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ISBN 84-96300-22-6, cdici6n original publicada por Creaciones Copyright, S.L., Espafia. Derechos reservados 0 Creaciones Copyright, S.L. Primera edici6n: Alfaomega Grupo Editor, Mtxico, julio 2006
David Roldan A mis abuelos
Jose Manuel Huidobro A mi hgo David
6 2006 ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, SA. de C.V. Pitslgoras 1139, Col. Del Valle, 03 100 Mbxico, D.F.
Miembm de la Cdmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro No. 23 17
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I autor y 10s derechos,de publicaci6n transferidos al edi r. Prohibida su is por escrito del
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Mci6n au&bda para vmta en Mbiirn y todo el conhmtc americano.
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Mbnurel HuMobro es Ingeniera Superfor de Tdeoomuni~i6n pctr la ElSrr de Machid, Espectalista en Dlreccidn Estrattigica de las TLC por la UPM y Mask$ en DlredSn de Marketing y GomerCi&lpnr el IDE-CESEM.
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~ ~ E A T ~ ( ~ ~ ~ ~ i i d o p o r C I m ~ Jh&&xme Am@t por el Ericssan Management Instlftrte
b s e ma eypetienda de m6s de 25 afim m el stt!cbr de las Telewmunlcacbnes, dupsnk las c w b ha t r a b a ~ oen mpresas nadmles y multirwdomk& m m d i m y respmsble de Sras tdmfea&tm r c l ~ l e sde , gestih, aanwbria, y cormanlc&bn.
David Rolddn Marb'nez es Ingeniero Superior de Telecornunicaci6n por la Universidad Politknica de Valencia y Master en Redes Corporativas e Integraci6n de Sisternas por la rnisma Universidad. Ha trabajado corno Consultor de Nuevas Tecnologias de Voz y Cornunicaciones en TISSAT, S.A., ernpresa dedicada a la asesoria, consultoria y desarrollo de proyectos y productos relacionados con las Tecnologias de la Inforrnacion. Actualrnente, es Responsable de Desarrollo Multimedia del
Dedicatoria, M Acerca de 10s autores, V Agradecimientos, XI11
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C A P ~ U L O1: INTRODUCCION A LA TELEFON~,1 1. La Telefonia, 3 1.1. La telefonia fija, 4 1.2. La telefonia rnbvil, 5 Z Internet, 9 3. La seAal de voz, 11 3.1. Muestreo, 13 3.2. Cuantificacion, 14 3.3. Codificaci6n de la voz, 16 3.4. Codecs (codificador-decodificador), 18 4. El servicio telefonico, 20 4.1. Estrudura de la red telefonica, 20 4.2. Centrales de conmutaci6n122 4.3. Seiializaci6n124 4.3.1. Prefijos telefonicos, 25 4.3.2. Procesamiento de una Ilamada, 26 4.3.3. Protocolos de seAalizaci6n130 5. Redes de voz sobre paquetes, 32 5.1. La telefonia IP, 35 ,. 6. Evoluci6n del mercado, 37 C A P ~ U L O2: INTERNET Y REDES IP, 39 1. Los origenes de Internet, 41 2. Organismos de gobierno en Internet, 43 2.1. La asignaci6n de dominios, 45 3. El protocolo IP, 46 3.1. Formato del paquete, 47 3.2. Fragmentacibn, 48 3.3. Direccionamiento, 49 3.3.1. CIDR, 55 3.4. ENUM, 55 3.5. Encaminamiento, 58 4. Protocolos de encaminamiento, 60 5. Protocolos de control, 62
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5.3. DHCP, 64 6. Protocolos de transporte, 65 6.1. TCP, 65 6.2 UDP, 66 6.3. IPV6, 67 CAP~TULO 3: CALIDAD DE LA VOZ, 71 1. Introducci6n, 73 2. Conmutaci6n de paquetes versus circuitos, 73 3. Concepto de calidad de la voz, 75 4. Fadores que influyen en la calidad, 76 4.1. Disponibilidad, 77 4.2. Jitter, 78 4.3. Perdidas, 80 4.4. Retardo, 81 4.5. Eco, 84 4.6. Ancho de banda, 87 4.6.1. Supresion de silencios, 88 5. Medida de la calidad de la voz, 89 5.1. ITU-P.800 (escalas MOS), 91 5.2. Modelado perceptual de la voz, 93 5.2.1. PsicoacOstica, 93 5.2.2. ITU-T P.861 (PSQM), 95 5.2.3. ITU-T P.862 (PESQ), 96 5.3. Modelo El 98 5.4. VQMon, 100 C A P ~ U L O4: CALIDAD DE SERVICIO EN REDES IP, 103 1. Introducci6n, 105 2. Calidad de servicio, 105 2.1. Evoluci6n de las tecnicas de QoS, 107 3. Clasificaci6n y rnarcado del trhfico, 108 3.1. Etiquetado de tramas en VLAN, 110 3.2. IP ToS, 117 3.3. NBAR, 119 3.4. Otros rnecanismos de clasificacidn y rnarcado, 119 4. T4cnicas LST, 120 4.1. Compresion de cabeceras, 120 4.2. Fragrnentaci6n y entrelazado del trafico, 122 5. Control de la congestibn, 123 5.1. FIFO (First In, First Out), 124 5.2. PQ (Priority Queuing), 125 5.3. CQ (Custom Queuing), 126
5.5. WFQ (Weighted Fair Queuing), 127 nrd* >LI -+re- ,*el -9 QTrw 8 5.6. CBWFQ (Class Based WFQ), 127 r .LW 15.7. LLQ (Low Latency Queuing), 127 #. .' . 1 6. Gesti6n del ancho de banda, 129 6.1. Integrated Services, 129 6.2. Differentiated Services, 130 6.3. MPLS, 131 7. Prevenci6n de la congestion, 134 7.1. RED (Random Early Detect~on),136 7.2. WRED (Weigthed RED), 136 7.3. DBWRED (DSCP Based WRED), 137 7.4. Notificacion explicita de la congest~on,137 8. Adaptacion del trafico y funciones policia, 138 9. Control de adrnisi6n, 140 :I
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CAP~TULO 5: PROTOCOLOS UTILIZADOS EN VOIP, 141 1. Control de la cornunicacidn, 143 2. Protocolos de transporte, 144 2.1. RTP, 145 #, 2.2.RTCP.146 2.3. RTSP, 147 3. Protocolos de seiializaci6n1148 3.1. H.323, 149 3.1.1. Terrninales, 151 3.1.2. Gateways (pasarelas), 151 3.1.3. Gatekeepers, 152 3.1.4. Unidad Multiconferencia, 152 3.1.5. Arquitedura, 152 3.2. SIP, 156 3.2.1. Arquitedura, 157 3.2.2. Intercambio de mensajes, 158 3.2.3. TRIP, 161 3.3. MGCP, 161 3.4. SIGTRAN, 163 4. Protocolos de seguridad, 166 5. Protocolos de gestion, 167
C A P ~ U L 6: O APLICACIONES, 169 1. Introducci6n1171 2. El auge de la VoIP, 172 2.1. Cuidado con la seguridad, 175 3. Backbones telefdnicos sobre IP, 176 4. Redes corporativas de voz, 178 5. IP Centrex, 180
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Contact cenker flr, 182 Servicios de llamadas a trav6s de la Web, 186 VoIP en las redes de acceso, 189 8.1. VoIP en redes de cable, 190 8.1.1. Disponibilidad, 191 8.1.2. QoS, 192 8.1.3. Bidireccionalidad, 192 8.2. VoADSL, 192 8.3. VoWiFi, 196 8.3.1. Roaming, 198 8.3.2. QoS, 198 8.3.3. Seguridad, 199 9. VoIP en redes de telefonia mbvil, 199 CA~htJl.07: EL NEGOCIO DE LA VOIP, 201 1. Introducci6n1203 2. El mercado de las llamadas gratis o de bajo coste, 203 2.1. Convergencia IP, 204 2.2. La oferta del mercado, 207 3. Consideraciones tecnoldgicas, 209 i 4. Cadena de valor y modelos de negocio, 213 4.1. Operadores incumbentes, 217 4.2. Proveedores de acceso a Internet (ISP), 219 4.3. Proveedores de aplicaciones cliente VoIP, 221 4.4. Desarrolladores de software, 224 4.5. Fabricantes de equipos, 226 5. Una mirada a1 futuro, 226
CAP~LO 8: MARC0 REGULATOR10 DE LA VOIP, 229 1. El cambio hacia un nuevo entorno, 231 2. El debate de la VoIP, 233 3. Marco juridic0 a partir de la LGT, 237 3.1. El servicio telefonico disponible a1 pliblico, 238 3.2. Problem6tica de la numeraci6n para la VoIP, 239 4. Tendencias en la regulaci6n en la UE y en EEUU, 241 5. Medidas regulatorias para la telefonia IP en EspaAa, 243 5.1. Consulta pliblica de la CMT sobre la VoIP, 243 5.2 Propuesta de regulation de la VoIP, 245 5.3. Nuevos servicios de telefonia IP, 246 5.4. Numeration geogrifica y especifica, 247 RESOLUCION de la SETSI: Atribuci6n de recursos pliblicos de nurneraci6n a1 STDP y a 10s servicios vocales nbmadas, 249 I
C A P ~ J L O9: EJEMPLO DE PROYECTO DE VOIP, 255 1. Introducci6n1257
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2. Planteamiento del pmyecto, 257 3. Planificacl6n1259 4. Anhlisis, 262 5. Disefio, 262 5.1. Chlculo de la capacidad, 263 5.2. CAlculo del retardo, 266 5.3. Dimensionamiento del Call Cenl 6. Implementaci6n1271 6.1. Calidad de servicio, 271 6.2. Plan de direccionamiento, 271 6.3. Alimentacion de 10s terminales, 6.4. Plan de marcaci6r1, 273 7. Caracteristicas de la red, 275
Glosario de t&rrninos, 277 Bibliografia, 303 indice Alfa%tico, 307
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Telephony3, al margen nuevo avance, es aptarse a las nuevas e ya son rnuchos 10s se cornunican con sus amigos o familiares a travb de algtjn programa de
Int$met, como AOL, Google, MSN y Yahoo, se han embarcado en una carrera por ofrew Lfamadas totalmente gratuitas a travk de Internet, que les permita aumentar su ba* de usuahs y elevar sus ingresos por publicidad. '4
Muchas ernpresas ya han interconedado sus sedes mediante reds IP y 10s ope@ores, cada vez apuestan d s por esta tecnologia, como una manera de comp$?sar la reducci6n de sus ingrem pa. la telefonia tradicional. % a s llamadas de voz sobre 1P a b a v k de Internet, o telefonia por Internet, se han ~nvertidoen una manera muy popular de ahom en las comunicaciones, ya que resultdl rnuy baratas y, en muchas aasiones, induso gratis al hacer uso de las redes de transh-& de d&os para la transrnisi6n de la voz, lo que esti haciendo que la telefonia tradici'?$l pierda terreno entre aquellos clientes que se adaptan bien a las nuevas tecnologfas, pues todo~ioque se requiere es una conexi6n a una red IP, como puede ser ~nternef,y un ordenador personal equipado con tajeta de sonido y con el software adecua*@, o un teHono IP. 8
*ha asimilacihn de la VoIP a la transrnisi6n de voz mediante Internet es tan frecuentla.que, en muchos casos, son tratadas como sin6nimos, a pesar de que no 10s stm. DeMttmra general, puede definirse a la VoIP como la transmisi6n de voz a travk de redes q. utilicen el protocolo IP, sin considerar si la red portadora es Intemet, u otro 81x1 de pljblica o privada. El rasgo distintivo de la VoIP es la utilizacion de la k3bnf?lutac',o~ de paquetes en modo datagrama mediante la utilizacidn del protocolo IP, IW oposici " a la conmutacihn de circuitos propia de la telefonia bisica
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Est? carnbio en las msturnbres que puede significar una ruptura respecto al voz si la oferta de VoIP llagara a sustituir a la telefonia tradicional, b n d o Eambios importantes, tanto desde el punto de vista regulatorio como del f'ado- fto ernpezado a preocupar a 10s operadores telefcjnicos y su reaccion es aU>$Quela mayoria contempla entre sus planes ofrecer este servicio, pues es la aneb de f i d e b r a sus dientes y evitar que se pasen a la competencia; ademis, 9t3Ebr nuevos ingresos, ya que la tendencia actual es a dar la voz gratis (o con Plan$ y mbrar por 10s datos (acceso a Internet y descarga de ficheros), algo
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t&e&Yzar la disponlbilMad de un servido como VoIP cuando la red' 6 I&&& rewb h s i hpodble, m consearemla del escaso control que tlene el -dor sobe el mrutamiento de los datos transmitidos, lo que se puede traducir en un alto grado de latenaa en la conversaci6n y Nrdida de paquetes. Pero cuando se trata de una red privada, mntrolada en su totalidad por un operador, Cste tiene control sobre los rnodos que la conbrman y el tr6fico que circula por su red, y por lo tanto la posibllidad de ofrecer un servicio en tiempo real don una garantfa de disponibilidad del mismo. Los elementos necesarlos para que se puedan realizar llamadas wxales a travb
de una red IP dependen en gran medkla de quC terminal se utiliza en ambos actremos & la m n v e d n . Estos pueden ser terminales IP (por ejemplo, zm@hmsque sirnulan por software un teffino wwmcional en el PC) o no IP ( t e w m mnvencionales, con un adaptador -AT& pan IP). Hay que s&lar que en el caw de que uno o arnbos extrernos de la municaci6n t e m i sean un terminal IP, es importante mnocer de coa Internet. ST es de brma permanet& (con A N ) , se k qud rnodo &n puede llarnar en cuafquier mornento, pem si es de forma no permanenk, por efempb, a h v t k de un Proveedor de Picceso a Internet (EP) via m6dem, no se les puede llarnar si en ese momento no &n conectados, pero lo que es muy importante tener muy clam el escenafio en el que nos vam a desenvolver. A lo largo de &a obra, que con& de 9 capitulos y un arnplio glosario de h i n o s y bibiiografia m p l e ~ r i a se , eshxkdn las distinbs aspedos que resultan necesbri& para propordonar el senrido de VoP, emperando por aspectos elementales como son las que afectan a la digitatizacih de la voz y su tmnsmisih por redes & dabs -en axmeto las que utflizan el proZxlcolo IP-, para acabar con las apl'tcadones m6s importantes, sus aspectos de negodo MIqjemplo de proyeclo de irnplantadh en una mpfesa, pasando por M b i r 10s p r o b d a que intervienen en todo esk pmeso, las pasarelas entre las redes de dabs y tdefhim y d oontrol de la dMad de sewiao.
En el capblo 8 se p m de manifiesto los aspectos regulabrks, tan x servk30s de importantes para la definidh del m a r i a en d que se podrSn oSrecer h telefonia haciendo uso de ta tecmbgb VoIP, 10s d i i o n a n t e s en wanto a planes & numeracih de las redes pibllcas y a5mo afecta a las obligaciones en r e k h a la p n s b c i h del senrkio u n ' m l , i&r-umxKin, acceso a ewgembs, u a otros. Finalmnte, en el oplZub 9 se presmta wr ejemplo de proyecfx, de knplementadbn de una red de VoIP en una corpomd6n1 desde la fase Ricial de pIanHicad6n1 hasta la de implantadh, pasando por las de a n W s y dmh, b que d 1 - 6 para ver la aplicadh prSctlca de todos los concepbs ex~cadas.
J d Manuel Huidobro Moya David Rolddn Martinez
n~ ~ M C O ) , ~ u y a entm q DWS m e * lo. de *rvicb I~WE%IQS~a Internet da m&e (ntlimem &80 y 9003. 1.1.
La talevfonb ftja
Hoy en dfaJ el ~erJIcio&lefBnias es MI sewtdo univerd, MI y cam0 se m q e en alguno de 1% Regtammbs que dearrollan la Ley General de Tekmmuniaciones en lo re4ativo al smicio universal de t d ~ m ~ ~ n i m d m ae sIas, dem& oblfgadones de wvido p a i a , y a Ias & l i g x i ~ m& mrdm pGbfico en la p W 1 6 n de los midm y en la explotac16n de las r e d de ~ tele4amuniacDane. Actualmmte, el &I b 424/2505, de fi de abnl wr el que se apmba d kgtarnento so~~re Im a ~ j para la p r e c i 6 n de servfcim de comunicaciem d b n i m , d s e ~ &uniy la p-dn de las ususrfasI mabiflca bs candikianes i&i&t~, p~ efempl~
rirnientos de VOZ.
el *acceisa fumional a Iy eqxdfica el pmimienta de licibpara la deslyaddn del pt~!s@dwde drcfio 9ervlcEo [k&a d m m b & salir a !a luz Ibm lo ha sido Telef6rrrrm].
pam i-ra
te-i's @as, dan ~ C l a orn& de 1.2.QO m 9 H m de USUMOS~ e ~ d l d aw s Mas las p a k y tBnc%nan W a s elks de una manem shnilar, mplea* la &nia de clonrnutadh de d m k y lrrr slstema Cle sePlarlW6n tx~. mhn, ei SS7. Al inbm-W enW dl=# permmn la reaii4Ei6n de liamadas entm wlesqwim punm @a de $s mbrna, medjantr! m plan de n m n uniwrsal/d E J M ) (FU& amcia ndmem de E e M m s a dl-p ~ d f i e a fi3as s (d plan & nwraci6n est4 ligada a la ubi&h geagMca]. Lsrs usmrlas P;irgan ti em^ de ~ ~y dbfmda j entre ~ B I ~ n~aunqwe S ~ Ijkhwmn0e &R proljkrando 1 s Ncarlfas planas" que por un fljo a! m pmm& un nljmem ilimmdo de dlas, bap dems ccmdi.ciones. Asit aunque el teI&na Ikw miis dre I N ailas no & h a fimh sEeJ~3XX cuando las cr~rnunicadcmesweak han &ti& urn ~ l m m n w ler de la mano de das fenbenos: ta telefonk mbvll e Internet, qw SE? han collfugads Rr;a afrmr todo un nuevo abanisa de nwem awieimI a cual d s e W w e i& &n
resants;. TamMh, en 10s Q ~ ~ a fWi el S ~ apr-miento del b ~ da h abnadq b IWila6n de Eas te~mlagksx D g qlle fadllb el axeso a sdta velabad a In-, @ dgnificando tada U M remlu&n, puw al d(1W de banda ana u ~ ~ p i ~ , Perniten la of@rtade mI?IUp.l@S~ t y I d =par parb de log opemdam, lo gue j;em a Ma& vozl dam y teE~vW6n.Adp L utilimd6ri de enlaces ADSL perrnib a un 0-r @nmntela lXesWci6n dd mnrlcia bldbnico, median& la utjlb~j6nde un k:rminal awz tr%nsfamrEa voz del usuaria en mg~uetesde dam (te~&@n~ ~p 0 -of@, 10 implka la prestacibn sjrnwSt4nesl de wz y d m ~ r t de e &ste, a*btiendo la posibilidad cte que el inwmbmk [d operadw tr%dicionaI, m l m e f i t e del mwloph, que en el casa de EspaRa m TWnica] contlnlie! prestando el S@I'V&O fEkf6nkQ ddSh pOr el mbmo pa de hilos y, sl& fuese el p e ~ r
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' La vltriaci6n de tas cuerdas V O C ~ ~da ~ lugar S au pectral muy caracteristico. La banda vocal, es decir, el conjunto de fremencias que es pO eb S li encontrar en la seiial de voz, edd comprendida entre 10s 20 Hz y 20 kHz, si bien la mayor parte de la informacion que transports se concentra entre 10s 300 y 3.400 Hz. Esta liltima porcidn es la que se transmite en las redes telefdnicas convencionales y se conoce, por ello, como ancho de banda telefonico. El resto de frecuencias se elimina, con lo que 10s equipos pueden ser m6s sencillos y se necesitan menos medios de transmisidn, reduciendo asi su coste, aunque la calidad se ve algo detefio-, rada.
das habrAn de ser codificadas adecuadamente para su transmision par el cana1de comuniacions. ~ o d o el proceso queda recogido en la figura 1-11. mat~
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Figura 1.11. Digitalizaci6n de la seiial de voz.
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1W KHz
Flgura 1.10. Espectro de la seiial vocal.
Otro aspect0 interesante de la Sefial de voz es su temporalidad. En ef&o, dm & labas f ~ m ~ aPark n de la misma palabra si se pronuncjan con una cadencia determinada. Por ejemplo, no es lo mismo "la ca-si-lla" que "la-ca si-llau, Per0 la sefial de voz, ademas de estas caracteristicas, m i s o menos cuant-ficabks, contiene otro tipo de informacidn mSs cornpleja y dificil de modelar y que recibe el r~ombrede informaci6n pros6dica. La prosodia agrupa aspect= tales coma las cxacteristicas personales del locutor o su estado de lnimo que, en a l g u ~ saplicaciones coma la sintesis artifin'al de voz, resultan de una importancia e&wrdinaria para evitar que la VOZ sintetizada suene demasiado "metilica". Sin ernbargo, a la hora & estudiar la de voz sobre una red de paquetes, no son tan relevant-s, En cuanto a la naturaleza de la sehal de voz, se trata de una a n & g b , es deirt Continua tanto en el tiempo como en la amplitud. Sin charm, este de seiiales no puede tEmsmitirSe por sistemas digitales por b que habrS que ambiarle el formato Y convertirla en una seiial digital. Este cambio de formato i m p l i el mumro hadontm Cowright
etizacidn, de una seiial consiste en seleccionar, de todos 10s ma dicha sefial a lo largo del tiempo, linicamente 10s de ciertos h~stanntes deben seleccionarse con cuidado para que la ~brdidade I rnuestro no represente una p6rdida importante. "3 las caracteristicas de la sefial que va a marcar el PrOceso de r~uestroes su n en ban&. Seglin el Teorema de Nyquist, la fr~~uencia con que ban de re\as muestras de una sefial debe ser, al menos, del doble de su and10 de ban-
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2 - BWS,,,
n el c a s de un canal telefirnico: 4 kHz con las frecuencias de guardat el &be ser a 8.000 Hz, es decir, una muestra cada 0,125 milisegundos. rxuperar la seiial original a partir de sus muestras Porque se produce una istorsiona la sefial resultante (ver figura 1.12)- En efecto~ sefial puede verse, en el dominio de la frecuencia, Corn0 fiat cada ,',Si el valor de la frecuencia de f-t-tuestreoe5 t-t~eMe del ancho de banda de la sefial, se produce Un SOlapamiento entre espectr-0 que hace imposible la recuperacidn de la sefial bargo, para valores mayores eSt0 no 0cut-t-e.
@ Creacioner Copyright 113
Figura 1.12. Teorema de Nyquist.
3.2.
Cuantificacibn
Elresultado delm"estreo es un conjunto de valores de la s f i a l tornados en tierde tiem~o, per0 la sefial s i g ~ esiendo continua en amplitud es necesadiscreti~arlatambien en eSte dominio: asignar a ads una de las muestras un valor de de los posibles Y mantener ese valor de la seiial basta el siguiente instante de muestreo (seiialen escalones). Este proceso recibe el nombre de cuantifiacibn "pone laintroducci6n de un error (ruido de cuantifiacibn) que debe controlars que es fruto de ciertos valores de la seiial se etiminan 0 ajustan al conjunto de valores posibles.
Midriser
Midtread
LaSef~~lCUmtlOosdl mdsbea&&rs urn d.lor valoms P ~ Z S ~ ~ I ~ & U O S
Figura 1.14. Cuantificadores uniforrnes.
DigltaIkacldn
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mueslreada
(amplitud continua) 100100111011001
Seflal digital (valores discretos)
Figura 1.13. Ruido de cuantificaci6n.
