 Sistema rígido y cerrado, sin personalización.
 Su modelo de licenciamiento condiciona el crecimiento.
 Requiere hardware especializado.

 Redes telefónicas

 Sobre la base de conmutación de circuitos.
 El circuito está dedicado a una comunicación telefónica, inclusive silencios.
 Se “garantiza” la calidad de la transmisión.

Cambio de mentalidad: telefonía IP

Integra dos mundos: transmisión de voz y de datos:

 Transporta voz convertida en datos (transmisión de paquetes).

 La llamada se transmite por varios caminos (en paquetes) sin bloquear el enlace.

 Un Gateway se encarga de interactuar entre telefonía convencional y telefonía IP.

 Integra las dos redes (voz y datos) en una sola red.

 Reduce costos en el usuario final.

 Integra telefonía, video, mensajería instantánea.

 Problema: pueden perderse paquetes

 Para lograr calidad de servicio requiere esquemas de marcado de paquetes y

conocimiento de la aplicación.

Cambio de mentalidad: Open Source

Telefonía IP con software de código abierto: PBX Open Source

 Utiliza hardware estándar.
 Es desarrollada y mantenida por la comunidad (centenares).
 El desarrollo es modular, dinámico, flexible, adaptable.
 Aprovecha lo mejor que encuentra en otros PBX.
 No se limita a las leyes del mercado.
 Es interoperable.
 Tiene su base en estándares abiertos.
 Permite personalización por parte del usuario.
 Su infraestructura no está manejada por una sola empresa.
 Facilita el trabajo remoto.

Cambio de mentalidad: Open Source

Telefonía IP con software de código abierto: PBX Open Source

 El cliente decide lo que quiere, elimina lo que no le interesa
 Su crecimiento es ilimitado; escalable.
 Telefonía: una aplicación más de red, se integra con datos.
 Entorno de desarrollo, plataforma de aplicación.
 Escalable a Pyme, call centers y grandes empresas.
 Incorpora toda la funcionalidad de los PBX propietarios.
 Aprovecha el crecimiento de la banda ancha y las tecnologías Wireless, etc.

Asterisk: Funcionalidad básica y avanzada

El sistema asterisk incorpora todas la funcionalidades que pueden esperarse en una centralita tradicional y también

muchísimas funcionalidades avanzadas que tendrían un elevado coste en sistemas tradicionales propietarios. A continuación
enumeramos sólo las más importantes:

Transferencias (directa o consultiva): Permite transferir una llamada en curso a otra extensión.
 Transferencia atendida: consultando al nuevo destino si quiere que le pasen la llamada,
 Transferencia directa: pasando la llamada sin consultar al destinatario.

Funciones básicas

Desvíos: Permiten la transferencia automática de una llamada entrante hacia un número determinado (interno o externo)
cuando se cumplen determinadas condiciones: por ejemplo si el número esta ocupado, si no contesta, etc.

Capturas (de grupo o de extensión): Permite coger una llamada que se esta recibiendo en una extensión desde otra distinta.

Conferencia múltiple: En función del modelo de terminal se podrá establecer una comunicación entre múltiples usuarios de
la centralita.

Llamada directa a extensión: Si además del número de cabecera disponemos de diferentes números públicos (DDIs),
podremos enrutar directamente la llamada entrante a uno de estos DDIs, a una extensión de la centralita.

Ring groups: grupos de llamadas. Una llamada entrante podrá ser dirigida directamente a un ring group, que es un grupo de
extensiones que sonaran de acuerdo a una determinada estrategia previamente establecida. Si la llamada no se descuelga
no podrá ser tratada posteriormente y se perderá.

DND (Do not disturbe): Opción de no molestar, configurado en Asterisk mediante un código o directamente en el terminal.

Politica de numeración de llamadas: Las llamadas externas se redirigen según preferencias diversas.

Etc:

Asterisk: Funcionalidad básica y avanzada

Correo Vocal (Voicemail) integrado con correo electrónico: En caso de que el usuario no pueda atender una llamada, se
puede programar que se transfiera a un sistema de buzón de voz. En caso de que se deje un mensaje, se enviará un correo
electrónico avisando del mismo al usuario destinatario.

Funciones avanzadas

Operadora Automática (IVR): Una operadora automática o IVR es una aplicación de telefonía que permite interactuar con el
usuario que re