Para el codec G.711, el ancho de banda de salida ser6, por tanto, de 64 kbps (ver figura 1.16). En cualquier red, el ancho de banda es un recurso limitado, no s6lo por sus caraderisticas fisicas sin0 porque hay que pagar por el. Por tanto, son necesarias otras soluciones de codificaci6n de la voz que, ofreciendo unos niveles de calidad menores, sean mas efedivas en el aprovechamiento del ancho de banda. Una manera de reducir el ancho de banda consumido es disminuir el nlimero de bits empleados en la codificaci6n. Esto puede hacerse, por ejemplo, codificando la
diferencia entre muestras sucesivas (DPCM, Differential PCM) o adaptando el tamafio
del paso de cuantificaci6n varie a lo largo del rango dindmico de la sefial (ADPCM, waptative Diii??rential PCM). Codificadores de este tip0 son el G.721 y G.726 que, pnto con el 6.711, pertenecen a 10s codificadores de forma de onda, es decir, 10s que L directamente 10s valores que toma la sefial en el dominio temporal. &Fican
Prioridades regionales diferentes llevaron a utilizar la Ley A en Europa y la Leyp en Estados Unidos y Japdn, con 8 bits por muestra (64 kbit/s), seglin el estindar G.711.
Codificaci6n de la voz
Tipo
Una vez que la sefial ya presenta un formato digital el paso siguiente es codificarla, es decir, adaptarla para que sus caracteristicas sean las id6neas a la hora de transmitirla por un canal de comunicaciones concreto. La codificaci6n (aunque tambien se entiende por tal el proceso completo de digitalizacibn y compresi6n), en este caso consiste en asignar un ckligo binario a cada uno de 10s valores discretos de la sefial (con k bits codifico M valores, siendo ~ = 2 ~En ) . el ejemplo del canal telef6nico M=256 y k=8 (256=28).
I
Bits por
(CD-ROM 1x)
4
192 (miuc.)
DVD-Audio
I
Si la frecuencia de muestreo se escoge respetando el Teorema de Nyquist, la cod& ficaci6n recibe el nombre de G.711, por la norma de la ITU-T que la recoge. Este codificador o codec es el que mayor calidad de la voz consigue, sin embargo, el preciu que hay que pagar es un mayor consumo de ancho de banda, pues requiere de 64 kbps.
I
(a
Frec. de ( Ancho de
(Compact Disk Digital Audio)
L
Tradicionalmente, en entornos telefonicos se ha venido utilizando la modulation por codificacidn de pulsos o PCM (Pulse Code ModuaL7on) o (MIC, Madu/oon por I#pulses Codii7wdos1 en castellano), en la que cada muestra de voz se presenta por 8 bits, resultando un flujo de 64 kbps (8.000 x 8) que coincide con la velocidad asignada a un canal basico de la RDSI. En Estados Unidos, al codificar con 7 bits en lugar de 8, resultan 56 kbps, la velocidad empleada para un canal digital bdsico.
El ancho de banda (bandwidth) de un codificador, tambibn llamado regimen binario de salida, es funci6n de la frecuencia de muestreo y del nlimero de bits empleados para codificar cada muestra ( N ) :
I
I
I
I
96 I
24(mBx.) 144(m&i.) I
I
2 I
9,216 Mbps I
I
Figura 1.16. Audio digital sin compresi6n.
Otra manera de disminuir el consumo de ancho de banda es emplear frecuencias de muestreo menores que la de Nyquist. El problema, entonces, es la distorsi6n ener&ica que sufre la sefial durante el muestreo. Para resolverlo y poder asi recuperar una copia de la sefial original, deben emplearse otros mecanismos mas complejos como la interpolaci6n o la predicci6n lineal que tratan de estimar tramas anteriores y psteriores a la actual mediante diversas thcnicas. Ejemplos de este tip0 de codecs son el G.723 y el G.729. Todos estos codificadores, especializados en la codificaci6n de la voz, reciben el nombre de codificadores de voz o vocode~s,que no resultan adecuados para mlisica u otros sonidos. Sin embargo, conseguir la disminuci6n del ancho de banda supone pagar un prenada despreciable en algunos casos: un aumento del retardo y una disrninucion de la Qlidad. En efecto, la cornpresi6n implica un procesamiento adicional de las muestras de voz que tiene por objetivo eliminar o, al menos, reducir, la informacibn de redundancia presente en la seiial de voz. Este procesamiento consume ciclos de CPU del DSP d d codificador e introduce un retardo adicional que, en trafico de tiernpo real
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mnio J M c b de vat, puede pmeiudr problemas si llega a alcanzar e*a&sivametrtie a b . Una vez codificada la wfial, habr4 que empaquetarla y transmitirla por la red, bien sea esta una red IP privada o ptiblica, o la propia Internet, segljn distintas tknicas que sedn tratadas en capftulos posteriores.
3.4.
CODECS (codificador-decodiflicador)
La comunicaubn de voz es analbica, mientras que la red de datos es digital. El promso de convertir ondas anal6gicas a informacidn digital (muestreo-cuantificaci6n y codificaci6n), que se acaba de describir en 10s apartados anteriores, se hace con un equipo 6nico: el codificador/decodificador (codec), que, ademSs de llevar a cabo la conversi6n A/D, comprime la secuencia de datos, y proporciona la cancelaci6n del eco.
d722
Como se ha podido ver, hay muchas maneras de transformar una sefial de voz analbica a digital, W a s ellas gobemadas por varios esthndares. El proceso de la conversidn es complejo y la codificacibn de la voz, entendida como la digitallzaci6n y la compresibn de la voz, puede ser realizada mediante tres t&nicas principals: por codificacibn de forma de onda, por codificaci6n basada en modelas matemhticos sobre la produccibn de la vor y en modelos hibridos que mmbinan ambas t h i c a s .
qm.1(ACELP)
Algunos esquemas de compresibn, tales como el G.729 y el G.723.1, consiguen una baja tasa de bits, reduciendo consklerablemente la necesidad de ancho de banda, por lo que resultan apropiados para Internet. Por ejempio, el G.723.1, aparecido en noviembre de 1988, incluye un esquema de compresi6n basado en la swpresi6n de silencios y VAD (Voke Acfiw'ly DeWoon)). Estos esquemas de dificacicin irrtentan repraducir el sonido subjetivo de la sefial, mSs que la forma de mda, pero sari muy sensibles a la Mrdida de paquetes o al flffw,por lo que emplean, pos ejemplo, las h i c a s de interpalacidn para reducir al minimo estos efectos.
8 16
0,125 0,250
30
Telefonia Videoconferencia
4,2
1
316
1
I G I G 1 VI I
Intemc
h.
Figura 1.17. Algunos de 10s codecs m6s cornunes para telefonia.
El ahorro de ancho de banda para los servicios de voz p u d e lograrse de varias maneras y trabajar en divems niveles. Por ejernplo, la compresP6nanalbica puede ser parte del esquema de codificacibn (algoribno) y no necesita la m p r e s i h digital adicional de las capas de trabajo m6.s altas. Otra manera de akrrar ancho de banda es el uso de la supresibn del silendo, que es el proceso de no enviar los paquetes de la vor entre silencias en conversau'ones humanas. Tambjkn, la compresi6n de la &a1 digital, puede permite el ahorro de ancho de banda. La tabla de la figum 1.17 muestra algunos de los stAndares de codificacibn mils importantes cubierbs por la uni6n intemacional de telecomunicacionesl ( I l l ) y, corno se puede ver, la cafidad e i menor u n t o mayor es la compresl6n, ademds de que se requiere mayor cansumo de CPU (MIPS).
32 481561
I .J
Utilizar la cornpresion y/o la supresion del silencio puede dar lugar a un ahorro importante del ancho de banda necesario para la transmision; sin embargo, hay algunos usos que se podrian ver afectados por ella, como, por ejemplo, el impact0 en 10s usuarios que utilizan modems, puesto que 10s esquemas de cornpresion pueden interferir con su funcionarniento y el resultado podria ser que nunca se sincronizasen o que tuviesen un rendirniento de procesarniento rnuy bajo. Para evitarlo algunos gateways implementan una cierta inteligencia que si detecta el uso de m6derns la inhabilita. ecs que ofrecen caudal constante, por ejernplo, G.711 y G.729, son mas para servicios orientados a conexi6r1, como RSVP o circuitos CBR de ATM, ue 10s de caudal variable, por ejemplo, G.723.1, son 10s que mejor se adapsin reserva de caudal constante, corno el modelo DiffServ de Internet o rvicios UBR o ABR de ATM. La compresi6n MPEG es la mas eficiente y da mayor d, pero consume rnucha CPU e introduce rnucho retardo por lo que no puede earse en aplicaciones interactivas (telefonia o videoconferencia). La salida del codec es una secuencia de datos, que se convierte en paquetes I P y nsporta a travbs de la red I P hasta su destino, que debe utilizar 10s rnisrnos esres, asi corno parametros cornunes, para poder realizar el proceso inverso, pues
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hablar entre sf, aunque tambi6n se puede prestar el servicio de una manera privada, a un conjunto limitado de usuarios, conectados o no a una red pliblica, y/o a otras redes privadas. Seglin se e s t a b l e en el Anexo de la Ley general de Telecomunicaciones, el Servicio Telefonico Disponible al Pdblico (STDP) es el servicio disponible al pliblico a trav& de uno o mds nljmeros de un plan nacional o intemacional de numeracidn telefdnica, para efeduar y recibir llamadas nacionales e intemacionales y tener acceso a 10s servicios de emergencia, p u d i d o incluir adicionalmente, cuando sea pertinente, la prestacidn de asistencia mediante operador, tos servicios de informacidn sobre nljme-
4.1.
Estructura de la red telefbnica
Conectar a todos los usuarios con todos 10s usuarios es, ademas de muy caro, tknicamente inviable. Si consideramos Nabonados, el nlimero de conexion= (C) para la conexidn de todos con todos viene dado por la siguiente apresi6n:
I I
I
Si Nes muy grande el mimero de conexiones crece espectilcularrnente. Par ejemplo, para tan solo 1.000 usuarios, harian falta 1.000~999/2w500.000enlaces. Si para
Si pensamos en abonados a nivel rnundial, concluiremos que es necesario agrupar nljmero de Gntrales sigue siendo demasiado elevado para conecbrlas todas e&
6
canzar un nivel en que las centrales si que se Eonedan seglin una red mallada (todas con todas). Esta denominacidn, inicial, tier& a simpliflcarse, c o n h e las centrales tienen el mismo hardware y lo que las hace diferentes es el software que imrpormt dando lugar a centrales con abonados (primer nivel) y sin ellos (segundo nivel y tran sib). 2010 Creaciones Copyright
I
I O Creactones Copyright 121
La comunicaci6n entre el usuario y su central local siempre se realiza a 2 hilos, mientras que entre las centrales (transporte y conmutaci6n), se hace a 4 hilos, separando la transmisi6n (Tx) y la recepci6n (Rx) mediante bobinas hibridas (ver figura 1.20), que al no ser perfedas pueden dar lugar a cierto retorno de la sefial, causando el efecto de eco.
ra reducir la complejidad del conmutador, mda una de las distintas etapas time a capaadad menor que 10s Nabonados del conmutador multietapa. En una configupol la conmutaci6n se limita a la selecci6n de uno de 10s caminos fisila red de conexidn de manera que la sefial presente a la entrada del
Voz del rece~torRx + eco Tx
N
"
Receptor
k-)
-
-
Voz del emisor Tx + eco Rx
Bucle de abonado
Tx Emisor
%-J Bucle de abonado
Red Telefbnica (Transporte y Conrnutacibn) Figura 1.20. Disposicidn de las bobinas hibridas, para separar de 2H a 4H.
Centrales de conmutacion
Figura 1.21. Conrnutador espacial multietapa.
ci6n temporal (figura 1.22), por el contrario, consiste en la transferenentre la entrada y la salida a traves del rnismo camino fisico per0 en instantes de tiernpo distintos y el elemento encargado de ello se denomina intercambiador de canales o conmutador temporal Para organizar las sefiales digitales, 10s b i b ! agrupanS2en trarnas y estas, a su vez, en multitramas, supertramas, hipertramas, E. Cada tkama est5 compuesta por una serie de canales que pueden ser de dos ti)BE: sefial'F '617y control o datos. La seiializaci6t-1sera tratada en un apartado poste-
x.
Unas de las funciones Gsicas de las centrales de conrnutacidn, tanto pljblicas como privadas, es la interconexibn de usuarios, tambihn llamada conmutacidn.
rn.,
Un conmutador, en su manera mas simple, es un conjunto de entradas y salidas que se interconectan siguiendo un cierto algoritmo, de tal forrna que la conmutacidn consiste en transferir la sefial presente en una entrada a una salida libre. Esta trans&rencia puede llevarse a cabo tanto entre caminos fisicos (conmutacibn espacial) corno entre instantes dentro de un mismo camino fisico (conmutacion temporal). En gene ral, un conmutador ski formado por diferentes etapas, cada una de las cuales puecle realizar conmutacidn temporal o espacial. Obviamente, la conmutaci6n temporal irnplica la utilizacidn de tecnologia digital. La figura 1.21 muestra un ejemplo de conmutador spacial de varias etapas. L" N entradas se conectan con las N salidas a traves de alguno de 10s caminos librt-
Figura 1.22. Conmutacidn temporal.
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I
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I
1 1 .
I
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8
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8
de usuario sin aumentar la longitud de 10s mismos. Esb ha& ouso~eta& &Hzaci6n de un codigo de acceso a la red.
4.3.2. Procesamiento de una llamada
La realizaci6n1 con Cxito o no, de una llamada atraviesa por una serie de fases. Todo comienza cuando el abonado origen descuelga el tel4fono. En condiciones normales, el telCfono esti colgado y el circuito que lo une con la central de conmutacion del operador esti abierto. Se dice entonces que dicho circuito se encuentra en estado on hook. Central de conmutacibn del operador
Circuito cerrado Corriente DC
Central de conmutaci6n del
Descuelgue y obtencirjn de tono para praceder a marcar. (m-Hook).
-4l i3ucle Local
*
- 48 vdttios DC Circuito abierto DC Sin flujo de corriente
Figura 1.23. Estado inicial, previo a la llamada (On-Hook).
Cuando el usuario descuelga, el circuito cambia a estado off hook cerrdndose y permitiendo el paso de una corriente denominada corriente de bucle. La central de conmutaci6n1 al detectar este cambio de estado, envia al telCfono del abonado el tono de invitaci6n a marcar que indica que puede proceder a introducir el nljmero de tel4fono del abonado destino. Sin embargo, no existe ninguna garantia de que el usuario reciba el tono de invitaci6n a marcar, ya que puede ocurrir, por ejemplo, que todos 10s circuitos est4n ocupados y la central no tenga capacidad para cursar una nueva comunicaci6n. Una vez que se ha obtenido el tono de invitaci6r1, el usuario esta en disposici6n de marcar el nljmero de tel4fono de la persona con la que desea hablar. Basicamente, existen dos modos de marcacion: por tonos y por pulsos. En la marcaci6n por tonos, cada digito del nlimero de telkfono se codifica con dm frecuencias (ver figura 1.25) de ahi que este tipo de marcacion recibe el nombre Q marcaci6n multifrecuencia o DTMF (Dual Tone Multi Frequend.
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Figura 1.25. Marcacirjn multifrecuencia.
, en la marcacidn por pulsos o dec4dica se aprovecha la corriente de 10s digitos del nljmero de telefono. En este caso, es necesario dejar entre digitos consecutivos (ver figura 1.26). Este tip0 de marcaci6n en desuso, pues es mds lenta y suele dar lugar a errores. Und5vez que el abonado origen ha marcado el numero del abonado destino, se Ponen en rnarcha una serie de mecanismos cuyo objetivo es completar la llamada y exuche el resultado de dichos mecanismos de nuevo en forma
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Central de conmutaci6n del lndlcacih de Operador tono de llamada
Circulto cerrado
OPfHook
Figura 1.28. Tonos de Ilamada. Figura 1.26. Marcaci6n por pulsos o dddica.
Cmndo 'a el abonado destino descuelgue el telefono, se completari el circuit0 y ya se estara en ~ondicionesde mantener la conversaci6n. 9 ..,
Central de conrnutacibn del
I
Circuito cer Off-Hook
Circuito cerrado OffHook
C
Figura 1.29. Conversaci6n. 1
Figura 1.27. Tonos y seiiales asociados a 10s rnecanisrnos de completar la Ilamada.
En el otro extremo, la red telef6nica notifica al abonado destino que alguien le esta Ilamando, aplicando un voltaje (A/C) lo suficientemente alto como para que su telB fono suene, avidndole asi de la llamada (ver figura 1.28).
Imente, cuando alguno de 10s dos abonados d6 por terminada la llamada y el tel&$no, la central avisari el otro extremo de la situaci6n mediante algu0s sigui tes m h d o s :
?
Eliminando la corriente de bucle. 2
Generaygo el tono de invitaci6n a marcar (&tone). eneranio un tono especifico llamado tono de descolgado.
28/@creacionas copyright
O Creaciones Copyright 129
Central B
Para que sea posible la conversacidn entre dos extremos son necesarios mecanismos adicionales y ajenos a la propia conversacidn que se encarguen de la gestidn de 10s recursos que utilizara la conversacidn as; como de la notificaci6n de 10s resultados de dicha gestidn a 10s extrernos. Todos estos mecanismos reciben el nombre generic~de seiializaci6n. Coma en cualquier situacidn en la que interaccionan m(&iples equipos de comunic a c ~ ~ existe ~ e s una imperiosa necesidad de definir una ~ r i de e normas y modos de actuacidn que garanticen que las comunicaciones entre 10se q u i p Sean eficientes eficaces. El conjunto de normas, procedimientos, r~omendaciones,etc. que se encargan de ellos constituye 10 que se denomina protocolo de comunicaciones y, en el cam COncreto de la sefializacidn, pr~tocolode seiializacibn. En general, 10sprotocolos de sefializaci6n se engloban en ~ O grandes S categorias: sefializaci6n par canal asociado y seiializacidn por canal comdn.
Figura 1.31. Seiializaci6n por canal ~0rfIfin. Ar . EI ejemplo mhs representative es el SS7 empleado en la RTPC Y en la RDSL Se de un protocol0 de intercambio de mensajes de sefializaci~n& r e m o a e*remo mtre punt0.s finales de seializacidn, que pueden ser de tres tipos: I I'
,
.
En la seiializaci6n por canal asociado o CAS (Channel AaonBted Signaing) la informacidn de seiializacidn se transmite por 10s mismos canales de la informacidn litil (en este caso, la convenaci6n entre 10s interlocutores). Tal y como se muestra en la figura 1.30, uno de canales que interconectan dos conmutadores se dedica exclusivamente al transporte de seiializaci6n. Por ello, tambien recibe el nombre de seiializaci6n en banda. Algunos ejemplos de seAalizaci6n de este tipo son el protomlo E&M y la recomendaci6n G.732 del CCIlT (ahora ITU-T), que veremos en otros apartados. ,
Central A
punt05 de conmutaci6n de la sefializacidn (SSP, S&flal SwiEhing Poi&): son conmutadores telef6nicos equipados con Software SS7 Y enlaces de terminaCi(KI de la sefializacidn. Generalmente, originan, terminan 0 conmutan llamadas.
c
Puntos de transferencia de la sefializacidn (STP, Signal Transfer Points): realizan funciones de conmutacidn de paquetes de sefializaci6r1, recibiendo y encaminando 10s mensajes de sefializaci6n entrantes hacia el destino adecuado. Tambien se encargan tareas de encaminamiento especializado.
a
Puntos de control de la sefializaci6n (SCP, S@nal Control Point$: constituyen una base de dabs que proporciona la informaci6n necesaria para el procesamiento avanzado de Ilamadas.
La disponibilidad de la red de sefializaci6n SS7 es crucial para el pruesamiento de Fmadas. Por esta razdn, se construye utilizando una aquitecblra redundante. La D h 1.32 muestra un ejemplode c6mo 10s elementos basicos de una red de sefialib*lrgn se interconectan entre si.
Figura 1.30. Sefializaci6n por canal asociado.
La seiializacidn por canal asociado es adecuada cuando existen enlaces disponibles entre las centrales de conmutaci6n que desean conectarse. Sin embargo, cuando el n~jmerode centrales crece se vuehre impracticable por motivos obvios.
La mluci6n es desplegar una red de seiializaci6n independiente y separada de la red de transporte de trafico de usuario, dando lugar a la seiializaci6n por canal comlin (CCS, Common Channel Signaling)).En este caso, la informacibn de seAalizaci6n viaja por un canal diferente al empleado para el trifico de usuario (sefializacidn Fuera de banda). Figura 1.32. Interconexion de los elementos baslcos ae la r w oe senarruur
5. Red- de voz sobre paquetes .....*....................*...............................................,.............. Las redes voz sobre paquetes, en general, pretenden utilizar las redes de datos para el transporte de voz. El primer paso sera, por tanto, la digitalizacidn de la seiial vocal y su conversi6n en paquetes (o tramas o celdas) del protocolo concreto de que se hate, normalrnente IP. Si, ademas, se desea prestar el servicio de telefonia utilizando como soporte la red de paquetes sera necesario ofrecer todas las funciones propias de una red telef6nica, tales como la seiializaci6n de llarnada u otras funciones avanzadas (reenvio de Ilamadas, mensajeria, etc.).
ya se ha subrayado en okras ocasiones, en
escasa en la €emOlogfa subyacente al semiel r n q ma q x x b qw un &I&no c o n v e a d k d w l a mmo una pequda panblla y un web. Otra. i c a r a H e a que ID difevencia ck un tc;l&fMla a la red. En eWc@, 10s tekHmw convendonales dispaa travb &I que fie aonectan a la red tetdnica o la W3L IP son equipx de dabs y, par eilsr, su cum-r es del upcr
e&mentw
Las redes de voz sobre paquetes no dejan de ser redes de datos junto con algunos componentes adicionales que soportan las funcionalidades de telefonia (ver figura 1.33). Asi, ademds de muter+, swinhes y hubs en una red de VoIP (Voice over IPJ podernos encontrar telefonos IP, pasarelas y equipos encargados del control de Ilamadas y de la seiializaci6n.
Dust-Radla Phone (NEGl
I
Termhales 24
Figura 1.33. Componentes de una red de VoIP.
Ademis de la VoIP (servicios de telefonia prestados sobre redes IP) o ToIP (Telefonia sobre IP), podernos encontrarnos con VoFR (servicios de telefonia prestados sobre redes soportadas por circuitos Frame Relay, orientados a la transrnisi6n de datos; VoATM (servicios de telefonia prestados sobre redes ATM d h d e existe la posibilidad de ofrecer una calidad de servicio). MoIP (servicios multimedia -voz, datos e irnagenes- prestados sobre redes IP, FoIP (servicios de transrnisi6n de fax prestados sobre redes IP) y otros mas.
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a principios de la dkcada de 10s 1990, aunque la mala ae la voz y el impulse que en aquellos momentos estaba tomando la RDSI hicke no pasas de ser un mere expenmento. Durante eSa dkcada se produ~oel de Internet, 10que hizo que todos 10s esfuerzos, tanto de las emPresas corllo idos a potenciar su us0 y las aplicaciones de nav~aci6n ron las que mas kxito tuvieron, 10 Clue junto al des~liegue es dejaron la voz relegada a Un tercer piano.
No cabe ninguna duda que la telefonia IP presenta innumerables ventajas y opWtunid~Iesde negocio frente a la telefonia conventional, representando un gran &orro tanto en el fI'Iantenimient0 como en su gesti6n y uso, y facilitando el nomadism0 (use del mismo nGmer0 de telefono con independencia del lugar en el que se halie fisican~enteel usuario) aunque tambikn tiene algunas desventajas, corn0 es la falta de dad si no se utilizan redes que garanticen el ancho de banda y la calidad de servicio, Coma ~ u e d e ser Internet, o un menor nlimero de servicios frente a 10sque se ofrecen a travbs de la RTC o la RDSI.
y habiendo conseguido tanto la telefonia m6vil COf-t-10 Ins de mercado, es el momento de pen= en nuevos serpor las redes de banda ancha ya desplegadas, entre 10s que se entelefonia IP, que puede llegar a ser una nueva killer app/ication.
Su implantaci6n dard lugar a cambios importantes en la distribucibn de clientes entre 10s operadores que cuenten con infraestructura propia y a la aparici6n de nuevos agentes en el mercado, permitiendo una mayor cornpetencia en servicios y posibilitando €21 dEarroll0 ampli0 de las cqmunicaciones electr6nica.s. A mediados del afio 2005 la telefonia sobre IP carecia de este tip0 de obligaciones, per0 en todo case, lo que si serfs exigible es que, con independencia de la tecnologia 0 red que 10 sopofie, si se Presta el mism0 servici0, se tuviesen las mismas obligaciones con respecto a 10s usuarios que Pagan par el. No obstante, una intensa regulaci6n de la telefonia ~p podria entor~ecerSU desarrollo e implantaci6n, al restringir, por ejemplo, el nomadism0 a travks de una numeraci6n geografica.
, la telefonia IP (soportada por la tecnologia VoIP) re~resentaun en el concept0 de telefonia tradicional ya que, hasta Su aparici6nl tolefbnicas se cursaban a travks de una red de conmutaci6n de cirndo un amino fijo y dedicado durante todo el tiemp0 que durase la , mienbas que ahora se cursan sobre una rede de paquetes, previa la z y su conversi6n en paquetes de datos, viajando hasta su destia direcci6n per0 pudiendo seguir diferentes rutas, necesitando *r rerecuperar asi la informacidn original. muy poco, el freno para el despliegue de la telefonia IP O/oIP) en el opia tecnologia: la calidad del sonido era bastante defectuosa, 10 la y se seguia haciendo uso de la linea telefbnica traditional, a bastante mas caro, per0 salvado ese escollo, el sistema se va abriendo n mijltipfes: es un servicio mas barato -a veces incluso te el use de nomadism0 -us0 del mismo nlimero telef6nico- en cualtiene capacidad multimedia. Ademas, la calidad del servicio va en aula de la telefonia convencional, con la qUe Se permite la in-
Si la telefonia IP se llWa a equiparar con la telefonia traditional (STDP), entonc-s 10s nuevos operadores tendrian las mismas obligaciones que ya soportan 10s operadores establecidos (par ejempl0: interconexi6n de redes, encaminamiento de llamadas de t'Nh-neros de emergencia, servicios de informaci6nl elaboraci6n de guias telefbnicas, instalacibn de telbfonos pciblicos, portabilidad numkricas, etc.), per0 en oh0 case, si se considerase como "comunicaciones eIectr6nicasn sus obligaciones serian much0 m6s laxas Y podrian competir en franca ventaja con ellos.
3610 Creadones Copyright
..
~voluciondel mercado
de varias redes LAN (Ethernet) que se inte Frame-Rela~/ATM,lineas Punt0 a punto, RDSI para el acceso remoto, etc. En este case la empress tiene bajo su control pr4cticamente todos los pardmetros de la red, por 10 que resulta ideal para su uso en el transporte de la voz haciendo uso de la tecnologia VOIP.
La distincidn entre uno u otro mod0 conlleva la aplicaci6n de un regimen j~dd(x1 u otro, con diferentes i m p ~ ~ i ~ i normativas ~nes que pueden influir tremendamenf-e en d rt~odelode negocio Y en SU rentabilidad, por lo que algunos operadorest no solamenk en Espafia, s i n ~ en el rest0 de Europa, &n pendientes de ver como se desarrolla la regulaci6n Para decidir si entran o no en este negocio y con qu& modelo, c a r a m zindose bstos, en general, por la escasa inversibn que se requiere, pues 10s c ~ derivados se limitan al desarrollo de s o h a r e y a la promoci6n comercia1 del mism,
7I .
e
hacia el triunfo definitivo de la telefonia IP, tanto en el o en el empresarial, y las predicciones de mercado apuntan iio 2010 un 25% de las llamadas telefbnicas lo serin sobre redes ba0 kste solamente se producird si existe una oferta amplia, con calidad, un code inferior a1 de la telefonia convencional, facilitando ademis pues, en un futuro no muy lejano, es previsible suponer que se transportari sobre IP, pero 10s usuarios no =ran conscientes de la hay detras, sin0 que simplemente tendran unas comunicaciones f'r~as n terminal multimedia para acceder a ellas, con total movilidad, Ya que de una numeraci6n geografica podran hacer y recibir SUS kmadas en
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BOP FTP ,
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I
rdes I W ~fh:rteae , Pap, Ek.
INTERNET
I. I
RED F/SlCA
Figura 2.1. Internet como agregado heterogheo de redes distintas. Figura 2.3. Arquitectura TCPIIP.
Sin embargo, gracias a la arquitectura TCP/IP para el usuario final esa gigantexa red heterogknea aparece como una linica red, tal y como muestra la figura 2.2.
fi;ta
mayor ventaja de esta arquitedura es su independencia respecto de la red fisiubyacente, de manera que 10s paquetes IP son capaces de viajar por cualquier de red. Precisamente, esta flexibilidad ha convertido a TCPJIP en el principal canto para la convergencia de redes y servicios.
Organismos d e gobierno d e Internet
......,.,..........,...........................................~..........99...~*.~m~
&; Figura 2.2. Vision de Internet por parte del usuario.
-.
Todo ello es posible gracias a una arquitectura de protomlos muy flexible (ver figura 2.3) dividida en cuabo niveles o capas. La capa fundamental es la capa de internet, cum protocolo principal es el protocolo IP (Internet Protaco,J, que se ejecuta tanto en las estaciones de usuario mmo en las pasarelas y mutes. Al mismo nivel, encontramos otros protocolos complementarios como el ARP (Address Resoluhn Pmfocob o el ICMP (Internet Contra/ Messaging Pmtoco,J que estudiaremos m6s tarde. Por endma del nivel de Internet, se encuentra el nivel de transporte que ofrece dos tipos de semicios a las capas del nivel superior: fiable y no fiable. Del primer tipo de semicio se encarga el protocolo TCP ( Trammiision Contro/ Protocob, mienbas que el segundo lo proporciona el protocolo UDP (U3er Datagram ProtocoJ. Finalmente, sobre la capa de transporte estan las aplicaciones finales que utilizan 10s usuarios.
8
Uno de 10s factores principales, si no el m6s importante, del hito de Internet ha y es la teorica ausencia de autoridades y jerarquias. Esta ausencia es, efectiva~te,mas teorica que real. Es cierto que Internet no es propiedad de nadie en cono, sino de todos 10s que participan en ella de una forma u otra, per0 tambikn es to que existe una direccidn Gcnica necesaria para que la red funcione como un m a dnico y 10s ordenadqres se entiendan entre si. Se puede decir que el control k~Red no se realiza por Organos Reguladores o por Propietarios de las Entidades I por acuerdos de normalizaci6n aceptados por todos 10s usuarios. Estm acuerdos rniten que Internet funcione como si fuera una ljnica Red de un ljnim propietario. Desde que a finales de la dkada de 10s 60 el Departamento de Defensa de EEUU
k 6 el primer plan de la red ARPANET, y despuks de la conexion del primer ordeor central, se comenzaron a desarrollar aplicaciones que dieron origen a las orgaiciones de coordinacidn tkcnica. Pero fue una decada despues, a finales de la dea de 10s 70, cuando se constituyeron 10s Organismos de Coordinaci6n InternacioLos m6s sobresalientes fueron: a
42/@CrWiones Copyright
O CreacionesCopyright 143
&be wmplir una serie de cribr-bs que h a w enfasis en el fundonamiento real y en la experiencia.
IZ8 (fn&WE.. @ ~ l m W Cm# &at@ para Eoordinrtr los prat#mlw de IWdMntos smicias que se iban implantanda Rwtwiormente, en 1983 se wed el EAB (intmwtAnhfW@ &m$para c o n t r ~ lar el desnollo y la publimci6n de las estdndares de 1que se publican en UM sarrie de doc~rnentnsllamadm RK: [Request hr CbnrnmtsJ,o nates de trabajo. Durante las dm d b d a s primetas de Wonarnlento de InterneeFen las que se pusieron las bzas para el desrmll~actual ck la Red, la mun&fnJd de usmrios fue bansf'mbd05e basta convertirse en urn agitniaci6~1 de intetwes muy d m i axr particlpacidn mda uez mayor del m u n h emprmrial, &a mtuci6n llwd rn 1991 a la astr'tuci6n dd org@M$rn@ que dwante los filtittm afiw lleg6 a ser el mds i m p tan& de mordinacidn de Internet, la ISOC (Inikmf He@. Un porn m& hvde, can el desarmllo de la Web. se cred el W3C (WWlde W b que mmdina is evolucidn de las tecnolqllas (~~QWOIDS~ m r n e n d a c i ~ n s .hcrramientas, etr) apederd~sa \a Web* El fundonamiento de Internet mmo una red hninig sdlo es pm&kpw b n m l k d 6 n de Ins p r ~ t o c o l ~des cornunicscih y de l a dtsthm srvidm bdsims Pam la d i W i n y demml~ode los &Mares en el sector de las belwmunicalmes partki-
pan activa y d d s i ~ a r n m bvarias wganimciones, destamndo mmo m6s impartantes S&n&trds t.3ganiamn) y la ITlJ (&kmattnJ T & m m w * e la Ix,(I~~bm&El'rnJ 6bn.s miyrtl:],p r o tamM6n ottm, a m o SMI: El IAB (hhmet Ardrcwno mndinada det dipeRo, ingwieda y cysti6n de I n t m e t se emarga de su fundaumiento y de la namaH&Qn da los p~ tosolos de wmunbd6n y de sewkios, Pam Ihar a ~ a b ow m w o el IAB tiem dos mrnR&: El Im (Intenet E?@m&g T M para la lngenieda. Es un gmpo pr tooqmirsdo ck pemm qoe haeen cmbibudateb tdmi- a la ingenlsrla y m t u d 6 n de Internet y a sus kecmb&s. Es d prlndpal organismo on rek d6n al desrrollo de las nu-ficadom de los estilxtwes de IntEmct. Es el respansable clnt la pubticaddn die los WG,
E ~ X Bdos dltimm mites d m m l l a su betmjo medimte gnpr. de pamdpsl6n val.unUr[a por cualqtrier p e m a interesada en apartat ws txwwd-nienb.
Para llegar a ser aceptada una especificaci6n se necesita cubrir una serie de pasos implican la necesidad de mnsenso y verificacion de su buen funcionamiento. En paso, el IETF debe establecer remendaciones para el desarmllo del protocolo enen que ser ratificadas por el IAB. Una R K debe permanecer mmo proposici6n &ndar durante un minimo de 6 meses y como borrador durante 4 meses para rmitir el suficiente tiempo para su revisi6n y comentarios. Por otro lado, si un esndar queda obsoleto se le pasa a la categon'a de hist6rico.
1.
La asignaci6n de dominios
En 10s inicios de Internet y hasta la d h d a de 10s 80, 10s e q u i p conectados a la dentifican a travhs de una direcd6n IP, una larga serie de nlimeros que 10s tienen que recordar por cada sitio de Internet que desean visitar. 1984, 10s estadounidenses Ion Postel, Paul Mockapetris y Craig Partrige introel Sistema de Nombres de Dominio, que simplifica considerablemente el us0 de t sustituyendo las direcciones I P por nombres de dominio. Por ejemplo:
I
194.69.254.50 es la direcci6n de www.rad.er
"kn la actualidad, se sigue utilizando este sistema y 10s nombres de dominio han qdqdrido para cualquier empresa un valor muy similar al de una marca comercial.
dominios genhricos o gTLD (Generic Top Level Domain) son nombres de doinio que no responden a criterios geograficos. E*n gestionados por ICANN (InterNames and Numbers>, la maxima autoridad mundial en Corporation for A s s ~ n e d Ma de dominios, en asociaci6n con el organismo encargado del mantenimiento de a t@o de dominio (Afilias, Neulevel, VeriSign, etc.). En la actualidad, existen cator~ n s i o n e sgenkicas diferentes, entre las que destaca el .corn, con mas de 34 I l @ s de dominios registrados. NN es un organismo estadounidense sin 6nimo de lucro que se encarga de n tknica del Sistema de Nombres de Dominio y de 10s servidores rah. Uno de de ICANN es determinar cuales son las extensiones que se usan en Inpara b s dominios genkicos (.corn, .net edu, gov, etc.) mmo para 10s s territoriales (.es, .uk, eu, etc.).
ribs territoriales dominios territoriales o ccTLD (Counby Code Top Level Domain) son dominios os a una ZOM geogrhfica. Por ejemplo, Espafia (.es) o Alemania (.de). Existen 240 dominios territoriales y e d n formados por dos letras que identifican cada
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plls ~ ~ i IS0 31%. g E sot h gestionados por organismorrnadonales y de acuerdo con la norrnativa de registro propia de cada pais. En el caso de Espafia, la Entidad PGblica Ernpresarial Red.es, a trav6s de su departamento de dorninios ESNIC, es el organism0 encargado de la gesti6n de 10s dominios, de acuerdo con la politica de registros del Ministerio de Industria, Turisrno y Comercio y 10s procedirnientos del ICANN.
3.6.
Formato del paquete
El paquete es la unidad minima de informaci6n con la que se trabaja a nivel IP. Este paquete encapsula el segrnento de la capa de transporte que contiene, junto con la inforrnaci6n de control pertinente, 10s datos de usuarios. Por otra parte, el paquete de I P se encapsulara, a su vez, en la trama de la subred concreta de que se trate. La figura 2.5 muestra el proceso para una red de area local Ethernet.
3. El protocolo IP
~ ~ * ~ * ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ * * ~ * ~ ~ * ~ . . ~ . i ~ ~ m * w * * * m * e ~ ~ ~ m * ~ ~ 8 ~ ~ m ~ ~ m o r n r n o ~ m ~ ~ ~ m n a ~ . m m ~ ~ ~ ~ ~ ~ , . ~ ~ . . ~ ~ , . . .
El protocolo IP (Internet Protoco~es el protocolo de nivel de red y ofrece un servicio sin garantia de servicio tip0 best effort Las redes IP son redes de tip0 datagrama, es decir, que la informaci6n se divide en fragmentos mas pequeiios denominados datagramas o paquetes que se envian de rnanera independiente por la red. Ademas, ofrece un servicio sin conexi6n caracterizado porque la informaci6n se envian sin un didlogo previo entre 10s extremos que garantice que la cornunicaci6n tendri recurws suficientes para llevarse a cabo. El hecho de que cada paquete sea tratado de manera independiente en cada uno de 10s nodos de la red tiene importantes implicaciones algunas de las cuales resultan crfticas a la hora de transportar trafico en tiernpo real como es el cam de la voz. En primer lugar, puesto que cada paquete sigue, a priori, un camino de diferente a traves de la red es posible que lleguen en un orden distinto con el que se generaron, por lo que en el destino habra que reordenarlos adecuadamente. Tarnbik es posible que algdn paquete se pierda porque alguno de 10s nodos o enlaces que atraviese est4 fuera de funcionamiento o congestionado, por ejemplo. Todos estos aspectos quedan recogidos en la figura 2.4.
-
-
I Ethernet
.
Id. 4
20
20
Trama Ethernet ~-46a1500bWj
4-
Figura 2.5. Encapsulamiento de paquetes I P en una red Ethernet.
El formato del paquete (ver figura 2.6) viene determinado, en gran parte, por las caracteristicas propias del protocolo IP. En primer lugar, dado que 10s paquetes viajan de manera independiente por la red, en todos y cada uno de ellos se incluye informaci6n de direccionamiento que rmitira a cada nodo enviar por el camino 6ptirno en funcidn de su destino. Esta insmaci6n 6til en el encarninamiento de 10s paquetes son las direcciones origen y deso. Sobre estos aspectos incidiremos rn6s adelante. Por otro lado, 10s paquetes resultan de la fragmentacidn de 10s datos de usuario iginales. Cada fragment0 o paquete viajari por la red por un camino diferente y garan a1 destino desordenados. A partir de esta secuencia de paquetes desordenada !be reconstruirse la inforrnaci6n adicional y para ello, el protocolo IP incluye en 10s tquetes 10s campos DF, MF y OFFSET. Tambien la fragrnentaci6n y el reensamblado ran tratados en un apartado especifico.
Figura 2.4. Nivel de red en una red IP.
Uno de 10s problemas de 10s protocolos de encarninamiento que indican hacia ~ndedirigir 10s paquetes y de que rnodo son la posible creacion de lazos o bucles rque 10s que un misrno paquete viaje indefinidarnente. Este peligro, si acontece freO Creadones Copyright 147
a PrOVOCar la congesti6n de la redrnLa soluci6n es incluir de "Itos (nL/ TOLive) qUe marcar6 el limite de retransmisionesd lospaquetes por la Este contador, Con valor initial de 255, se va decrementand en cads 'odo de la red h a ~ t aalcanzar el valor cero cuando ser6 descartado el nodo mrrespondiente.
menternenter
'Ontador
4
3-2.
32 bits
i
Fragmentacien
tamafiO delpaquete IP excede el de la capacidad rndxima de la trarna que la alo~ar%es necesario dividir el paquete en fragmentos m6s pequefiOs que si puedan transpomrse por dicha subred. Este tamaiio rniximo del paquete se MTU Transfer Unit). f). figura 2.7 muestra algunos Valores de MTU caracteristicos de diferentes tipos de re&.
de la
mbecera de 10s fragmentos es identica en tod0s ellos except0 en 10s ampas IDEM, DF, MF y OFFSET. En el primer camp0 el emisor m a m el paquete pa* que cuando el receptor r ~ i b a10s fragmentos sepa que todos ellos ~erteneena1 rnisrno razon, es identim en todos 10s fragrnentos de un mismo paquete original, par paquete. EI bit DF (Don't Fragment) indica Si el paq~etedebe fragmentarse (DF=O) 0 no (DF=~),par otra park, el bit MF (More Fragmeflh) informa acera de si existen m6s fragmentos (MF=~)o sir por el contrario, se trata del dltimo fragment0 del Paquete (MF=o). EI camp0 OFFSET se emplea en el reensamblado del ~aqueteoriginal ?e fla * un elemva que indica la posici6n en que se ubican sus datos. La fgura 2.8 u plo de corn0 se utilizan estos mrnpos:
3
Figlira 2.8. Ejernplo de fragmentacibn.
Aunque 1 ~ ~ presents 4, la posibilidad de fragmentacibn, la mayoria de siskmas basados en el mismo, no la permiten. Para ello, establecen el bit DF de la cabecera IP a 1, y se valen de la tbcnia Path M N Dixovery, la ~ ~ ste6 describe 1 en la RFC 1191 Y es obligatoria en IPv6. Esta tknica consiste en dewubrir, Para una r u b dadat el tam f i o m&o(mode MTU que no requiere fragrnentaci6n Y bste ste indica a1 emisor, pw rnedio de un mensaje ICMP, para qUe Se a j ~ s t ea1 r~ismo.
$3.
Direccionamiento
importante tener en cuenta que todas las redes deben tener de alguna rnanera mraderiSfim~ de direccionarniento, enrutamiento y ~efializacibn.El direccionamiento se requiere para identificar el origen y destino de las llamadas Y, tambibn, las abgeras 1p se utilizan para asociar "clases de servicio" a cada Una de las Ilamadas, dependiendo de la prioridad. EI encarninarniento (enrutamiento), por su p a r k enel mejor amino a seguir par el paquete desde la fuente hasta el destine Y ES
0 Creacionas Copyright 149
la 'in-m a trav& de la red de la manem m4s efidww, qw ha sido ckbrmlnada por el dkP2ador ck la misrna. Por 6ltim0, la sefializaci6n advierte a las estxiones terminales y a 10s elementos de la red de su &do y la responsabilidad inmediata que tienen al establecer una conexi6n, ademds de ser litil para funciones de tasacidn y registro de eventos, as; como para la optimizacidn de 10s recursos.
El direccionamiento es la funcionalidad de la red que permite identificar univocamente a todos y cada uno de 10s dispositivos que se conectan a la red. Para ello, asigna a 10s equipos un identificador de 4 bytes (en IPv4) denominado direccidn de red o direccidn IP. Para facilitar el escribir las direcciones 'lP se representan 10s bytes en decimal separados por puntos, por ejemplo, 62.22.156.168. Una direccidn IP gen6ica se divide en dos partes: el identificador de red y el identificador del hostdentro de la subred.
10
110
1110
0.0.0.0 127.255255.255
Host (16777216)
~ed(128)
o
Red (16384)
I
Red (2097152)
Host (65536)
I
Host (2%)
Gmpo Multicast (268435456)
128.0 0.0 191255255.255
1
~~~i~55,255
224.0.0.0 239.255255.255
32 bits
JET ID
HOST ID Figura 2.10. Clases de direcciones IP. AL EQUIP( CONCRET DENTRO I LA RED
Figura 2.9. Partes de una direccidn IP.
La divisidn en clases (direccionamiento c/assfi/d se hace dependiendo del tamafio de una red, es decir, cuantas estaciones puede tener la red. En funcion de cuintos bytes se dediquen a cada una de estas partes, [as direcciones IP se agrupan en cinco clases, tal y como muestra la figura 2.10. La direccidn de bmadcast s usa para identificar a todas las estaciones en todas las redes o en una red. 255.255.255.255 es para todas las estaciones en todas las redes.
Otra clasificaci6n de las direcciones IP, complementaria de la anterior, distingue entre direcciones I P pliblicas y direcciones I P privadas (ver figura 2.11). Figura 2.11. Direcciones I P pljblicas y privadas.
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No gaq~&Icos. Valen para toda EspaRa y empiezgn por 51. Para solidtarlos ham falta tener el domialio legal en Espah. En este caso el mste no est4 identificado (cada operador podr6 poner un precio). Dentro de estos nlimeros 10s que empiezan por 510 se han designado para asignacibn directa a 10s usuarios finales.
LANA 201.1.1.0
Ademds en este orden se establece que desde estos nrjmeros se podrd llamar al 112 de manera gratuita, aunque no es obligatorio que se pueda llamar a otros n6meros cortos (091, 092, 010, etc.), sin0 que serd a criterio del operador. Se establece tambidn la obligaci6n de que se informe en 10s contra'tos sobre las caracteristicas y limitadones que tienen este tipo de servicios, dejando clam que no son servicios telef6nicos.
3.5.
Encaminamiento
En las redes IP, al igual que ocurre en todas las redes de conmutad6n de paque tes, en cada nodo se deben tomar las decisiones de encaminamiento adecuadas que permitidn que cada paquete alcance el destino de una manera 6ptim. Para ello, 10s nodos de la red o route~sdisponenunqs tablas de encaminamiento en la que, para cada destino, se indica el enlace de salida por el que debe retransmitirse el paquete.
Figura 2.14. Encaminamiento directo
Cuando un paquete llega a un router, se extraen Las direcciones m-gen y &no del paquete. Si el destinatario se encuentra en algunas de las redes a las que est6 conectado el muter, no ser6 necesario consultar la tabla de encaminamiento ya que el propio router es capaz de hacer llegar el paquete al destino. Esto es lo que se conoce como encaminamiento directo. En cax, contrario, es decir, si el origen y el destino se hallan en redes diferentes, entonces el router examina su tabla de encaminamiento para determinar cu61, de todas sus lineas de salida, es la mis adecuada para que alcanzar el destine y retransmite por ella el paquete. Esta modalidad de encaminamiento es el encaminamiento indirecto. Por tanto, en el encaminamiento desempeian un papel fundamental las tablas de encarninamiento. En funcibn de tho se manejen 10s valores mntenidos en &has tablas, es posible distinguir entre algoritrnos de encaminamiento M t i c o s y dgoritmos de encaminamiento dinirnicos. La diferencia entre ambus radica en que mientras que en 10s primeros las tablas de encaminamknto son fijas y se introducen durante la configuraci6n del equip, en 10s segundos la informacibn es dinarnica y se aduatiza durante el funcionamiento de la red. Estos algoritrnos son 10s m6s empleados en 10s protocolos de encaminamiento.
Figura 2.15. Encarninamiento indirecto.
Uegados a este punto, es necesario atablecer una diferencia entre 10s protocolos
-= rncaminmiento o de routing y 10s protocolos encaminados o routed. Los protocode encaminamiento son 10s que hacen uso de 10s algoritmos de encaminamiento :6ticos o dinamicos) con el fin de actualizar las tablas de encaminamiento y que, m6st definen c6mo 10s nodos de la red intercambian esta informacibn. Algunos mpbs son RIP, OSPF y BGP. En cuanto a 10s protocolos encaminados son 10s que @ Creaciones Copyright / 59
5810 Creaclones Copyright
genetan 40s paquetes de informacidn que se encarninadn en funcibn de las tablas de encarninarniento de 10s ruuteTs. Son protocolos encarninados el IP o el IPX.
Algoritrnos de encaminarniento est6ticos I
4. Protocolos de encaminamiento ..m..m.I.................................................m.m...........mm........m.m.....
Un ejemplo es el de inundaci6n (flooding), en el que el paquete entrante se retransmite por todos y cada uno de 10s enlaces de salida, lo que da lugar a bastantes paquetes duplicados y por ello hay que irnplementar mecanismos para limitar el proceso, como, por ejemplo, contadores de salto en la cabecera de cada paquete, que disminuya con cada uno y el paquete se d e w r t e a1 Ilegar a cero.
El encarninamiento es una de las responsabilidades bisicas del nivel de red y consiste en seleccionar la ruta que deben seguir 10s paquetes a travks de la red para alcanzar su destino. En una red de paquetes, esta tarea resulta harto complicada, de aqui que se definan protocolos especificos que se encarguen de seleccionar 10s camlnos m6s adecuados para cada paquete. Esto permite distinguir entre protocolos encaminados o de transporte ( m u t i p r o t o m k ) que son aquellos que generan las aplicaciones y servicios de red y protocolos de encaminarniento (routing protocok) que son 10s utilizados para la gesti6n de las tablas de encaminamiento de 10s nodos de la red. Como ejemplos de 10s primeros podemos citar IP (Intwnet Protucol), IPX (Internetwork Packet exchange), CLNP (Connectionless Netwotk Protocol) o XNS (Xemx Network Sysfm)). En cuanto a 10s protocolos de encarninamiento, el abanico es inmenso, siendo algunos de 10s m6s mnocidos 10s siguientes: RIP (para IP), IGRP (IP y OSI CLNP), OSPF (IP), BGP (IP), EGP (IP) ES-IS (OSI CLNP) y IS-IS (IP y OSI CLNP), siendo CLNP (Conn&ionlele Network Protocob el equivalente OSI de IP (v6ase la tabla de la figura 2.16).
way Routing Protocol Open Shortest Path Fikst Border Gateway Pmtoco/ ~ O P Exterior Gateway Pmtocol ES-IS EndSystem to I n l e r i i a t e System IS-IS Intermeajate S m e m to Intermediate System RTMP Apple Talk Roufing Table Mahtenance Pmtmol RTP Vines Routthq Jab/e Protocol Figura 2.16. Tabla con algunos de 10s protocolor de routing mas mnocidor. La diferencia entre 10s distintos protocolos de encaminamiento estriba en el algoribno que utilizan, es decir, en 10s mecanisrnos que sigue cada nodo de la red para actualizar sus tablas de encaminamiento. En general, podemos distinguir dos grandes categorias de algoritmos de encaminarniento: estitims y dinamicos, y denbo de ellas, hay varios tipos: camino mas corto y m6tricas, basados en el flujo, por inundacibn, vector distancia, estado del enlace, jer6rquic0, broadcast, multicast, etc. A modo de ejernplo se exponen un par de ellos.
En este tipo de algoritmos la inforrnaci6n de encaminarniento se introduce durante la configuracidn de 10s equipos y no se rnodifica nunca (salvo, claro esG, que se reconfigure el dispositivo en cuesti6n). Una vez elegida la ruta, no se cambia.
Debido a sus inconvenientes, salvo en redes muy simples o en zonas perifericas se suele utilizar encaminamiento dinamico. Algoritmos de encaminamiento dinimicos Al contrario que 10s anteriores, la informaci6n de las tablas de encaminamiento se actualiza en funci6n de las condiciones de la red, asi que las rutas pueden cambiar. Estos algoritrnos, autoadaptativos, pueden responder a situaciones cambiantes intentando resolver 10s problemas que se produzcan, como caidas de 10s enlaces, congestibn, etc.
1
Se pueden clasificar atendiendo a 10s siguientes criterios: J
QuiCn realiza el c6lculo de las rutas 6ptimas.
4
De d6nde procede la informacibn con la que se calculan las rutas 6ptimas.
J
Cuindo se rnodifican las tablas de encaminamiento.
J
Cud1 es el criterio de valbraci6n de las rutas.
Cada router rnantiene una tabla o vector que le indica la distancia minima conOdda hacia cada posible destino y que linea o interfaz debe utilizar para Ilegar a 61. Cada router, a partir de la informaci6n que tiene y la recibida de sus vecinos recalcula continuamente su tabla de distancias; de esta forma, al cab0 de varias iteraciones, conoce a todos 10s routers de la red. La metrica (el valor vtilizado para elegir la ruta 6ptima) puede ser nlimero de saltos, retardo, paquetes encolados, etc., o una combinaci6n de estos u otros parhmetms
Un ejemplo de algoritmo dentro de esta categoria es el de vector distancia o de "Bellman-Ford", que se utiliz6 en la red ARPA original. Tarnbien se utilizb en DECNET e IPX (Novell), y en Appletalk. Actualmente se ernplea en el protocolo RIP (Routing Informattin Protom), que hasta 1988 era el h i c o protocolo de routing utilizado en Internet. Cuando las r e d s son pequefias funciona bien, per0 cuando crecen su funcionamiento no es adecuado, por lo que en el afio 1979 fue reemplazado por un protocolo de estado del enlace y diez aRos mas
tarde por otro: el OSPF. TambiCn se utiliza en 10s protocolos propietarios IGRP y EIGRP de Cisco, ampliamente extendidos. Hoy en dial uno de 10s mas utilizados, basado en el estado del enlace (o Dijkstra) y que es el protocolo de routing estindar de Internet (aunque tambikn se utilizan otros), es el de abrir siempre el camino mas corto OSPF, que consiste en escoger la ruta mas corta (normalmente coincide con la de menor coste), la de menor retardo, etc. y se describe en la RFC 2328. Este mecanismo, no propietario, de ah; la '0" de Open, es muy adecuado para soportar la telefonia IP, pues puede dirigir el trafico en tiempo real de una manera y el resto de otra manera diferente. OSPF se recomienda como protocolo de encaminamiento dentro de un solo sistema aut6nom0, per0 entre sistemas distintos se utiliza BGP, un protocolo de puerta de enlace exterior, frente a OSPF que es un protocolo de puerta de enlace interior.
5. Protocolos de control
W~~~*~~*...~...........~................~~~~~~mbm~~~~.~mm~~~mmm...~mm8~m~mm.~m~~a~~mmu~~~
Para complementar las funcionalidades de I P se han definido una serie de protocolos que, no por ello, son menos importantes, pues resultan imprescindibles para el correct0 funcionamiento de la red. Son muchos y aqui estudiaremos Onicamente ICMP, ARP y DHCP.
5 1
IF? 158.4232.15
01:&:8D:~:cc:Ol
TABLA ARP 158.4262231 01:GC:BD:AACC:Ol
I
ARP Rewy
Figura 2.17. Ejewci6n del protodo ARP.
ICMP
ARP
Un equipo conectado a la red tiene dos tipos de direcciones: una (o varias) direcci6n IP y una direccion fisica. La direcci6n IP es una direcci6n Ibica, que puede camb i a ~ mientras , que la direcci6n fisica est6 univocamente asociada a un mismo equiPo. Para enviar un paquete a su destinatario, ademis de su direcci6n IP, es necesario conocer la direccion fisica. Cuando se desconoce, se ejecuta el protocolo ARP (Address Resolution Protocoo para obtenerla partiendo de la direcci6n de red. El proceso completo queda recogido en la figura 2.17. En primer lugar, la estacibn origen genera un paquete ARPrequestque se difunde a todos 10s equipos de la red y que contiene la direcci6n IP del equipo cuya direccion fisica se quiere obtener. Este paquete es recibido por todas las estaciones de la red, aunque hnicamente contestara aquella cuya direccion I P coincide con la direcci6n IP &I paquete ARP request La respuesta es un paquete ARPreplv., proporcionando su direcci6n fisica.
IP. 158.42.32.23
El protocolo ICMP (Internet Control Message h t m o o se emplea para la notificade 10s errores de encaminamiento. El funcionamiento general es muy sencillo. ndo el router detecta que se ha pmducido un error de encaminamiento, envia un quete ICMP con la direcci6n 1P destino igual a de la estaci6n que gener6 el paPete. Un aspect0 importante de ICMP es que se limita Onicamente a informar de que se ha producido un error y de su causa, per0 no de tomar o de sugerir las acciones a llevar a cabo: eso es funcion de 10s protomlos encaminados.
I ,
En realldad, 10s paquetes de ICMP se encapsulan dentro de paquetes IP y, pot tanto, siguen las mismas reglas de encaminamiento que cualquier otro paquete IP. El formato del paquete ICMP es muy sencillo (ver Rgura 2.18).
Figura 2.18. Formato de paquek de ICMP.
6210 Creaciones Copyright
-
Abm d m
* paclu-
de I€&W s ~ n :
cedimiento usa un concept0 muy simple en UI intetVal0 de tiemPo controlable. ~~t~ facilita la instalacibn de nuevas mgquinas ~IienteSa la red Y permite aprOvechar a1 m6ximo un rango de direcciones dado, Par 10 Clue es muy utilizadO
R * W ~ @ ~ Y :el P a q u a 1_Cr;ha -US€=envia para comprc3br que & activa, en Una a d 6 n d d r ~ 3 mm m m d a n un Echo Rep/a)4 &E@M&J~
cuando un tw&r nu pu& enviar un paquete parq* no deflnjda tuta hacia el dst~no,envia este paque TCMPa e~ i b que n arQ1n6 el pquete 1P.
rle fbf a d a w m : se 9 ~ - mando un rwiw d m m un paq u a poq* su @rbdor de saltos ha Ilegada a 0. EI psquete ICMP @ dirigi& a la eskacidn que generd ef paquete p d m w o . &bums w a n d a t el @a U U I ~ ; E m~ ~@s ICMP para mlia~" fundom a n d o p i 4 se W l I a ~eneralmmkpara testear asde red, mo s i * ~ & WICM~E~O y ~ ~ ~ ~ e c t a d s oe; a n s i g w W ~ M Q a -PmbQr ~ i d da ~ i n pstquets a EmP,tram&% z a m d n que ef n&m -ma r e ~ p w n d a m n mqu@tesIcMP. A1 mihirlrrs, se asume que la dwim & -&a: n
s
..*....*.............................................--*.***-*.....~.*-*-~=*~-==*****D= ~rotoc0l0 de~ transporte
a
5.3.
DHCP
b
D H p sm S~QI~S en inglk de ProWlo de r n w r a d h dnfrmia de m i d o re (marnkM C M W ~ ~kWW@. W ES un p r ~ b t ~& l o red en $ un mdar P ~ V = 105 ~ r 6 m de m anfiguraci6n a ordenadom ~ Q O a laS red i*mdQ@ 10s repuieran (ttdscara, pwrtl de enlam y oms) mb&nbduye
un 1~@~3nismde aSighad6fl de d i m d o n e de IP.
Sin MPt carfa d i w 6 n EP debe C O I I ~ Q U R ~ mnualmen& en dnad0.r Yr si de elks fiernlJewa d 3 ~ l q a r en oba de la r&, pe k deb a i g n w Una dimdbn IP di'Ferente. El pmCao~,DHCP pennib que 4 d m j m r ~ p e n i s e Y d i m f J ~de fona centralhada las direcdones IP n - h y, a&*mte, asignslr V enVi8 una nueva IP en d c;asq & ~ r e u M & u ~ ~ i ~ ~ .
a p-1~
DHCFJ induye tres ~&IXIOS & -&6n & d i w 1~ * Mtgf=Ibn m u a t : don& ta ZE@M.&I ~e una dimane MAC de d i m o m IP ingmb manudmnte pw el admhls&&r). 10s U r n direecib MdC qoe figure en dicha h& widn el IP q ~ l k e asigna d i ~ h atabla. M n a d h n autorn6tlca: donde wna d i m j 6 n & IP &ma & un deteminado PfJr el admirristrador se le asigna pet-t~~nemme 611 ordmadw qwe la rquiere.
que pela, remlidj&mia Asignadh dinAmka: el 6nim rn&o d i r ~ f IP. 0 El ~ achMstmjw de la m j m &d m n- 3P y cads mienador wnectada a la red & mnfigura* mfmr su dir~i6n fP ai senridor cuando la tajets de intftfaz de imlim, €1 pro64/63 -copvrQht
Algunas implementaciones de DHCP pueden actualizar el DNS asociado con los sewidores para reflejar las nuevas direcciones 1P mediante el protocol0 de actualizad6n de DNS establecido en la RFC 2136.
1 ~
S e r v i ~ i pmporcionados o~ par el nivel de transporte consisten, basicamenter en 0s aplicaciones de red, de ahi su nombre. A este nivelt la problemas que puedan acontefer en as~ectostales coma en geabn, son totalmente transparentes Y de solucionarlos se elnivel de red, es decir, IP y 10s ~ ~ O ~ O C Oauxiliares ~OS Y de control. en ~nternetofrece dos t i p s de servicios, segfin cua1 sea el
si 13s aplic-ciones requieren la entrega garantizada de 10s dates a1 de*inakJ-
duplicadm, debera utilizar un servicio orienria, sin errores, perdidas ni a la conexi6n que en r d e s IP ofrecido por TCP (Transmision Contd Y Hnppmwd). Ejemplos de este tip0 de aplicaciones son m, par el contrario, \as aplicaciones aceptan un servicio menos fiable caracteriza-
do par el envio independiente de mensajes. para ello se emplea el serviciO sin anexi6n que proporciona UDP (User Datagram Pro-4. 2
EI protoalo TCP proporciona un servicio fiable orientado a la ~onexi6ngaranti0 de bytes extremo a extremo con independencia del tiPo Y del viesen 10s paquetes. De esta transparencia se encarga el
EI TCP identifia a cads prmeso de usuario por una direcd6n IP Y un nhlero de e d t i c a para 10s servidores y dinarnica para 10s clientes. A i6n ~p y nlimero de puerto se le llama direction de VansWrte ( Transport *mice A C ~ B point). EIntjmero de puert0 es un enter0 mmprene agrupan en dos categorias: 10s ~UertoSbien conocidost er figura 2.19), y 10s puertos de usuarios mayores del 1023 Y usuario por 10s usuarios.
I,--et
Dservicio Echo Discard NTP SNMP Figura 2.19. Algunos de 10s puertos TCP bien conocidos.
I
PU
9
123 161
Descarta el paquete Network Time Protocol (Sincronizacion relojes) Usado para recibir consultas de gesti6n de la red
Figura 2.21. Algunos de 10s puertos UDP mas utilizados.
El protocolo TCP lleva a cab0 un control de errores y de flujo exhemo a extremo, ademb de un control preventivo de la congestion que consiste en modificar, en funci6n de las condiciones de la red, el tamaiio de las ventanas deslizantes utilizadas en el control de errores y en el control de flujo. Todas estas caracteristicas van a influir en el formato del paquete TCP (ver figura 2.20).
,
Debido a la simplicidad del protocolo, el formato del paquete UDP es muy sencillo, tal y como muestra la figura 2.22.
I
Puerto de o&en
Puerto de destino
Longltud UDP
Checksum UDP
Figura 2.22. Formato de paquete de UDP.
La versi6n actual del protocolo IP que se encuentra operativa mayoritariamente es la cuatro ( I N ) . Sin embargo, como ya hemos comentado IP es un protomlo tipo @t effortque no es capaz, entre otras cosas, de garantizar recursos para las aplica@ones que exigen calidad de servicio de la red. Por ~ t r aparte, cuando se diseii6 IPv4 no se previ6, ni de lejos, el espectacular 6xito que tendria Internet y, en general, las redes IF. De hecho, con el advenimiento de la Domotica y del UMTS es muy posible que el espacio de direaiones de IPv4 se agote. Para satisfacer estas demandas se ha definido una nueva versi6nt 1 ~ ~ o6 IPng ' (IF Next Generation), como se conoci6 inicialmente. Los nuevos usuarios en paises tan poblados como China o la India y las nuevas tecnologias con dispositivos conectados de forma permanente (xDSL, cable, telefonos mbiles UMTS, etc.) e&n provocando la rapida desaparici6n de las direcciones IP disponibles en la versi6n 4 (ver figura 2.23). IPv6 viene a resolver este problema creando un nuevo formato de direcci6n IP con muchisimas mas variaciones, de forrna que el nSmero de direcciones 1P no se agote incluw, contando con que cada dispositivo que podamos imaginar (incluyendo electrodomesticos) se termine conectando a la red Internet.
Figura 2.20. Famato de paquete de TCP.
6.28
UDP
El protocolo UDP ofrece un servicio no fable, sin conexidn, a las aplicaciones de red. Se utiliza en aplicaciones sencillas que no requieran una alta fiabilidad o en entornos locales de alta fiabilidad con el fin de reducir 10s retardos asociados a TCP. La identification de 10s procesos UDP es similar a las de 10s procesos TCP: direaidn IP y numero de puerto.
I
La versirjn 1pv5 nunca se ha utilimko, pasando directamente de la 4 a la 6.
Q Creacioner copyright 167
La filmofia que inspir6 la aparici6n de la versi6n 6 del protocolo IP, fw:
Figura 2.23. Utilizaci6n del direccionarniento IPv4. La especificaci6n bdsica del protocolo IPv6 (RFC 2460) incluye una serie de caracteristicas fundarnentales, que son: Mayor capacidad de direccionamiento: 128 bits frente a 10s 32 de IPv4. Esto supone, aproxirnadarnente, 4.000.000 de direcciones I P por metro cuadrado terrestre. Practicamente, una direcci6n por cada grano de arena. Sirnplificaci6n del formato de la cabecera: eliminaci6n de carnpos e inclusidn de un campo de opciones parafacilitar la decodificacibn (ver figura 2.24). Identificacion de flujos: caraderistica fundamental para perrnitir la gesti6n de la calidad de servicio (QoS). Manejo de prioridades: a partir de las cuales se define el descarte de 10s paquetes.
Encabezados simplificados Reduccibn del costo de manipulaci6n de 10s paquetes ordinarios Mantener baja la sobrecargas de ancho de banda pmducto del aumento en el tamafio del campo de direcciones o Eliminaci6n del Checksum al nivel de red o Minima MTU es 1.280 bytes (680 en IPv4) o Se elimina la fragmentacicin de la red Flexible y extensible Seguro Router lPv6 2. Respuesta (unicast): El prefijo es 2005:1976:13:4
I. Mensaje (mufficast a todos 10s routers IM) preguntando por el prefijo de la red. Este prefijo ser6 el net id de la direccibn IP del host.
Funciones de autentificaci6n y privacidad: encriptaci6n de la informaci6n y la autentificaci6n del remitente de dicha informaci6n incorporadas como extensiones del protocolo bdsico.
Prefijo red: 2005:1976:0013:0004
Host IPv6 MAC: 0008:0267:5CCA EUI-64: 0208:02FF:FE67:5CCA
Figura 2.25. Autoconfiguraci6n en IPv6.
Autoconfiguraci6n: las direcciones IP (ver figura 2.25) se construyen aiiadiendo a su direcci6n de MAC, el netidque le indica el router. Enmbezado IPv4
Encabezado lPv6
Unicast: Identificador para una Gnica interfaz. Un paquete enviado a una dir d 6 n u n t e d es entregado sMo a la interfiv identificada m n dicha direcci6n. Es el equivaleIXe a las direcciones IPv4 actuales. Anycast: Identibdor para un mnjunto de interfaces (tipicamente pertenecen a diferentes rodm). Un paquete enviado a una direcci6n anycast es entregado a UM (cualquiera) de las interfaces identikadas con dicha direai6n (la mSs phxkna, de acuerdo a las medidas de distancia del protocob de routing). Multicast: Idenentlffador para un conjunto de interfaces (por lo general pertenecientes a diferentes nodos). Un paquete enviado a una direcd6n multicast es entregado a t d a s las interfaces identificadas por dicha direcd6n. La misi6n de este tlpo de paquetes es para aplicaciones de retransmisibn mbltlple (bmd-
a@. Figura 2.24. Diferencias entre 10s encabezados de I P versicin 4 y versidn 6
6810 Creacioneo Copyright
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es un apxto en el que influyen gran cantidad de factore, bfinir daramente qu6 se e n t h d e por alldad & la una tarea sencilla p m s b que el canmpb pude mntemucilfrn temal&$a, La calldad de la voz
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a VOQ en tiinminos de dimntes padrnebos. Eibs p d m e a#Ias p&didi~~, el retardo, el j e y el em.
de paquWas versus. circulWs
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p.rticular), d&e el punta de vista de tecnslbgkm, dado que supone la presu6n de drcubs, curno e s la telefonia, nmutad8n de paquetcsque, en prindpb, no ha sida diseTiaestablece un ci~cuitovittual, s rdecjr, lar6n tdaa Ice paquetes (ver hgura en& en el m i m wden en que se se & a n servldos arientados a nifica que, prevtamente al esbrsos que garantiza que el cirla probabilidad de p6rdidas.
O Creaclones Copyright 173
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3. Conceptu de calidad de la voz ,......................................................................................... El concepto de calidad de s e ~ i c i oo QoS (Quality of Service) es demasiado amplio dlo, su interpretacidn depende del context0 concreto en que se emplee el t6ry, mino. En este capitulo nos centraremos en la calidad de la voz desde el punto de vista :&elusuario, es decir, de cdmo de bien se escuchan entre si 10s interlocutores de una ~conversacidntelef6nica a trav6s de una red de voz sobre paquetes. Dejaremos, pues, ra el capitulo siguiente, la calidad desde el punto de vista de la red, o lo que es lo mismo, 10s mecanismos que proporcionan las redes de telecomunicaciones para ga%htizar a un flujo de informacidn unos valores concretos de ancho de banda, retardo, w r y Nrdidas.
K Flgura 3.1. Red de conrnutaci6n de circuitasl.
.
wnmutad6n & paquetes, en carnbio, fundonan de manera muy dicam, cada paquete es trrltado de forma independienteen cada nodo ura 3.2)# por lo que debe mntener la direccidn destino ya que, de ,el nodo podd tomar las dedsiones de encarninamiento m6s adecuadas La implicacidn inmediata er que lm paquetes pugkn llegar desordenano. Sobre este tipa de redes, el servlcio sude ser sin c o n d n , es dedr, ber una rewrva de recursos previa es posible que algunos paquetes se ejemplo. al ser demrtados pw 10s nodos de la red en cam de conges-
Las consideraciones generates sobre la evaluacidn de la calidad del senricio telefdse encuentran en la recomendacidn E.420 de la rl7.J-T. Esta recomendacidn sublos aspectos que mayor influencia ejercen sobre la percepcidn de la calidad del cio de telefonia por parte de 10s usuarios. Algunos son tan curiosos como la posid de comunicarse con usuarios que se encuentren en otros paises o que la fadun est6 libre de errores. Otros asp& importantes son:
Tasa de conectividad Hace referencia a la probabilidad con la que la red dispondrd de recursos para cursar un intento de Ilamada.
.
Inteligibilldad de la voz Un requisito, previo a todos 10s demAs, es que cada extremo sea capaz de entender claramente las palabras de su interlocutor. En este sentido, juega un papel fundamental la claridad de la voz.
.
La claridad de la voz es un pardmetro subjetivo que puede definirse como la fidelidad con que la voz es percibida por el extremo remoto e indica cudnta inforrnaci6n puede extraerse de las palabras del otro extremo. Depende de la distorsi6n introducida por 10s cornponentes de la red. Sin embargo, es independiente del retardo (aunque el jitter si ejerce gran influencia) y del eco (puesto que &$e es escuchado por el emisor y la claridad se evallia en el receptor).
.
La inteligibilidad depende de una gran variedad de factores, aunque linicamente son bien conocidos unos pocos. Por ejemplo, se sabe que ciertas bandas de frecuenda (200-800 Hz) son mds importantes para la inteligibilidad que otras (1000-1200 Hz). Tambi6n el contenido de la conversacidn influye: es m& entender una frase completa y bien construida que una secuencia de palabras inconexas.
Figura 3.2. Conmutaci6n de paquetes.
O Creadones Copyright 175
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serializacicjn y las p a a r e l s . Par atra pa&, se suele conflgumr ICS terminales de urnrim para que s iamera qire la Ilamada no puede cumm par areax de recum o par cdar la redl fitem de sewido, dicha Hamada se e n m l n e gar la RTPC o la RDSr. I3 lo que se Gonaoe cam0 enaminamiento de &&up,
ddemds, es reamendable utilirar sigemes de allmentad6n inintemmpida (SAI) que rducen el impact0 de I sm;artesde suminisba et6cbi(x]. Estos $$ternas, si son de pequda potencia, eonstan de una bated's que acurnula energfa y de un mdulador que lmn&om la carriente continua en ~1ternaa 220 V/SO Hz para atimentar al equipn durante un derb tiempa (por ejemplo, u n s 30 minufas) que db lugar a psder m a r lats aplicationes y evbr la p4rdida de dabs. En wso de sistemas de gran paknda se seeenen gmeradores w n motom de gasoil, mn lo que d ~~a puede presentar una gran autonomkt. En ambos casos, entfan en fUncfonarniento ante 1m mr~BSde energfay tarnbi4n realimn un fiItrado/estabiliw& de la mrriinte, para diminar 10s pias de M b n y lo microcow.
4.2.
Problems de flujo: .- esperas de variables perdidas paquetes
Cadencia variable
Figura 3.5. Fen6meno del jitter.
Jitter
En general, a la hara de amlizar las pr&acionB de urn red se hahla del retardo en valom medias. 9 n embargo, el tdRm & vc~zes muy semlble a lao vaffacimes ciel retardo y, por ella, trabapr con wlores media no m l t a suRdm;at. En refiles IP, y en general en eualquier red de pquetes, no es @ble garantizar que tsdm los paqwte de una misma comunicad6n sigan el m'mo camfno (de hecb, la m6s probable es que no lo hagan), a1 wtrario de b que ocwre en Ias raks de conmutacirjn de drmitas. tR;rm wnsecuenda, cads paqom Ikgard ai daitlno atravesandn un nrimem de distinto de nodm da la red y, p r tanbf alanzardn su objetlw a n un retardo difWente. ESa variabilidad del retardo m-hel mmbre del j&
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L a paquetes se generan en el origen a n upla cadena flja, por ejernplo, un paque-
fe de vos ada 20 ms. Sin erritwrgo, al llegar a3 destine &a oademja es vatkble debid0 a hs diferenclas en los tztardos de encolado y proptgddn funhme-lmente. Para absorber estas varYztcimes se utifizan bos Ilamadw buf7bs de supres55n de jm La su;upresi6n mnsislte en el almacemmierrta de 10s paquete durante el tiempo sufidente para que 10s paquetes que han Ilegado fuera de m m a a puedan mndename y reprcrdudrse en el orden a m , tal y como muestra la figura 3.6. Pw tanto, ctmnta rnayur es el j%tkrde los paqu&m, tanto myor es el tgmaflio dei bu&rde su~mH6ndejttwnewsario para reducir su impado en la didad.
7810 Creadones copyright
Figura 3.6. Supresidn de jitter.
del y m j&~&~ceun retardo adidonal que pude &@ar a la talienconbar Wa ~ Q f t J C j b mrnprnmiso a wz m u ~ ~ m&, , n-rio bmab b m (Eapac~dad& absorddn del retar* Y WC
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das. La situaci6n ideal es aquella en la que el tamaFio del bufiervaria dini5micamente con las mndiciones de la red durante su funcionamiento.
s pCrdidas. A este fin, se han desarrollado tres grupos de Conti-04: en este tipo de tCcnicas, aci6n de redundancia que permite repartir del valor de 10s paquetes perdiretardo puesto que para decodificar un son necesarios paquetes vecinos. Distribucibn de errores: consiste en aleatorizar las +rdidas para dispersar sus efectos. De nuevo, el inconveniente es el retardo adicional que introducen y que consumen un mayor ancho de banda.
k-
4
Tanat70 del buffer de supresi6n d e j W
Recuperation de errores (Packet Loss Concealmfl: sustituyen el paquete perdido por otro. Esta sustituci6n puede ser tan simple como ernplear un paquete perdido, un silencio o un mido blanco, a tan compleja como el resultado de una tknica de prediccidn a partir de paquetes anteriores y posteriores. En este sentido, conviene tener en cuenta que a mayor complejidad, mayor coste de procesamiento y mayor retardo introducido.
4
Tanatlo del buffer de supresi6n dejHer
Figura 3.7. Relaci6n entre el retardo y el jitter.
Perdidas Las perdidas de paquetes son el resultado del descarte de paquetes que se produce en 10s nodos de la red como consecuencia de la congestion de dichos nodos. Puesto que en las redes de conmutacidn de paquetes no se produce una reserva de recursos previa al envio de la informaci6n de usuario, las grdidas son inevitables. El efecto de las perdidas es una disminuci6n de la calidad de la voz, puesto que faltan paquetes a la hora de reconstruir la sefial vocal. Esta disminucion de la calidad es tanto mayor cuanto mayor sea la tasa de cornpresi6n del codec. La soluci6n mas inmediata al problema de las perdidas es la mejora de la arquitectura de la red. En efecto, puesto que las Mrdidas son, bisicamente, una cuestion de capacidad, si se sustituyen las lineas y 10s router+ por otros de mayor capacidad el problema queda aparentemente resuelto. Sin embargo, esta soluci6n no es definitiva puesto que en cuanto aumente ligerarnente el trifico de la red, 10s efectos nocivos de las Nrdidas volveran a aparecer. La alternativa que puede parecer mas obvia es solicitar la retransmision de 10s paquetes perdidos. Sin embargo, esto introduciria un retardo adicional que todavia empeoraria m6s la calidad de la voz. Son necesarias, por tanto, otro tip0 de tknicas que
ia es el tiempo invertido por la sefial de voz en su viaje d&e el de las caracteristicas m6s importantes de la voz es su tempora&lo porque el intewalo de pronunciacicin de dos silabas determina su pertealabra, sino porque la conversaci6n entre dos interlocutores siuema temporal de escucha-respuesta cuya alteracidn puede convertir la n en ininteligible (piCnsese en dos interlocutores hablando a la vez). 10s problemas de las r e d s telefonicas es el eco, consees que sufre la sefial en el otro extremo. Las redes telefdnicas les se disefian para el retardo no supere los 50 ms y, en estas circunstans interlocutores. Por la importancia que diar la influencia del retardo en las comunicaciones de voz sobre paquetes 10s aspectos que a determinar: el retardo miximo aceptable y las fuentes de rdo m6ximo aceptable marca un umbral por encima del cual la calidad de la tank es inaceptable y la convenaci6n resulta imposible. La recomendaci6n la ITU-T establece este umbral entorno a 10s 150 ms o 200 ms (ver figura uencia del retardo depende tanto de factores objetivos como es subjetivos, por ello, en algunas ocasiones como es el caso de las comunivia satelite en que 10s usuarios se encuentran predispuestos a tolerar una lidad, podrian llegar a soportarse retardo de unos 400 ms.
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Calidad de la voz
Oms
150 ms
300 ms
400ms
Figura 3.8. Relacion entre el retardo en un solo sentido y la calidad de la voz.
Una vez que ya se dispom cte un sbjekhm t'fe disefio en a,raPlto al m r d us refiem, d pdguZmk B &udsiar las dktintaa fuentes de relmtb eon d fin de optisnizar su mpoitamienko. Para ello, c4nWne a'rralkacW a el ~ ~ Z M ~ ?q~ S O sum la seffZal de dsde que es emitfda por un M m m o Ritsta que Jlqa a su e r ( w r figura
Figura 3.9. Procesamlento de la seilal de voz entre los extremes.
3.93. En prima o l $@-, la voz del usuariio debe digkallzam ya que su fbrnrato natural es analr'>gioay pan su tranm@bn por la recl de paqu&s debe tam un farmaw digWl. Junto can la dSgitali.EadSn, alguncrxs axkc m h n , adem& una rrompmi6n que d u a2 el aneha de baMa c o ~ m 3 d opar la munimdiw?vocal. paso sigubMe es empaeluet;isr las m u d m de vsrz antes & w transmisldm pty la fed. B retar& intmduddsr en esbp m dqxnde del txxkc. La -la &! la figura 3.18 m q e los pariimetros de akwntx de Iw m&cs m& emghdas en VoJP, amque atgunas pwden mdar tigemmenbe, dept?nbiend~del bbrifanrPi,
Una ver que 106 paquetes llegan a pasarela, &&a tnwrtih un derto tlempo en Wrrsmitlrl~por una dietermbda Ifma. Este tlmp es lo que se m o c e m a retardo de wHalalizaei& y depende de la veloddad de la Ifna y d& brnafk die I;r tram. El de serlalM6n debe mnbbilizme cada vez que en al paquete a m W un disposl~~o s t b r e a d - - ~ / d c ~un r nm&fo un
8210 Crslldones Copyright
Rgura 3.10. Caracteristicas de algunos codec.
@ Creaciones Copyright 183
.-
quetes en espera en la cola de transmisibn depende de la caracterizaci6n estadistica del tipo de trifico al que pertenezcan dichos paquetes, el retardo de encolado varfa mucho de un paquete a otro. En cualquier caso, generalmente, el retardo de la red se encuentra comprendido entre 70 ms y 100 ms y es, por tanto, una de las contribuciones m6s importantes al retardo total. Como consecuencia de la variabilidad del retardo de 10s paquetes, se produce un fen6meno conocido como jitterque ser6 tratado mas adelante. En cualquier caso, para reducir la influencia del Ftter se utilizar unos buffers que almacenan 10s paquete de voz durante un cierto tiempo. Este almacenamiento introduce un retardo adicionaj, par lo que habra que llegar a una soluci6n de comprorniso.
Eco
r
~ rI,
En redes telefonicas convencionales se emplean dos pares de hilos (uno transmisi6n y uno para recepcibn) entre el bucle telef6nico del usuario y la central ( conrnutaci6n del operador. Sin embargo, al telefono del usuario llega un par. Por ta to, es necesaria una conversidn que se lleva a cabo en un dispositivo denomirw bobina hibrida (ver figura 3.11). d
En la conversi6n 2H/4H se produce una desadaptacidn de impedancias que r parte de la sefial incidente y que viajar6 junto con la voz del otro extremo, dam gar al fenbmeno conocido como eco. En realidad, se trata de un fen6meno inev aunque, de manera controlada, resulta imperceptible. De hecho, en redes telefi convencionales si la amplitud es suficientemente baja y el retardo en un solo 9 es menor de 50 ms, el eco queda enmascarado por la conversaci6n normal. Ademas del retardo del eco, que debe mantenerse en torno a 10s 16 ms, es importante su amplitud. La magnitud de la sefial reflejada recibe el nombre (Eco Return Loss) y que se define como:
La recomendacidn G.168 establece que el ERL debe ser mayor de 55 dB.
m/@ Cmacbma Copyright
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Voz del receptor Rx + eco TX
7 \
L
R x Receptor
\
Bucle de abonado
El eco es un fen6meno comdn a las redes telefbnicas convencionales y a las red de voz sobre paquetes. Se produce cuando el emisor escucha parte de su propia v junto con la voz del otro interlocutor o en ausencia de ella. Las causas del eco son muy variadas. En primer lugar, se encuentra el eco ac co, debido a un acoplamiento entre el micr6fono y el auricular del telkfono. Debe siderarse, sobre todo, en telkfonos manos libres o inal6mbricos y se suele soluci utilizando terminales de gran calidad y mayor precio. El otro tip0 de eco es el eledrico, consecuencia de una desadaptaci6n de impedancias en el extremo recep ~ste es el m6s importante y el que se tratara en este apartado.
-I,
-
I
Tx Ernisor
VOZdel emisor Tx + eco - - Rx --. L-J
Bukle de abonado
Red Telefonica (Transporte y Conmutacion) Figura 3.11. Conversi6n 2H/4H en la bobina hibrida. I de estudiar el eco en redes de voz sobre paquetes, se ha de tener en h e dnicamente se produce en 10s segmentos analcigicos de la red y no cs.Estos segmentos susceptibles de sufrir eco reciben el nombre de cira. Por ejemplo, cuando el 6mbito de la voz sobre paquetes abarca la red 'rerno a extremo) no se produce eco puesto que toda la comunicacibn de la red de datos (verfigura 3.12).
Ef
RED DE AQUETES
Figura 3.12. Comunicaci6n VoIP sin eco.
O Creaciones Copyright 185
Sin embargo, esta situacidn es muy poco cornfin. Generalmente, la voz sobre quetes debe interactuar con telCfonos convencionales y PBX (ver figura 3.13) en que si existe circuit0 de cola y, por tanto, en 10s que se produce cierta cantidad eco que habrA que eliminar o, a1 menos, reducir a unos niveles tolerables.
M i ldd
Desadaplaci6n de irnpedancias en la conversi6n de 2H14H
L larnada
\n
-
em.El b m A o de la mmoPia del abrmmamientcl depend@M mlardo entram (rams A) Ilaa, finalmen&, a la bbina hihrida don-
a.La: &!
kabr de eco, msbnclo a conjunto la estimaddn del eeo wlculada a paMr mz del h h l m a l r n m a d a . El rkwltado es que, d ecx, es menor que el que
paquetes PBX
un mayor pramsamienta de la ssflal, a dwir, un maym retardo y Algums remmrtdad~nesde la mJ-T qwe a W a n la c a n a l a d h
Circuito de cola
7'
Figura 3.13. Solucidn de voz sobre paquetes con eco.
Para disminuir 10s efedos del eco, algunas pasarelas y telefonos IP incluyen ci celadores de eco. Un cancelador de eco (ver figura 3.14) lleva a cab0 un filtr; adaptativo de la seiial recibida (eco + voz del otro extremo) que estima el valor eco que contiene e intenta neutralizarlo.
I
Mfho de banda
ck ban& (BW, de una red puede definirso w o la ontidad $Em de MMmacih que ki r d m earn de k a m r t a r [not unidad de tiernw). W
.andwJ lbnqwe hs d l c u b n m r i o s se fstudDar6n en un apitulo posterior, en de banelo me;dio de la dd e b set tal que:
Voz del emlsar
d~ bamfa sr$idente para wrsar Yas mmlltlicacionts, se reduce la proba-
J
Voz del receptor
d e b d h a m un estudirr de cada uno de los factores para sin ~ r l m l r pw , cada serrtldo de la mmunJmcibn,
puesta que el ancha de ban& es un recurno esaso
Figura 3.14. Funcionamiento de un cancelador de eco.
86/63 Cresdones Copyright
O Creadones Copyright 187
mas de medici6n pasivos son 10s agentes embebidos que, por ejemplo, pueden incorporarse directamente en la pasarela o en el propio telkfono IP. Medidas pasivas son las escalas MOS, el modelo E y VQMon.
OBJETIVAS
Pasarela ITU-R BS.1534 ITU-T P.861 (PSQM) ITU-T P.862 (PESQ) Monitorizaci6n em bebida (p.e. VQmon)
Figura 3.18.Comparaci6n entre edndares de la calidad de la voz.
Monitorizaci6n IP @.e.VQmm):
- RApida (0.01 MIPSIUarnada) - Distribuida - Puede estar embebida dentro del telefono IP o la pasarela.
Monitorizacbn basada en la seiial de wz (p.e P.563): - MAScaa (100 MIPSIllarnada). - Necesita acceso a 10s canales de vae en fomato anabgico.
Figura 3.17. Medidas no intrusivas o pasivas.
1
TTU-T P.800 (escalas MOS) ernpleados para la evalwcibn de la calidad de la voz ndarizados por la TTU-T. Uno de ellos es la recoWn ITU-T P.8W que describe las epcalas MOS y qw se han venido utilirando trata de un conjunto de t b i c a s subjetivas de ben el nornbre de test ACR ( A h l u & atem a general: se retine a una muestra de la calidad que en alghn aspect0 conereto n de la voz (ver figura 3.19).
En cuanto a la objetividad de las medidas hace referencia cuin independiente de la opini6n de 10s sujetos es la calidad de la voz medida en un determinado conjunto de pruebas. Las primeras que aparecieron fueron las medidas subjetivas consistentes simplemente en evaluar la calidad de la voz en base a las opiniones de un grupo suficientemente extenso de usuarios como para que los resultados Sean estadisticamente relevantes. Sin embargo, se necesitaba una aproximaci6n mas ingenieril a1 problema que, por otra parte, permitiera evaluar la calidad de la voz en el laboratorio. La soluci6n son modelos perceptuales de la voz que hacen posible la definici6n de modelos objetivos de evaluaci6n de la calidad de la voz, La figura 3.18 recoge una comparaci6n entre las medidas de calidad de audio estandarizadas mas extendidas. En las redes de telecomunicaciones en general y en las redes de voz sobre paquetes en particular, interesa utilizar codec de reducida tasa binaria ya que el ancho de banda es un recurso escaso. Figura 3.19.Generation de las escalas MOS.
-A?
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- " W w J q T V '.' - -
Los test ACR, a diferencia de lo que ocurre en el moddada moddado perceptual, no utflizan la comparaci6n con una seAal de referencia. En realidad, esto es precisarnente lo que ocurre en en una una conversaci6n conversaci6n telef6nica, telef6nica, en en donde donde 10s 10s extremos extremos no no disponen disponen de de la la voz voz ocurre original del otro extremo. Sin embargo, es necesario ajustar las opiniones de 10s distintos tintos usuarios usuarios a a una una escala escala absoluta absoluta yy por por ello, ello, previamente, previamente, se se presenta presenta a a 10s 10s usuausuarios unos ejemplos predefinidos que les proporciona una base a la hora de evaluar rios unos ejemplos predefinidos que les proporciona una base a la hora de evaluar la la calidad calidad de de la la voz. voz. Estos Estos ejemplos ejemplos estdn estdn recogidos recogidos en en la la recomendaci6n recomendaci6n P.810 P.810 (MNRU, (MNRU, Modulated Noise Reference Unio. Los aspectos que evalljan las escalas MOS son muy variados, sin embargo, 10s rn6s cornunes son, quiz6, el de la calidad de la voz (tabla de la figura 3.20) y el que significado del rnensaje pronunciado por par evallja el esfuerzo requerido para entender el significado el otro extrerno (tabla de la figura 3.21).
-
5 4 3 2 1
principal Fmnveniente de las escalas MOS deriva de su propia concepcidn. En elaboraci61-1.Adeos individuos. Sin humanos son soar 10s efectos de
,
Modelado perceptual de la voz
Excelente Buena Acepta ble Pobre , Mala
Figura 3.20. Escala MOS utilizada para rnedir la calidad de la voz.
Figura 3.21. Escala MOS para la medida del esfuetzo de interpretacibn del mensaje.
Figura 3.23. Modelado perceptual de la voz.
del &sterna auditivu humam es altamente no lineal. En efeo;to,
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1. Introducci6n Y..". ......,............................................................................ ka VoIP es, en esencia, una tecnologia que permite transportar trafico de voz en paquetes que utilicen el protocolo IP, sin necesidad de disponer de circuitos &dmoomo ocurre en las redes telefdnias convencionales. Sin embargo, las es de este transporte deben ser iddnticas o mejores que las del servicio tra,de lo cantrario, 10s usuarios no se deantarin por esta nueva tecnologia. gg&
s ello plantea la
necesidad de intmducir rnecanismos que permitan a la red una calidad de servicio adecuada a cada tipo de trSfico. No obstante, cabs e aplicacidn de la VoIP que, por otra parte, establecen 10s las k n i c a s de calidad de servicio: las redes pdblicas de de datos corporativas (redes privadas). La principal difenas y aftas es que solamente en estas dltimas disponemos de control d de servicio, al contrario de lo que ocurre en Internet, en donde la dnies utilizar un conjunto de tknicas agrupadas bajo la denominacidn coseYs Path Routing(BPR).
tthicas BPR son un mecanismo sohvare consistente en el envio periaico de ks de prueba con el fin de determinar las rutas con menor m e . De esta ma-
\
dad de servicio de una red o OoS (Oualitv o f Senticel es la cauacidad de la
aja tolerancia al jtter, un ancho de banda garantizado y una tasa de s baja posible. En estos casos, lo mas importante es que el paquete de F llegue en el instante preciso en que se necesita. Por ejernplo, si al trans@ Creaciones Copyright 1105
A finales de la d b d a de 1990, las t k n i a s & Q c S aumw$armsu mfisticacih para adaptarse a nuevas tecnologias de conmutaci6n como MPLS o para poder prestar servicio sobre redes privadas virtuales.
Con tal cantidad de rnecanismos de QoS, cada vez resulta rn6s diflcil la irnplantacidn de estrategias 6ptirnas de calidad de servicio. Por ello, se tiende a proporcionar mecanismos inteligentes que autornaticen este tip0 de tareas a la vez que garantizan la seguridad de las cornunicaciones.
-
El rnarcada e-blece una frontera de confianza en base a la cual funcionan 10s altmos de planificaci6n. Las herramientas de marcado escriben en un carnpo del uete (trarna, celda o etiqueta) que indica la decisi6n que se tom6 en el borde de ta ~terade anfianza. Una vez que el paquete haya sido rnarcado por un nodo de la d resto de nodos podr6 procesarlos directamente sin necesidad de volverlos a lisr.
Por su parte, la clasificacidn consiste en la ordenaci6n de 10s paquetes seglin su de trhfico para aplicarles, en una etapa posterior, diferentes politicas de servicio. cralmente, se implementa en cada nodo de la red aunque no es imprescindible se soporte en todos.
plejidad
I QoS como herramienta I
TRAFlCO OENERADO FOR LOS USUARKJS
\
1-REDIP d-e-.-L
( -\
effort -
r 1996
1994
/1998
2000
2002
- .- .)
2004
Figura 4.3. Evoluci6n de las bknicas de QoS. Figura 4.4. Clasificaci6n del trafico.
Clasificacion .................I....
Como se ha visto, todas las politicas de QoS tienen como objetivo proporcionar servicio adecuado a cada tipo de trhfico. Para que este objetivo sea alcanzable condici6n indispensable que se disponga de rnecanismos de clasificaci6n y marti del trhfico. Aunque arnbos tkrminos se suelen utilizar indistintamente, en realidad, se conceptos ligerarnente diferentes e independientes, si bien es cierto que en b de 10s cams se implementan de manera conjunta.
1611del trhfico se basa, en cualquiera de sus modalidades, en el mari6n con una seial que la identifica univocamente corno pertenetrhfico deterrninado y que, por tanto, exigirh de la red unas press herramientas de clasificaci6n trabajan en 10s siguientes niveles del cia OSI de la ISO: nivel 1 (interfaz fisica, subinterfaz, PVC o pueri6n de MAC, CoS, VLAN ID, etc.), nivel 3 (IPToS, DSCP, etc.), nivel UDP) y nivel 7 (identificadores de aplicaci6n o URL en el contenido
itas en ef estdindar IEEE 802.3')~ por ser &a la tecnologia ocales.
I1 I
DSCP)
( ( orgen
destine
I
I
Figura 4.6. Separacidn de trdfica basada en VWN.
Figura 4.5. Herramientas de clasificacidn y marcado.
L~~politicas de trifico ljnicarnente a d a n sobre 10s paquetes clasificados manera adecuada. por ello, una buena pridica eS identificar Y marcar 10s paq tan cerca de la fuente de trifico Corn0 sea ~ s i b l e -
3.1.
Etiquetado de tramas en
una de las maneras rnis sencillas de separar el trifico es la utiliza V ~ (N wrtua/ ,qIY) diferente para cada tipo de trifico (ver figura 4-61. N en agrupar, via software, boost de diferentes segme una V ~ consiste de manera que puedan cornunicarse entre sf c o r n si estuvieran misma rnisrno segment0 fisico, es decir, corno si pertenecieran a1 mismO dos b d m d ~e este mdo, se separa cornpletamente la emuctura lbica de I b r a fisica de la red. Ademis, 13s VLAN ofrecen ventalas xki~nales. inconvenientes bdsicos de las redes l 0 ~ a derivan k del hecho de q eStaci0nes de la red. Ello da I de transmisi6n es mmpartido por t d a s suponen el trificO blernas de ancho de banda debidos a la GIrga b h G difundido por toda la red. La soluci6n es timitar la extensibn mntos de la red en 10s que se difunde eSte tiPo de tdfico. AuYue
La t ciente ael t ejemplo, p; difunde la i~ no hay usu Por e-mail. interesados Q1 rebirlost per0 el emisor tiene que enviar una copia a usuario, sobrecargar c3 lared (par eJempl0, consults individual de piginas web). En la figura 4.7 se mues
$anlas tres 0Pciones posibles para la distribucihn de informacibnm
En una broadcast I del misl bn repetidor humero de , hinuyen las *ciones i,
Pafie del mh'r'lo domini0 de colisi6n (ver figura 4.8). Cuando el Ones de Pefienecientes a1 m i ~ m 0dominio de colisi6n aumenta, dip ciOnes de la red Puedo qUe aUmenta la probabilidad de que dos acceder a1 medio de transmisihn simultaneamente.
Ethernet y La red local dwrita en el gt6ndar IEEE 802.3 existen algunas d k n dkbs de esta obra se amsideratin equivalentes.
MULTICAST
pertenecientes a un mismo de trabajo, por ejemplo, pueden mnectarse al mismo puerto de un conmutador a travbs de un hub. Los dominios brodwst (ver figura 4.9) se extienden a lo largo de toda la subred, por lo que estAn delimitados por 10s muten que filtran estos t i p s de trafim. El precio a pagar es que la segmentacidn mediante mute~saurnentael coste y la complejidad de la red.
BROADCAST
Figura 4.7. Tecnologia? para disbibuci6n.
El hub regenera y reshcmriza la &al pero a todm bs e k m s se comporta wmo unspetdor.
Figura 4.9. Dorninios de broadcast. Todas estacionesconectadasa un hub cornparten el mkmo rnedo de hnsrnisl6n.
Figura 4.8. Dominio de colisi6n.
Una posible solucidn a esta disminuci6n de la eficiencia es la utilizaci6n de conmutadores LAN, dando lugar a redes locales conmutadas. Un conmutador es un dispositiVO que se encarga de reenviar las trarnas entrantes por un puerto de entrada o par uno o mas puertos de salida en funci6n de la direcci6n destino de la trama siguiendo el algoritmo del Sjmnning Tree. La particularidad de 10s conmutadores es que cads
11210C~eacionesCopyright
Otra alternativa es la utilization de redes LAN virtuales o VLAN (Virtual LAN). Las perrniten definir, por software, dorninios broadcast independienternente de la ogia de la red. En realidad, las VlAN constituyen una partici6n logica del conmu,tal y corno rnuestra la figura 4.10. Los criterios para la definici6n de VLAN son muy variados (ver tabla de la figura , y ello les confiere una gran flexibilidad y control. Otra de las ventajas de las es que aumentan la seguridad de la red puesto que aislan el trafico critic0 y n definir niveles de acceso en funcion de la pertenencia a una VLAN concreta. esta manera se consigue un mayor rendirniento de la red que, en la gran mayoria ocasiones, reduce el retardo de las comunicaciones.
En la cabecera de 10s paquetes de IPv4, tal y como describe la RFC 1349,existen tres bits de precedencia utilizados para indicar la prioridad de usuario. Estos valores de griaridad son procesados por 10s routersy por 10s conmutadores de nivel 3.
ldentmcado r de protocob (Tag ConbolIdentifier)
3 bis
I bit
12 bits
IdentiRcadorde (Tag Pmtocd ldenflfier)
Prioridad de usuario (IEEE 802.1~)
,
Competlbllidad con Token Ring
\
ldentiflcador de VLAN
I , DSCP
Figura 4.13. Forrnato de trarna IEEE 802.1QIp.
Los valores de la prioridad de usuario e d n recogidos en la tabla de la figura 4.14.
7 6 5 4 3 2 1
Reservado Reservado voz Videoconferencia Seiializacidn de llamada Datos de alta prioridad Datos de prioridad media
Figura 4.14. Valores del carnpo UP.
La utilizacidn de este esti5ndar en la implantacidn de VLAN proporciona una st* de beneficios, como la administracidn sencilla de grupos Idgicos de estaciones 9m pueden comunicarse como si estuvieran en la misma red y la posibilidad de restringir el trAfico en VLAN. Sin embargo, en ocasiones puede generar un exceso de trafico.
IP ECN
IPP esthndar
Extensiones DiffServ
V
Figura 4.15. Byte I P ToS de la cabecera de IPv4.
A1 iqual que ocurre en 802.1Q/p, de 10s ocho valores posibles, 10s dos mayores se m a n para trafico de control Y el ultimo es el valor por defecto. Es decir, que en idad hnicamente se dispone de cinco valores de pri&idad Otiles. Se aconseja utiliel 5 para la voz, el 4 para la videoconferencia y el streamingde video y el tres pa3 seiializacidn de Ilamada, dejando 10s valores uno y dos para todas las aplicaciode datos.
Sin embargo, en la practica esta parte de la cabecera IP raramente se ha impleitado. En su lugar, se ha decidido transformarlo en el campo DS dentro de la caera de IPv6 y en el marco de la arquitectura DiffServ. En IPv6 la interpretacidn del byte ToS se ha redefinido. En este caso, la calidad de k i o de cada paquete se incluye en el byte DS formado por el campo DSCP (6 bits) I c a m p ECN (2 bits). Un DSCP dado define un comportamiento por salto o PHB r Hop Behavioud. Hasta la fecha, se han estandarizado cuatro tipos distintos de 1, que son:
@ CreadonaECopyright / 117
g. . ,
. .
.(..
4 2
..
'
I
w
'
Y en-lpFpap*p,m~-,,.. 14,
Fmmw-*n
I
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1,,q
8
,
I
*r
\'
.
OT, 8
'
,
Una de lar mntribudones m6r irnpo& Jr&mdo & b que invierten en cada uno de los nodw & la red, no &lo en el en la serialimcl6n. En general, los m&m proasan las paqueteg a m e d i que les van Iliegando, independientemente de sw Upo. Por tanto, sE wn p a q W &e un b%lco no prioribrio llegstra antes al mAtwqu.&un de Mfim prig~%tario,este 6Mmo deberfa q r a r a que el pma?s@rniento dd prImero final'mra. Si el paquetm t k !Mica no prioritaria hem emsivamnte g r a d , el tletnpo de espra pat%el prbrbrio pod& ser demasiadb &vadoJ con las negallvas o o n m m elk, M a . Esk htxhcr resub partku~armmimportam en sitxiadones de m ~ b y n enlaces de baja capacidad.
L-6,
+Bl%r
M l b r disdpllnas de smiciu ,m6scornpie@ en las cotas de los bkn5cas exlstenks se estudta~anen el apartado de control de!
ntrd de la cangestibn
m . m ~ m ~ ~ m ~ m m m u u ~ m ~ m m m m m ~ ~ m m . m ~ m ~ ~ m ~ u m m m m ~ m m m m m m m m b ~ ~ u m m . m m m . ~ m b ~ ~ . . ~ ~ ~ ~
Una solucih @wills &a fmr;lmbr los p a q m grandes en o t m n$s peclue8as y entrelmdm rn el reto* &.mama qw, en el ~ a s ode que mnie7a la *acidn d e m i b anteriomte, el tSempo d& apara fuerit razamue, E m es lo q w se eonace m o fragmntacib y mt7elaW del tP6Rm I(TR, 7@& ~ & a t i and i
m-vim.
Sin Conpsti6n
Cotyesti611 Moderada
CongesU6n Fuerte
4
FRAGMENTACI~NY ENTRELAZADO
Carga de la red
Figura 4.20. Efectos de la congesti6n. Figura 4.19. Fragrnentacidn del trafico.
122/@ Creaciones copyright
W FQ ( Weighted Fak Queueing)
CQ (Custom queuing]
Otra d i s c i p l i ~de servicio es WFQ (Weighted Fair Queueing). En este caso, a cada flujo se le asigna un peso que determina el orden de transmisi6n de 10s paquetes encolados. Todos 10s tipos de trdfico son servidos de la misma manera en nljmero de bytes. Por ejemplo, si una cola tiene paquetes de 100 bytes y otra cola paquetes de 50 bytes, por cada paquete de la primera se transmiten dos de la segunda. De este rnodo, se previene el starnation y se consigue ofrecer un servicio predecible. En cierta manera, esta t6cnica ofrece un trato preferente al tr6fico que requiere poco ancho de asi su tiempo de respuesta.
Otra posibilidad para evitar el tramc starvation es una disciplina de servicio CQ (Custom Queuing). Cada una de las colas & asociada a un tip0 de trdfico al que, a su vez, se le asigna un nljmero de paquetes minimo para su transmisi6n en cada ciclo. De esta manera se garantiza un ancho de banda minimo, un retardo mdximo y una asignaci6n temporal a cada tip0 de trdfico. Por supuesto, el ancho de banda sobrante en cada cola es utilizada por el rest~.El inconveniente es que la asignaci6n de ancho de banda es d t i c a .
I
.
CBWFQ (Class Bssed WFa
IFQ presenta problemas de escalabilidad, ya que es necesario analizar todos 10s ' que atraviesan el nodo y si el trdfico aumenta 6ste podria llegar a colapsarse. salvar esta limitaci6n se utilira una variante denominada CBWFQ (Class Based
I*
. Flgura 4.24. Disciplina de servicio CQ.
5.4.
W RR ( Weighted Round Rolbr'n)
Una disciplina de servicio similar a la anterior es la WRR ( WeightedRduITb WRR asocia a cada tipo de trdfico un peso que depende del ancho de banda q asocia.
BWFQ permite la creaci6n de clases definidas por el usuario (por protocolo, listas xeso, IP ToS, DSCP, interfaz de entrada, etc.) ofreciendo asi un mayor control I las colas puesto que se asigna un ancho de banda a cada una de ellas.
a principal diferencia entre WFQ y CBWFQ es que con en el primer caso el ancho nda de cada flujo se calcula instant6neamente1 mientras que en el segundo, se sl a cada cola disponga de un ancho de banda minimo.
I' n embargo, CBWFQ no resulta adecuado para aplicaciones de tiempo real pori bien garantiza un ancho de banda minimo, no ocurre lo mismo con el retardo. i6n a este problema es LLQ (Low Latency Queueing").
kE
I
LLQ (Low Latency Queueing)
es un hibrido entre PQ y CBWFQ (ver figura 4.26). Las colas se agrupan en des grupos: PQ, ideal para el trdfico de tiempo real, y CBWFQ, adecuada pade datos. Cuando existen paquetes en el grupo PQ, estos son servidos d absoluta hasta alcanzar el mdximo ancho de banda definido para el gruque se acaben 10s paquetes. itar el fen6meno de stanation es necesario asignar al grupo PQ un ancho mo. Como regla prdctica de disefio debe emplearse como valor mdximo nte el 33 % ancho de banda del enlace y la suma del ancho de banda s aplicaciones no debe sobrepasar el 75 OO/ del ancho de banda disponible.
Flgura 4.25. Dixiplina de servicio WRR.
I
!
El plrinclpal problema de RSVP es su escalabilidad, derivado del hecho de que cada muterdebe mantener informaci6n de estado de todos 10s flujos que lo atraviesan. Por otra parte, las reservas que se producen son del tipo soft-state, es decir, que deben adualizarse cada tiempo o, en caso contrario, caducar6n. Esto introduce una carga importante debida al trifico de seAalizaci6n. Host
Ro~lfer
R g w4 . a mi*
Figura 4.28. Arquitectura RSVP en un host y un router.
6.2.
m.
Ndos eM~mers:se emargan de mrmr a&mdamente la paquetes que entran an la d para que, una ve% malr~fdos,~ IDSnodm inherncs seJe~~ionan d PHB M n i d a para m a flu& de d m ,
Dmrentiated S;eryices
El modelo de servicios diferenciados o DiffServ (Differentiated Services) se basa en la clasificacion del trafico y en la asignacion de politicas diferentes a cada tip0 de trhfico consiguiendo reducir la carga en 10s nodos de la red. Para identificar una clase de trifico se utiliza el DSCP (Di3?2rv Code Po@ de IPv6 visto en el apartado de marcado y clasificaci6n. Una vez clasificados 10s paquetes, la diferenciacion de 10s servicios se logra definiendo comportamientos especificos para cada clase de trdfico en cada nodo de la red. Este comportamiento recibe el nombre de PHB (Per Hop Behaviourj. Gracias a este procesamiento local de cada flujo, DiffServ no tiene 10s problemas de escalabilidad que presenta IntServ. Una red DiServ se divide en dominios que presentan PHB idbnticos. Un dominio puede estar formado un conjunto de subredes distintas, en cuyo caso el administrador debera repartir adecuadamente 10s recursos de la misma con el fin de cumplir con 10s acuerdos de grado de servicio (SLA, Wee LevelAgreement). Par otra parte, 10s nodos de un dominio Diff!3erv puede ser de dos tipos (ver figura 4.29).
Nodos Intiernos: [micamte se &mtan a obos podor intanos o a loo nodm exwrncxs de su pmpib dminb. 5tl rniaih tse wl-ar y aaplmr el PHB ad@c& para cab paquete. Para ella, d o tlmen en c u m el IBCP que, en este am,redbe d nm'tlme de @AC(-4~CI$Hmfl.
llna naem m c ia-&mmmei6n de a b
analixzl
s l r a
para determimr
almnzar el destino. Sin mbargo, las addn de! la masaria para ob&ner el y w gunhiids @m(;Jebo suporwt wr c&~lsumode r e a m que en el )as0 &I ~ l es b nada despredable. Para resolver este problem9 rite en la r d una ek!qlae3t;a que lo i d e n m a @&ah& #&$ y que se emplea para
oc--m .
.
L
referirse a un conjunto de paquetes seran tratados de la rnisrna rnanera por un router. En esta etiqueta se incluye toda la inforrnaci6n necesaria para el encarninamiento, de rnanera que ya no es necesario procesar la cabecera completa.
En realf&j, el procesarniento de las etiquetas es rnss complejo que el desafto en el p6rrafo a m r . De hecho, las etiquetas pueden encolarse y asignar a 10s paquetes un valor m ( m e To Live), que indica que el nlimero de saltos que podr6 efectuar un paquete antes de ser descartado. Cada vez que un paquete atraviesa un LSR, este filtimo decrernenta el valor del TTL en un unidad, hasta llegar a cero, rnomento en que el paquete es eliminado.
Los nodos que soportan MPLS reciben el nombre generico de LSR (LabelSwitched /?oute/j y, si se encuentran en las fronteras de la red MPLS, se llaman entonces LER Routed. Para realizar la conmutacidn de etiquetas, 10s LSR se construyen yas entradas contienen un par de etiquetas de entradalsalida para cada
LSR Flgura 4.30. Estructura de la c a m genCrica MPLS. La figura 4.31 muestra un ejemplo. Cuando el paquete entra en la red MPLS, se examina su cabecera y se extrae la dired6n IP d&'no. El LSR mmprueba entonces qu4 etiqueta corresponde a la subred a la que pertenece el destino y marca ese paquete con dicha etiqueta antes de enviarlo al siguiente LSR. Todos 10s nodos dentro del mismo dominio MPLS ignorarhn la cabecera IP y hicamente analizadn la cabecera MPLS para tornar las decisions de encaminamiento. El amino seiialado por el conjunto de etiquetas, recibe el nombre de LSP (Label Switching Path). Una vez que el paquete llega al final de LSP, se swtituye la etiqueta por la informacidn de encaminamiento conventional. LsRcsbaara
Domhlo MPLS -_-*-------
Rgum 4.3% TaMa de conmWdn de atlqtmtas de uun B. soiudQn de MPLS al problem cfe la QoS w w e k e asignanda a un LSP espetip de tr6ficu. Para dCa, se emplea un encaminamlenbo bas& en msbicR, Cm&mi/aRd &is& Rot&?~&& que coma en cafabr 1m rutas dptimas
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dis* &.). Esb t i de~hwmiintas es una de I s d s IjUtes para los o p e puesto que perm& cantrolar t;C dimeMnamientcl, y la plasrffiad6n de la d llamada ingenieria d e l ~ ~ ) .
. .
118-
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Wra 4.31. Efemplo de conmutaci6n de etiquetas.
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Como se ha visto anteriormente, el tamaRo de las colas de 10s nodos de la red es limitada. A medida que van llegando paquetes a un determinado nodo, sus colas se van llenando paulatinamente hasta que se colapsan. Cuando esto ocurre, 10s paquetes son descartados y se deja bajo responsabilidad de 10s protocolos de nivel superior el solidtar la retransmisi6n de la informaci6n contenida en ellos. Para evitar estas @-didasde paquetes se dispone de las herramientas de prevenci6n de la congesti6n, cuya misi6n es determinar c6mo llevar a c a b el descarte selectivo de paquetes una vez que se ha detectado una tendencia a una situaci6n de congesti6n. Estas herramientas &n muy relacionadas con las herramientas de planificaci6n que se estudiaron en el apartado de control de la congesti6n. Con estas Qltimas, se maneja el inicio de cola, mientras que la prevenci6n de la congesti6n trabaja con el final. Antes de estudiar las herramientas de previsidn de la congesti6nt conviene estudiar el mecanismo de control de flujo en redes IP a nivel de transporte TCP, ya que en UDP, por las caraden'sticas del servicio que ofrece, no tiehe ninglin sentido. El control de flujo en TCP se implementa mediante la utilizaci6n de una ventana deslizante cuyo tamafio se calcula a partir de 10s reconocimientos procedentes del otro extremo de la comunicaci6n. Por otro lado, TCP maneja otra ventana para el conml preventivo de la congestih. En este cam, el tamafio d x i m o de la ventana se calcula en el origen a partir de la cantidad de retransmisiones realizadas. En un momento dado, el tamafio la dfaga de datos transmitida esti limitado por la ventana de menor tamafio. Al iniciar la conexibn, la ventana de cong&n se inicializa a un valor igual al de un segmento3, generalmente 1KB. Cada vez que TCP envia un segmento arranca un temporizador que define un tiempo m6ximo de espera del ACK de dicho segmento. Si el reconocimiento llega antes de expirar el temporizador, la ventana de congesti6n Se duplica y se inicia un temporindor por cada segrnento, de modo que si no se ning6n paquete, en el siguiente ciclo la ventana ya tendr6 un tamafio de 4 KB sucesivamente hasta alcanzar el tamafio m6ximo de la ventana permitido por el t m l o (64 KB). Esta tknica recibe el nombre de slow-start. En caso de que se produjera la p4rdida del segmento, el ACK no llegaria nunca en el momento en que expirara el temporizador, la ventaja de congesti6n se reduci af tat-rmPio inicial del segment0 y se estable el llamado umbra1 de peligro que indica ftkwvalol- m6ximo para la ventana igual a la mltad del tamafio que tenia cuando ddgbb b p4rdida. Hecho, se inicia de nuevo el slow-start con la particularidad que una vez superado el urnbral de peligro, el tarnafio de la ventana se incremenM
el d@vlw TQ Un Mw@t el r s&l&bmd~ -5n -I
51
la ton&dn qm cuando se ~ I r r s m i t i r l o .
se bman la^ medidas adamadas, bajo d&mina&s dmnsde b n d a de ts
~~~ TCP poddan llWr a mnsumir todo el a&
a1 Pondonarnkmb del pt-c&m~~.
fe~ ch efe ell; qu' Pa( fig1
II
TDdoe 10s Rum TCP m sincronban, bperdidando gran canlidad del ancho de banda digponlbte I
Desoarb de un
Trea hentea de tdfia, m i e n r a n a transmirir en instanbs dishnks
Figura 4.33. Sincronizaci6n global TCPIIP.
' Bk Mlar se negocia durante la etapa de establecirniento de la conexdn.
Para evitar estos dos efectos indeseados se hace uso de las thcnicas de prevenci6n de la congesti6n.
7.1.
RED (Random Early Detection)
RED se basa en el descarte aleatorio de paquetes antes de que las colas de 10s nodos de la red alcancen su valor maximo y una vez que ha sobrepasado un umbral de seguridad. Este descarte preventivo de paquetes tiene como consecuencia una disminuci6n de las ventanas de control de flujo y de congestion del emisor gracias a la cual 6ste disminuye su tasa de transrnisi6n y la adapte a un valor que la red sea capaz de absorber. Si aun asi se llega a una situation de congestion, comienza un descarte indiscriminado de paquetes.
DBWRED (DSCP-&sed
7.3.
WRED)
DBWRED (DSCP-Based WRED) no es mas que una version de WRED en la que se mplean la porci6n AF del campo DSCP como ponderador de su probabilidad de descarte cuando las colas de 10s nodos de la red se Ilenan. El segundo digito del campo AF indica la preferencia de descarte del paquete en un rango comprendido entre 1(menor preferencia) y 3 (mayor preferencia).Por ejemplo, si se habilita DBWRED es una interfaz, 10s paquetes pertenecientes al PHB AF23 se descartarian, en media, mas frecuentemente que 10s pertenecientes al PHI3 AF22 y estos, a su vez, serian eliminados con mayor frecuencia que 10s del PHB AF21. A
La probabilidad de descarte de un paquete depende de la tasa de ocupacidn de las colas de 10s route~s.
,*',
100 % .a'
.****
7.2.
3$
*..'.*."***-*'
92,3
WRED es una mejora del algoritmo R ~ que D introduce cierto grado de control en la aleatoriedad del descarte de paquetes mediante el empleo de un peso (IPP) que pondera la probabilidad de descarte del paquete. Existe un umbral minimo, para un IPP dado, por encima del cual 10s paquetes con ese peso empiezan a ser descartados aleatoriamente. Por otra parte, existe un umbrad mdximo que indica el tamaiio de la cola a partir del cual todos 10s paquetes con ese valor de IPP seran descartados. Por defecto, WRED comienza eliminando 10s paquetes con menor valor de IPP. La figura 4.34 rnuestra una simplificaci6n del funcionarniento del algoritmo.
0 0'
r-
W RED ( Weighted RED)
.,**.* ,.-'
nu
,,**' ...'(
.*
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,.*'.I' 0%
0
R'
.
,/ *
/*
,/*
/
Descarte de Destarte de Descarte de paquebs paqws paqueles AF21 AF23 AF22
1
0 0'
,/'
/
0
0/'< /
0
'
/
***
Descarte Descarte de todos de todos los 10s paqueles paquetes AF23 AF22
Descarte de todos
TmA0 'de la cola
paquetes AF21 bTanano \m&m
(to&s bs paquetes que Ueguen sedn descartados)
Figura 4.35. DBWRED para AF21, AF22 y AF23.
I igual que en WRED, 10s umbrales y la probabilidad de marcado son configura-
. Figura 4.34. Funcionamiento de WRED.
Los umbrales y las marcas anteriores son configurables.
Notificacibn explicita de la congesti6n
radicionalmente, la Linica manera de indicar al origen la existencia de una situae congestion y que, por tanto, reduzca su tasa transmision era el descarte de paquetes. Sin embargo, la RFC 3168 define un esquema mas eficiente basado en afiadir a 10s paquetes IP una notificacidn explicita de la congestion o ECN (Explicit congestion Notification) consistente en utilizar 10s dos ~lltimosbits del campo ToS de la cabecera del paquete IP.
1
...................................................................................... 9. Control de admisi6n
Todas las tknicas anteriores se basan en el hecho de descartar paquetes en situaciones de congestibn y en dejar que las aplicaciones de red soliciten la retransjnisibn de 10s paquetes perdidos. Sin embargo, en aplicaciones de tiempo real como es el caso de la VoIP, este t i p de medidas supone la introduccibn de retardos y p4rdicjas adicionales que, en muchos casos, resultan inaceptables. En estos casos, una solucibn mucho m6s adecuada es monitorizar la capacidad la red para garantizar la QoS requerida y rechazar las peticiones de conexi6n si prevk que su aceptacibn significarh un peligro para la calidad de las conexiones curso. Esto es lo que se denomina control de admisibn (ver figura 4.39).
Solicitud de QoS garanthada para un dderminado tip0 & trtifico I
IJ.1 LJJ
red Red
tilirados en V
.
I J JI
IJJ 1 IJJ.
I
. t
Si se adrnite la petiabn, la red y el usuano pactan un contrab de trAfico
Figura 4.39. Funcionamiento del control de admision bdsico.
Las tknicas de control de admisi6n son, por tanto, un mktodo determinists se aplica con el fin de tomar una decisi6n previamente al establecimiento de llamada w n d o s e en si 10s recursos requeridos por una nueva llamada &n disponibles Y sf se va a ser capaz de satisfacer las necesidades de QoS una vez aceptada dicha
,'
O
~
Cabecera IP
Cabecera UDP
Cabecera RTP
Carga util RTP (~02)
~ d ~ de m lab inf~rmaci~n relacionada con la calidad de semicio, RTCP proporcio na 0ba.s funciones adicionales como la identificaci6n de la fuente, la sincroni~aci6~ entre medios o el control de la sesi6n.
Figura 5.3. Encapsulamiento de 10s ~aquetesde voz
RTP permite identjficar el tipo de informacidn transportada, afiadir rnarcas t e m w ,-ales(ame stamp)y nbmeros de secuencia y controlar la llegada de 10s paquetes-Toda est- informaci6n es utilizada por 10s reCept0reS para fwonstruir el flujo de paq tesque gener6 el receptor eliminando, en la medida de lo sibl let 10s efectos de p&didas, el retardo y el Ytter. En este sentido, hay Clue destacar que RTP llev cabo ninguna reserva de recunos, sin0 que ofre~ea1 receptor 10s mecanismos ne sarios recobrar la informaci6n en presencia de a o s -
2.2.
RTCP Figura 5.4. Diagrarna de estados de un cliente RTSP.
RTP dispone de medios para, en presencia de p&rdidas, jitter o retardo, continuar con la reproduccidn &I flujo de paquetes. Sin embargo, no especifi O Creaciones Copyright /I47
i
H.2611263 Codificac'6n de video
H.245 Protocolo de control
H.225 Paquetizacidn
- ", ,
':r
s--;qm
son Is equipos utllizados por 10s usuarios finales y abarcan desclkionales (anal6gicos, RDSI, GSM, etc.), hasta telbfonos IP pasando par ordenadores (equipados con tajeta de sonido, m i d f o n o y altavoces) y sistemas ide grupo o sala. Las comunicaciones de audio son obligatorias, quedando las de video ~t &tos como opcionales, aunque, en cualquier caso, deben ser todas bidireccionales. Kios los terminales deben soportar H.245, 4.931, RAS y RTP. En las figuras 5.9 a) y 9 bl se muestran un telCfono IP v la arauitectura interior de uno para video, respecInc
Q.931 G.711 Setializacidn Audio 3,l kHz de llamadas 64 / 56 kbps
3
RAS 6.723 Setializacidn Audio 3,l kHz del Gatekeeper 6,3 kbps T.120 Protocolos de datos Comunicaciones multimedia
Figura 5.7. EstAndares H.323.
Una red I la figura 5.8,
3 esti colrnpuestaI por cuatrcI tipos de elerne!ntos, tal y c:orno son: Terrninales, Pasarelas, & t e k e e ~y ~IJnida ~ des de cont
Flgura 5.9 T&no
Gatekeeper
IP y Arqu*Wra de un terminal.
Slstema de gmpo o sala
Figura 5.8. Elementos de una red H.323.
150/@Creaciones Copyright
Lhsarelas se encargan de la interconexidn de una red H.323 con otra red sea. Sus funciones b6sicas son la traduccidn de protocolos de establecimien-
C
oc-~~leysl~~/m1
to y liberaci6n de llamadas y la conversidn de 10s forrnatos de la informaclbn entre diferentes tipos de redes. Son elementos opcionales cuando las cornunicaciones multimedia se establecen entre equipos de una rnisrna red local.
3.1.3. Gatekeepers El Gatekeeper, de 10s que puede haber mas de-ino, es el componente mas critico de una red H.323, cuando esti presente, puesto que se encarga de las tareas de control en su una zona de influencia (ver figura 5.10). Dentro de su zona, el gatekeeper provee una serie de servicios a entidades registradas, entre 10s que se encuentran la gesti6n de zona, el control de admisib, la gestibn del ancho de banda y la traducci6n de direcciones (IP-nlimeros de telefono).
Figura 5.11. Arquitectura de protocolos de H.323.
ndar H.323 se identifican claramente dos elementos: terminales y gateEl terminal es el dispositivo a traves del cual se comunicara el usuario, es s IP, telefonos software y terminales de videoconferencia. El otro eledo, el gatekeeper, representa un punto central donde 10s usuarios se regisn para patticipar en 10s servicios de telefonia IP. Los g a t e w a ~y MCU, son opcionay solamente se requieren para ciertos casos, no en todos. Figura 5.10. Zonas H.323.
3.1.4. Unidad Multiconferencia
Las Unidades de control multipunto (MCU, Mu/ticon&rene Cont3vI Unit): se emplean en comunicaciones simulGneas entre m6s de dos usuarios (multiconferencias). Se encargan de mezclar 10s flujos de audio y video y distribuir dichos flujos entre todos 10s patticipantes. La comunicacidn bajo H.323 contempla las seiiales de audio y video. La seiial de audio se digitaliza y se comprime bajo uno de 10s algoritmos soportados, tales como el G.711 o G.723, y la sefial de video (opcional) se trata con la norma H.261 o H.263. Los datos (opcional) se manejan bajo el estAndar T.120 que permite la compartici6n de aplicaciones en conferencias punto a punto y multipunto. 3.1.5. Aquitectura
La figura 5.11 muestra la arquitectura de una red H.323 sobre IP, siguiendo la estrudura de niveles del modelo de referencia OSI.
Los flujos de bits generados pbr las aplicaciones de video y audio son transportapor la red mediante RTP y RTCP, mientras que las aplicaciones de datos se ciiien recomendaci6n T.12X. Ya a nivel de transporte, dependiendo de su naturaleza, an TCP o UDP. El dialog0 entre terminales H.323 y el gatekeeperse desarrolla mediante la especidn H.225 RAS (Registration, Admission and Status) y la comunicaci6n entre bas entidades tiene como finalidad el registro, la adrnisidn y el control del estado de usuario dentro de una red H.323. En la fase de registro el terminal al gatekeeper su direccidn IP para que este Liltimo mantenga un vinculo la direccidn 16gica del usuario (nombre de usuario, e-mail, nlimero de extensi6n nica, direccibn E.164 o cualquier otro identificador Qico del usuario) y su direcIP o direccidn de red. ya se ha dicho, una de las funcionalidades mas importantes es la sefializafigura 5.12). Para cada Ilamada, se establece un canal de sefializaci6n entre endpino y el gatekeeper (canal RAS, Registration, Admissin & Stahrs), fializaci6n entre 10s terminales (sefializacijn 4.931) y un canal l h i c o de entre 10s terminales (canal H.245). o c r e e c l o n a r ~ ~
=.
3.2.
A diferenaa de lo que sucede en H.323, en SIP s6lo se definen 10s elementos que
participan en un entorno SIP y el sistema de mensajes que intercambian estos. Estos mensajes esGn basados en HlTP y se emplean esencialmente en procedimientos de registro y para establecer entre quC direcciones IP y puertos TCPIUDP intercambiaran datos 10s usuarios. En este sentido, su yncillez es altamente valorada por 10s desarrolladores de aplicaciones y dispositivos. Esta es una de las razones por las que SIP se perfila como el pmtocolo ideal para el desarrollo de nuevos modelos y herramientas de comunicacibn, ademas de la telefonia y,videoconferencia IP. Adem6s de 10s terminales de usuario, en la arquitedura SIP se identifican 10s servidores Register, Proxy, R d i My Locaton que son 10s elementos clave para poder ofrecer "Presencia" y "Movilidad" a un usuario SIP. Durante el proceso de registro, un usuario emplea un mensaje SIP para indicar su direccibn IP (direccibn fisica) y e-mail (direccibn I6gica) al servidor Regider que le preste servicio. A su vez, la m6quina Register informa de la localizacibn del usuario (direccibn IP fisica) a un servidor jedrquicamente superior conocido como Lwtion.
.'
.
3a Generad6n en las reds mrjvlles.
wJ'D un nombre o un nClmem de teICfons.
Para facilitar el dmmllo de sewfeias y ailplicadon~?s,hay dispaiblss graq can& de m,Apple4 Sda etc. CQmo pwde verseI sqn muy pareddw a las exista a p l i m d m web, algo na que es de s($aPIslr ya que SIP sjgue la misma 21. Arquitecftrra
mtes de usmrSo CUA, &&aAgsun las krminals de 10s que parten tas de inidar una nu- llamada o de k m l n a r una Ilmada em a e u r s o . la UA ena a niM I&~ko,err do5 entidades: el ogem de L W U ~ ~dknte ~Q (WAGz Uhr 0&@,mcwgMa de lfltciar tas sesJanes SIP, y el qgmte de usuariu m i d o r -Agent Smw),m p o m k de mptirr las petldane de estab1eclmienI-ade
Otra de las daves del desarrdb e implantacidn de SIP es su sencillez. La suite de protocolos que participan en SIP es muy senulla. A efedos de transporte y codificaci6n de la voz y video se utilizan 10s mismos protocolos que en H.323: UDP, RTP, RTCP para el transporte; y H.26~y G.7xx para la compresi6n. Por otra parte, en lo relativo a establecirniento de llama& y proceso de registro s6lo se &flne ucl nivel a travks del cual se inician 10s mensajes SIP en la red; nivel accesible desde niveles superiores de aplicaci6n. Esto significa que estos mensajes pueden ser iniciados desde XML, CGI en Perl, TCL o C++, entre otros.
15610 Creadones Copyright
,
(Mw
Cuando un usuario o terminal SIP desea establecer una comunicacibn con otro, envia un mensaje a su servidor Pnuypara conocer la direcci6n fisica que tiene en ese momento el destinatario de la comunicacibn. En esta fase, el llarnante indicat6 al servidor Proxy la direccidn I6gica del usuarlo Ilamado, por ejemplo su direccibn de correo electxbnico, y con ella, el servidor proxyescalar6 la consulta al servidor Location quien resolver6 la localizacibn fisica del usuario Ilamado.
Pero para la telefonia IP la gran ventaja de SIP es que el proceso de establecimiento de llamada es mucho m6s simple que con H.323, reduciendo de 15 a 5 el nlimero de mensajes necesarios para ello. Otra de las gmndes ventajas que aporta es su
.
de sap^&^^-; l~or~ p l mi o flalT h & ~ & & b j cer I s rwasiidada de factumd&n de las proha sfdo adoptado por el S P P cdmo la kmolggia para
SIP
Como alternativa a H.323, el IETF public6 en matzo del afio 1999 el protocolo SIP (Session Initiation Protoca~Jbajo la RFC 2543. Se trata de de un protocolo de control de la capa de aplicacibn que define cbmo establecer, modificar o finalizar una sesibn entre dos o mas extremos, independientemente del tipo de sesibn de que se trate. Sera otro protocolo, el SDP (Si?ssion Oescnption htoco~'),el encargado de describir el tipo de sesibn concrete. SIP puede utilizarse conjuntamente con MGCP o H.248 con un sokswitch, o puede proporcionar el control total para el estableumiento de Ilamadas a 10s usuarios finales.
m T w q w p ~ . ~ P . - * . : m y ~
FIgwm 5.il4. Tmlnal SIP.
W
W
'
-m ,,
mY'.T
?f-bY
t
It--)
P se trampam
utfitzando UW (a@n
mbs k b i i a l ) a n=P,
s&ada otm pfoWct, el SSTIP [Stream L;TN'lml T m n ~ rPmSrrt flahle de sefializmibfi sobre IP.
Par sw park, SAP (Sswm AM;Mwn;went P-4 ekl; un utilizade para la pubtim u m & median& el envfa miMia de un paquete de anuncio mntiene una d6-h y un pu&o m m a r n a d i d o s (gjeneralmte, el 9875).
dn de -rn
Ffgura 5.15. Ejemplo de Itam& SW.
En la figura 5.18 se muestra un esquema de 10s protocolos empleados por SIP. I-------------_--------------I
Medios
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Control de Ihmadao y saAaltraci6n
m el irtt@rwmbiode jf*Ifmxihentre prowm de sewidos wn el fin de &tar mbMlmf75;51ommientay la duplicacih d~ p a e l a s .
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I l m d m se uubica m tos MGC que enlrian mrnandos a h s
Figura 5.18. Arquitectura de protocolos de SIP.
16010 CreadonesCopyright
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SIP
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MGC Media Gateway
Media Gateway
Figura 5.19. Components de MGCP.
Comandos: - ENDPOINTCONFIGURATIOW oonfigra las caracterlsticasde b llnea del ouerto @or dempb, utilbecdn de by A o ley p). - NOTIflCAnONREQUST: sol'kitud de notficaa6n de eventos. - POLLNOTIPI: c o ~ o h d 6 de n b notificaah de evertos. - CREATECONNEC;~ION.aea una conexidn que terrnlna en un pmt0 final - MODINCONNECTION. modffia (09 p~$mehOS de una c m 6 n
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Senales: - NOTIFY: Ha oarmido alglin evento. DELECONNECTION: Se ha liberado una conexi6n. RESTARTIWROGESS:Uno 0 infrs puntos filrales e&m siencb puestos fuera de servido.
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- AUDITENDP0INT:recogela canfrguracih y la i n f o m d n de
-
Media Gateway Figura 5.21. Llamada MGCP.
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10s dos puntos finales se encuentran en pasarelas que pertenecen a agendichos agentes intercarnbian la information de descripci6n de la sesi6n a protocolo de seiializaci6n agente a agente, cuyo objetivo es sincronizar iento de la conexi6n en 10s dos puntos finales.
&ado de un punto final. AUMTCONMCTION: recoge informaan de estado de ufla
conexi6n.
Flgura 5. 20. Comandos y s e i i a l s MGCP.
e b planteado por MGCP presenta algunas limitaciones consecuencia de la de las pasarelas. Debido, precisarnente, a esta simplicidad la transmisidn c h procedente de la red telefdnica hasta un elemento de la red I P se @ Creaciones Copyright 1163
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,q compleja o imposfbk ya que las pasarelas no soportan I$f&+ializaci6n lomlin sino que 4sta es responsabilidad del controlador.
por
La solucidn es SIGTRAN (Signalling Transptf). SIGTRAN es un protocolo desarrollado para permitir que la sefializacidn en redes de VoIP alcance prestaciones similares a las del SS7 (Sistema de Sefializacidn N07) tipico de las redes pliblicas telefdnicas convencionales por conmutacidn de circuitos.
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El estindar distingue tres componentes estructurales: la pasarela de medios, la pasarela de seRalizaci6n y el controlador de la pasarela de medios (ver figura 5.22): Pasarela de medios (MG, Meda Gateway3: constituye el punto de terminacicin de las llamadas procedentes de la red telef6nica conventional. Se encarga de la compresicin y empaquetamiento de la voz asi como de entregar 10s paquetes de voz a la red IP para que sea esta la que lo haga llegar al destino apropiado. En el caso de que las llamadas se originen en la red IP, el proceso es el inverso. Ademis, tambiCn transporta la seAalizaci6n 4.931 a1 MGC en llamadas Controlador de pasarelas de medios (MGC, Media Gateway Contralle~:es el responsable del registro y de la gestion de 10s recursos de las MG, de las decisiones de encaminamiento bashdose en una politica local, etc. Tambien se encarga del didlogo con las CO del operador a travks de la SG. Contiene una base de datos en la que se mapean las direcciones IP y 10s n6meros de telefono en formato E.164.
F b r a 5.22. Funcionamientode SIGTRAN.
Pasarela de seiializaci6n (SG, Signalling Gateway): se trata de un agente ubicado en las fronteras de la red IP que intercambia sefializaci6n SS7 con la red ' telefcinica. Genera paquetes de seRalizaci6n con formato SIGTRAN y 10s e por la red IP. Normalmente, estos paquetes de sefializacib tienen c ~ m d sk w no un MGC. Un aspedo muy importante es que SIGTRAN controla 10s mecanismos de seiiatizaci6n entre las pasarelas (MG o SG) y su controlador. Sin embargo, el MGC tambikn debe ser capaz de controlar 10s terminales de usuario a traves de alglin otro protocol0 de seiializaci6n como H.323 o SIP. del destine. En el ejemplo de la figura 5.22 el 0rigen red telefbnica y el destino en la red IP. La central lo determina, mediante sefializaci6n SS7, la MG que pe
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wmponentea ubla&s en el camho de la camuntaclbn. bCmtrd y pnvencldn de la wqes0dn. b DehccYn del amdo de loo extremes.
por el abonado Ilamante. Localizada esta informa establecimiento de llamada pueda tener lugar.
Figura 5.23. Pila de protocolos de SIGTRAN. 0 creadones copyright 1165
168/@Creadonso Copyright
Mientras en sus comienzos el rendimiento de la VQIP no era muy bueno, en la ac-dl la m e w de las tecnologfas, la reduccicin de precios en 10s equipamiantos y .a,tmento en la calidad y fiabilidad de las llamadas han transfarmade lo que ham @is em un mem inter& en una tecnologia propia de Internet, en una 'realidad adop&a en numerosas ernpresas, tanto grandes corporaciones como pequeRas y mediahbmnpresas. Las predicciones sobre el inwemento y la adopcicin da telefonia IP, seklezitixlios realizados por numerosas consultoras, son muy positivas; as;, Gartner h i p espera que las ventas de tegfonos IP aurnenten en tarno al 40 OO/ de 2005 a y en Espafia, IDC p r e d que el mercado de equipos supere 10s 15 mitlones de bps en 2007. as que se obtienen al integrar dos redes (la de telefonia tradicional y la una linica son widentes: el mantenimiento, la g&dn y la admhistrarmalrnente, el 80 O h de 10s problemas se pueden solucionar de a145 % que se consigue en las redes tradicionales de conmutaLa reducci6n de costes viene propiciada por el ahorro de castes de s enbe delegaciones, al utillzarse la infraestructura de datos ya misma manera que en la telefonia tradicional se realiran llamadas ratuitas entre extensiones de la centralita utilizando una numeraci6n abrecostes de gesti6n de infraestructura, 10s costes de movilidad de 10s usuarios mientos, incorpracibn de nuevos empleados, etc, se realiza de mo conedar un terminal telefdnico IP o so@hone a la red local I acceso a Internet).
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6s de Was estos knefidos ecan6rnicos, pademos destacar otros: Reemplazo de sistemas heterogbneos por una infraestructura de datos estandarizada y consistente, comljn para voz, datos y video. Aumenta de productividad. Mejora de 10s sistemas de informacicin. estas ventajas, segljn un estudio realizado por la consultors Deloitte, en ernpresas que han adoptado una solucih de convergencia a telefonia a m4s notable ha sido la reducci6n de castes, aunque todas las predicntan a que, en el fukrro prciximo, seri el Increment0 ie aplicacion& y cawanzadas, las causas principles de adopci6n, relacionadas m65 con el b b de productividad y no tanto con la reducci6n de costes.
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, mientras la telefonia IP ofrece una serie de ventajas y reducciones ificativas, puede requerir una considerable inversicin y suponer unos (10s nuevos quips se deprecian con mayor rapidez que 10s tradicionaI @I
Creaclonea copyright 1171
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muy cauteloso a la hora de implantar una soluci6n de este tipo, analizar sus p m y sus cvntras y determinar la extensi6n de su aplicaci6n, para probar la bandad de la misma y, una vez seguros de que funciona correctamente, extenderla a toda la organizaci6n.
La clave para una implementaci6n con 6xito de una soluci6n amplia de telefonia IP es el compromiso asumido por la direccidn de la compaiiia, que la vea como una decisi6n estratkgica, que considere todos 10s beneficios potenciales y riesgos (seguridad, regulaciones, interoperatividad, falta de servicio) y que haga un seguimiento muy puntual de c6mo se va implantando, ademds de asegurarse que todos los empleados reciban la adecuada formacibn, par aqeu no haya rechazo y se optimice su utilizaci6n.
2. El Auge ............ L....sde .....la ...VoIP ................................m..m.s.....m.,............m.... Hace ya mucho tiempo que las redes de voz sobre paquetes y, en particular, las redes de VoIP son una tecnologia madura y con soporte para gran cantidad de aplicaciones. Pero no es linicamente su viabilidad tbcnica el factor determinante del 6xito de este tipo de tecnologia. En la mayoria de 10s casos, la implantaci6n de una solucibn de VoIP es rentable econ6micamente. Las ventajas que aporta una soluci6n de este tipo son muy variadas, aunque se pueden agrupar en dos categorias principles: disminuci6n de costes e integracidn con mliltiples servicios y tecnologias.
MERCADO MUNDIAL DE TELEFON~A
Unidades surninistradas
El fendmeno de k w z sobre; protocolo I P (VoIP) ha supu@sto, pot m$MiZe,uriB authntica revolucih para las wmunicaciones telef6nicas. Y una de las m m e s mas importantes de su irnparable crecimiento es el precio para el pliblico. La popularizaci6n de estos servicios arranc6 gracias a Skype, que comenz6 en 2003 a ofrecer Ilamadas gratis entre ordenadores personales, o con tarifas m6s baratas a telefonos convencionales. Las ventajas para el consumidor son innegables, consiguiendose ahowos de coste, frente a la telefonia convencional, de hasta un 80 %.
Seglin explica la OCDE en el informe "Perspectivas de las Comunicaciones" de 2005, Internet cambiara el modelo de telecomunicaciones y cambiar6 el papel y el modelo econdmico de 10s operadores. El creciente Cxito de la telefonia por Internet, o VOIP, amenaza las fuentes de ingresos de 10s operadores tradicionales de la telefonia fija, particularmente para la telefonia internacional. Seglin la organizaci6n1 10s operadores de telefonia fija, al crear puntos de acceso rnet sin cable WiFi en las ciudades, van a llevar a 10s operadores de m6viles una petencia m6s incisiva de lo que preveian cuando compraron sus licencias de teleci6n (3G).Para preservar sus ingresos, sugiere el informe, 10s n modificar sus parrillas de facturaci6n1por ejemplo, incitando a mprometerse por periodos mas largos.
, la competencia creciente de Internet por ADSL podria necesitar una modiarcos reglarnentarios actuales. En particular, las autoridades regulan tener que revisar sus obligaciones en materia de servicio universal de nicaciones, ya que cada vez m6s empresas ofrecen servicios de telefonia sin estar fisicarnente presentes en el pais, precisa la organizaci6n. s factores que son determinantes para el desarrollo actual de la n se ve favorecida gracias a su dinamica competitiva, que se ve unaqxnetraci6n significativa de la banda ancha en todos 10s seglientes, las mliltiples y ventajosas ofertas de 10s operadores y la ci6n de nuevos agentes desde Internet (Microsoft, Skype, Google, etc.) . una tecnologia que permite la equiparaci6n cualitativa con la all ofrece atractivos servicios novedosos (videollamada, nomadisntiza la estandarizaci6n de protocolos (SIP) y de arquitecturas
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m s o de regulaci6n de sus servicios. atribuyendo rangos de numeraci6n p%ca y no geografica y diferenciindolo de 10s servicios telefbnicos de caa tradicional, optimiza su desarrollo y evaluaci6n. UnrrrsXttaa9oMW-rW ~ X - I P ~
Fuente: Ggy$rer Group ZW
Figura 6.1. Evoluci6n de implantacih de PBX-IP.
17210Creadones Copyright
bbreabundancia de ofertas de trifico genera ofertas muy rentables (de baM e ) para el usuario, que adquiere un servicio de gran calidad. mcteristicas favorecen, sin lugar a dudas, el desarrollo de este sistema de h ya que supone un avance significative frente a la telefonia tradicional, I permite la corn1micaci6n con y sin nlimero de tel6fono desde cualquier @ Creacioner Copyright / 173
*imcf6n-cxKI banda ancha y con mlittiples t e r m i n a l e g w o s simuMnea&~mismo~ ofservicios innovado= mmo la pasibitidad de la g&6n telefbnica par facilita el nomadism0 Y el acceso a productos multimedia. Ademas, todo esto es Posible a haves de terminales de muy diferente rango como telefonos fijos tradicionales e IP, m6viles 0 p o ~ t i l e entre s otros. Pero pese a sus numerOsas virtudes, el proceso de extensib de esta tecnologia debe una serie de dificultades para que sea realmente efebiva. Estos retos 10s podemos dividir en tres parimetros:
caso de alguna incidencia o averia y altavoces para la csomunicacidn de avisos sobre posibles incidencias en el swvicio). A[ trabajar utilizando el protocolo TCP/IP se comparte la misma red de datos~que utilizada para videovigilancia con cdmaras IP y telecontrol, tenienbmbi&n puede do cads intercomunicador o dmara su propia direcci6n IP, 10 que permite su s u ~ r v i desde un centre remot0 el desvio 0 generaci6n de mensajes a/desde cualquier Bunto de control. ~ ~ soluci6n t a ahorra codes y ofrece una buena calidad de VOz cluel vez diqitalizada puede incluso ser comprimida para ocupar menos ancho de bansn-3
La innovaci6n tecnol6gica debe estar enfocada hacia las necesidades de 10s usuarios, facilitando asi su uso. Las empresas que dirijan sus objetivos hacia este campo deben garantizar la solvencia e inter& necesarios para garantizar la "excelencia operativa". El mercado ha de regularizarse como salvaguardia de 10s derechos de 10s usuarios y garantia de la existencia de un mercado flexible que estimule el sector. Por otra parte, tras un largo period0 de debate y tras una consulta pliblica de la CMT, en agosto de 2005 entrarop en vigor 10s nuevos recursos de numeracib p r a
10s servicios de telefonia IP pljblicos en Espafia (informaci6n detallada se encuenba en el capitulo 8), lo que es el pistoletazo de salida para que 10s diversos operadore empiecen a preparar sus redes, disefiar sus servicios y lanzarlos comercialmente. La S I X 1 (secretaria de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Informaci6n) ha asignado dos rangos de numeraci6n1 uno compartido con el servicio telefdnico fijo conventional (rang0 8) Y otro especifico (rango 51). Una caracteristica de liltirnos es que permitirdn a 10s usuarios disfrutar del servicio independientemente de su ubicaci6n geografica (servicios vocales n6madas) aunque, de momento, se requiere que el abonado resida en Espafia. Queda de este mod0 habilitado un bloque de 10 millones de nljmeros identificados por el prefijo 51 que, al no tener informacGn geogrdfica, podrdn ser utilizados para prestar servicios n6madas en todo el territorio nacional, aunque se requiere que el abonado resida en Espafia. Las aplicaciones que utilizando la VoIP se pueden ofrecer son muchas y variadas, siendo la principal la telefonia IP, a un coste muy competitivo frente a otras alternativas, por lo que es de esperar su proliferaci6n a medio/largo plazo. Ya hay un amplio consenso y evidencias en el sector en cuanto a que las plataformas de 10s servicios de voz estin ya migrando progresivamente a Redes de Pr6xima Generaci6n (NGN) " IP", usando VoIP sobre Banda Ancha. Tal evoluci6n constituird un gran cambio perception del usuario con respecto al valor corgercial de 10s servicios de voz. Pero la VoIP no solamente aplica a la telefonia, sin0 que puede utilizarse, ejernplo, en grandes instalaciones de megafonia e interfonia, como las que existen las redes de metro, centros comerciales, recintos deportivos, aeropuertos, esbcion de autobuses, trenes, etc. con decenas o cientos de puntos de interaccGn con I usuarios (interfonos para la comunicaci6n de 10s usuarios con el puesto de control
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1.
Cuidado con la seguridad
Un nlimero cads vez mayor de usuarios de Internet ha constatado las ventajas de efonia IP. Sin embargo, la gran mayoria a h no se percata de 10s riesgos de sead a 10s que esG expuesta tat tecnologia. AI respecto, la compafiia de seguridad Symantec, una de las m6s importantes del mundo, previene que 10s atade hackerscontt-asistemas de telefonia P I irin en aumento, a la par con la proci6n de tales sistemas. Entre 10s mktodos que podrian em~learsefiguran: ~udio-spamaclistico que Ilenara el contestador automatic0 con publicidad de voz. Skype, por ejemplo, cuenta con un servicio de contestador automitico. Phishing telefrjnico, en que se intenta inducir a 10s ~suariosa ~ro~orcionar informaci6n personal por telkfono para despubs utilizarla fraudulentamente. ~ ~ ~ i p u l a cdel i 6 nvisor de identificacihn de Ilamadas. De esa rrh3net-a se intenIla&ria inducir a 10s usuarios a creer, por ejempl0, qUe esti t-ecibiendo mada de su banco. :uestro de lineas telefinicas, que desviardn las llamadas a estafadores. mas de esto, 'Symantec pronostica un renacer de una antigua f~m'lade trusos realizaran miles de llamadas telefbnicas al azar, basta que res~onda con sefial digital y, entre tales nlimeros, buscarin agujeros de seguridad ores desprotegidos, con el fin de vulnerarlos. Tambibn, se pueden ~roducir e Denegaci6n de Servicio (DoS), ante las llamadas rnasivas a un r~k"rKJ el =so de 10sm6viles, la invasi6n de anuncios publicitarios hablados puede ser una realidad, invadiendo nuestra intimidad. todo ello, en este tip0 de aplicaciones, a1 igual a como sucede en cualquier que tener en cuenta 10s riegos a 10s que se esti sometido Y ado~tarlas e prevenci6n y protecci6n mas adecuadas para cads cam.
4. Redes corporativas de voz .'.................................................,,.........""......................... A rnedida que 10s costes de irnplantacion de una solucidn de voz sobre paquetes fueron disrninuyendo, se cornenzaron a instalar algunas redes en el entorno corporativo, ya sea corno cornplernento de las redes corporativas de voz tradicionales (PBX) o bien corno sustituto de estas. De rnanera andloga a las redes del operador tradicionales, las redes corporativas de voz consistian en una serie de PBX interconectadas entre si a traves de un enlace troncal. Esta arquitectura hereda 10s rnismos inconvenientes de 10s backbones telefdnicos convencionales de baja eficiencia tknica y econ6rnica.
LAN mpadva
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Figura 6.4. Red corporativa de voz tradicional.
Sin embargo, la voz sobre paquetes en el arnbito wrporativo ofrece una n garna de configuraciones. Recogerlas todas resultaria irnposible dada su gran L dad, asi que nos lirnitarernos a describir las principales: el resto son pequefias L ciones. La aplicaci6n mas inrnediata en la interconexi6n punto a punto entre las PBX poratjvas (ver figura 6.5). En este caso, se utilizan 10s enlaces WAN de datos transportar 10s paquetes de voz generados en las pasarelas que se convierten a el cornponente rnis critico. Generalrnente, la pasarela no es un equipo separa especifico, sin0 que puede venir incorporada en el router (por ejemplo, la serie ( lyst de Cisco) o en la rnisrna centralita (corno es el caso de la MDllO de EriicsSo Definity de Lucent o la Magellan de Nortel).
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I El ancho de banda de 10s circuitos de voz perrnanece reservado independientemente de si circula informaa6n por eUos o no.
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Lavr)zs?3
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convertem un flujo
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LOS paqwtes d e voz v@an por la red IP junto a m 10s datos y el vldeo.
para recuperar la voz orig~nal
Figura 6.5. Interconexion punto a punto entre PBX corporativas.
principal ventaja de esta configuraci6n es que la interconexi6n WAN es rnucho Iarata que la interconexi6n de PBX con lineas dedicadas. Por este rnotivo, esta ~ c t u r ase denornina toll-by-pass. cisten centralitas que, adernas de incorporar la pasarela, perrniten la conexi6n dide telkfonos IP a la vez que rnantienen la posibilidad de conectar telefonos tratales. Son llarnadas centralitas IP o IP PBX (ver figura 6.6). Una diferencia irnporentre una PBX y una IP PBX es que estas iltimas son mucho mas sencillas (por h,pueden construirse sobre un PC en el que se ejecute Microsoff Windows, o Sun Solaris y est6 equipado con tajetas especificas) y tienen un cardcter rn6s b Qsuelenproporcionar API de prograrnacibn). jB IP PBX e&n
cada vez mas extendidas. De hecho, segin un informe de la l b r a I n Stat (2005), hasta el 2009 las cornpras de este tip0 de equipos crecerin anvertirse en el 91 OO/ del total de las PBX.
Dalmente, otra posibilidad es extender la conectividad IP extrerno a extrerno (ver ' 6.7). Surge entonces la necesidad de incorporar un servidor de telefonia que se w e del control de llarnadas y de la sefializaci6n. P-
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imtbian un punto de c o n m t r a c i h de las llamadas de Iw clientes de 10s producbos y/o servicios de una determinada instituu6n o empresa. Con el fin optimizar el reparto de las llamadas entre 10s agentes del centro se introduce dkpositivo conoddo con el nombre de ACD (Auhmatic Cbll Distn;buhtj. Un ACD de.termina. en funci6n de una serie de parimetros preconfigurados y otros que recoqe e la llamada entrante, el destino m i s adecuado para dicha llamada. ~acieroncomo respuesta a la necesidad de mejorar la eficiencia del reparto de Ilamadas. Sin ACD, la PBX envia una nueva llamada entrante a cualquiera de 10s operadores del centro, sin bner en cuenta si k t e estaba ocupado, su capacitaci6n1 etc. (ver figura 6.10). En situacibn rnuchas llamadas se perdian o no eran contestadas de la manera adeada, con las consecuencias negativas que ello tenia la organizacibn.
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Figura 6.9. ArquiteCtura para soporte de CentrexIP.
Las ventajas que aporta la utilization del servicio Centrex en el despliegue de una red corporativa de voz son las siguientes: Inversi6n inicial baja: el coste de adquisicibn de una red de voz basada en centralita incluye, no s61o el de la propia PBX, sin0 tambikn el de 10s terminates. En el caso del Centrex linicamente hay que invertir en terminales y pagar la cuota del servicio, mucho m6s barata que adquirir una PBX.
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Escalabilidad: la demanda de nuevas lineas se ve satisfecha mediante fa 'con trataci6n de lineas adicionales. Sin embargo, en el caso de la PBX pod& arrir que hubiera que comprar una nueva.
Figura 6.10. CAU sin ACD.
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Fiabilidad y mantenimiento: el mantenimiento de las lineas Centrex es respon sabilidad del operador y estd incluido en la cuota que se paga por el servicio. Sin embargo, una PBX ofrece un mayor nlimero de funcionalidades (por ejemplo operadoras automaticas avanzadas) y su adquisicibn implica que la red esti bajo E control corporativo, algo que para muchas organizaciones resulta indispensable.
6. Centers I P .......Contact -..................,....*..................................................I . .
Los Contact Center IP se han convertido en el liltimo paso de la evol tradicionales Centros de Atencibn a Usuarios (CAU) en 10s que toda la pla nologica esti soportada pot el protocolo IP y algunos otros protocolos aux
18210 Creadonets Copyright
otra parte, un CAU sin ACD es, desde el punto de vista de la ingenieria del trasistema de krdidas (Erlang-B), ya que una nueva llamada entrante no podra dida si todos 10s agentes estdn ocupados. Esto supone, en muchos modelos io, una situacibn inadmisible ya que equivale a la pkrdida de clientes. Los n la soluci6n a este problema, ya que permiten que las llamadas entrantes n" en una cola de tamaiio variable y configurable hasta que un operador que(slstema de espera o Erlang-C) y pueda atenderlas. taja de 10s ACD es la flexibilidad en el encaminamiento de las Ilamadas. comljn a todas las tknicas de encaminarniento de llamadas es la clasifia misrna dentro de alguna categoria, para lo cual en alglin momento ha acenarse inforrnaci6n sobre el nlimero llamante en una base de datos El caso m6s simple es guardar lasidentification del nlirnero llamante que puede obtenerse de la informacion de seiializacibn.
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Agentas
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IVR define un iirbol de navegacidn que determina la interaccibn del usuario m i c i o a travh de camando de voz utilizando para ello tecnologias de m n o tu y sintesis de voz. Los primems IVR eran solucjones cerradas para las que prescindibles canocimientos de herramientas muy concretas y albmente detes del fabricante. Como respuesta, y grxias a la difusihn de las tecnologias
ACD decade cud1 es enta m& adewado ra atender la Ilemada.
La PBX enda !os datos de le llemada a1 ACD
NR (htemyeV o t i R m s e ) ) .
Figura 6.11. CAU con ACD. 1
Una posibilidad es el encaminamiento basado en la capacitacidn de 10s agentes, que consiste en clasificar la llamada como perteneciente a alguna categoria y asignar la llamada al agente con mayor conocimiento en dicha categoria. En este sentido, hay dos puntos criticos que van a determinar la calidad de la atenci6n por parte del agente: por un lado, clasificacidn de la llamada y, por otro, la disponibilidad de toda la informacidn relativa a la misma por parte del agente. En ambos casos, resulta fundamental el empleo de una aplicacidn CTI (Computer Telephony Integralion). La figura 6.12 muestra un ejemplo en la que al agente le aparece en pantalla la informacibn correspondiente a la llamada telefdnica entrante. Este tipo de aplicaciones reciben el nombre de screen popping.
UW0015 Rcopasd PClnodsr
Figura 6.12. Ejemplo de aplicaci6n Cn.
18410 Creacionas Copyright
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Figura 6.13. Funcionarniento de un portal de voz.
Una vez que ya disponemos de las redes de voz y las de datos funcionando conjuntamente, se plantea la incorporacidn al abanico de contactos de otros canales de comunicaciones tipicos de la web, corno el chat, el correo electrdnico o la propia navegaci6n por Internet. Es asi como el Call Center pasa a denominarse Contact Center y a incorporar nuevas herramientas. Uno de 10s servicios mas avanzados es la navegacion colaborativa o cobrowsing, que consiste en la sincronizaci6n de 10s navegadores del agente y del cliente para el completado de formularios asistido o, simplemente, para que aquCl guia a1 cliente en su viaje por 10s contenidos del portal web de la ernpresa.
e s t a b l e r er elbs eomun~cacrOttesde voz podria perrsarse incluso en la sustituci6n de las redes 1-.-fdnicas, como dicen algunos expertos. Los servicios de llarnadas a traves de la web son muy sencillos en su concepci6n y cualquier usuario cuyo PC se estB equipado con una tajeta de sonido puede disfrutar de ellos (ver figura 6.15). En primer lugar, el usuario se conecta a la pigina o aplicaci6n web adecuada e inicia la llarnada tras marcar el nlirnero de telefono o pulsar sobre un hipervinculo. La llamada asi iniciada se transfiera a travCs de Internet hasta el directarnente o trav6s de un conrnutador al que estC conectado dicho destino.
El paso siguiente en la evoluci6n es integrar las redes de voz y de datos tambien desde el punto de vista de la infraestructura, y es, precisamente aqui, en donde surge el concept0 de Contact Center IP (ver figura 6.14). Control de llamadas
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PASARELA
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RED TELEF~NICA
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BASES Dl DATOS
SWIV W O ~ de chat
Figura 6.14. Contact Center IP.
En un Contad Center IP todo el trafico, sea voz, datos e incluso video, viaja par la misma infraestrudura tecnol&jica, con las ventajas que ello supone.
7. Servicios ,.......,.......................~................,,,.,*.......'... de llamadas a traves de la web ..* ..
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Es indiscutible que la web es una de las aplicaciones mas extendidas de Interne no podia quedar ajena a la revoluci6n de la VoIP. En efedo, Internet es una red 4 tiene conectados a miles de rnillones de usuarios y si, de algljn rnodo, fuera pod
186/@Creaciones Copyright
Figura 6.15. Ejemplo de llamada a travb de la web.
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p el desarrollo de este tip0 de aplicaciones uno de 10s protocolos mas empleaWP que, de hecho, ofrece al prograrnador una gran cantidad de herrarnientas la puesta en rnarcha de este tip0 de servicios. Estas herramientas son s a las que se utilizan en la programaci6n de las aplicaciones web con, ,:GI, JAVA Servlets, etc.). ipo de aplicaciones que, si bien, no es un ejernplo de cornunicaciones telef6le 10s es de comunicaciones de voz, nos referimos a la mensajeria instanidUno de 10s programas mas extendidos en este tip0 de aplicaciones es Skytemente cornprada por eBay en septiernbre de 2004). De hecho, son ya mas 3nes de usuarios 10s que lo utilizan en todo el mundo. Niklas Zennstrom, fundador de Skype y de KaZaa, "la industria telefbnica morira, pero deber6 cambiar su forma de ganar dinero" y "Pagar por teleuna idea del sigh pasado". La cantidad que pagb eBay, la tienda rn6s rennternet, por Skype, rninljscula ernpresa dedicada a llarnadas por la Red y 6 en 2004 tan solo 5,6 millones de euros, fue de 2.100 rnillones, lo que au-
7 .
gura no tanto una revoluci6n en el cornercio electr6nico sino en la industtfa blef6nica traditional, que no podr6 seguir cobrando ni por tiempo ni por distancia.
8.
VoIP en las redes de acceso
..........................................................................................
Aunque la introduccidn de la VoIP corno sustituto de la telefonia convencional esta davia lejos de ser una realidad, se le augura un gran futuro, ya que cada vez son 6s 10s usuarios de las redes de banda ancha en sus distintas modalidades (ADSL, ble, UMTS, LMDS, WiFi, etc.).
I
Los adores implicados en la explotacion de las redes de banda ancha son muchos uy variados, sin embargo, es posible agruparlos en tres categorias. La mas impor..nde todas y en torno a la cual gira la existencia de todas las demas es, como no, 5 usuarios, ya Sean residenciales o corporativos. Para que 10s usuarios puedan hacer to y disfrute de 10s servicios de telecornunicaci6n1 son necesarios dos tipos de proiedores: por un lado, 10s proveedores de acceso, que proporcionan 10s rnecanisrnos kos de conexi6n, y por otro lado, 10s proveedores de servicios que ofrecen aplicas y contenidos para 10s usuarios conectados a la red.
Proveedores de Servicljos
Proveedores de Acceso
Usuarios
4
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Figura 6.16. Interfaz del programa Skype.
S p e s un programa senciHo y graWiu qwe yal se kin desmgpk unas 100 rni-
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ISP
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Red ransl
Red Accc
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Redes corpora tivas
Existen muchas similitudes enbe Sp.? y hs aplicaciarses de m s a * instaw n a , can las que m u c h usmrim ya d n famlliitizados. Per ejmplq se p u d ren-cia con o t m cuatro usuarios. Respe&o a la vaz, amviefie el sofuklo en p a w de d a b que cnrzan Internet hasta volwrse a mmeW en sonFdos d Ilqar a W de tino.
.
Rpun 6.16 Equana general de una red de ban& andla.
VoIP en redes de cable
8.1.
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Las redes de cable son una evolucion de las antiguas redes de CATV caracterizadas por utilizar un backbone de banda ancha en la red troncal, generalmente, sobre transporte 6ptico. Por esta razon, se suelen denominar redes hibridas fibra-coaxial o redes HFC (Hybrid Fikr-Coa* . La figura 6.17 muestra 10s elementos bSsicos que permiten la comunicaci6n en una red HFC y la figura 6.18 la conexi6n de un cablem6dem.
Serial rnodulada de radofrecuencia
Cabecera regional
Red w c
( a b l e Modem Domidllodel usuarlo
Internet
Y
Cabecera local
Figura 6.18. Conexi6n del cablem6dem en la cabecera.
Cab€
Regi
lar y demodula; 10s canal& ascendente descendente, re~~ectivamentg. En i o n s sencillas, el cablemklem se conecta a un hub o concentrador que es conectados los ordenadores del usuario y 10s telCfonos IP. Cuando aumen(wmo es el caso de una pequefia empress), el hub
Iranspo r$ ptica
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Set-top box-TV
Cable rn6dern - ordenador
hora de ofrecer un servicio de VoIP sobre una red HFC, es necesario considerticulares de la telefonia con respecto a 10s serviprincipio, estaban pensados este tipo de redes y serie de limitaciones tecnolbgicas contra las que
Figura 6.17. Estructura de una Red HFC.
En la cabecera de la red, ademis de centro captador de sefiales de radio y televi si6n. se ubican el sistema de terminacibn de cablem6dems o CMTS ( W e Modn Terminalion Sydem) y el sistema de conmutaci6n (generalmente, una PBX de apad dad comparable a las centrales locales de 10s operadores tradicionales). El CMTS 51 encarga, por un lado, de conformar la sefial del canal descendente modulando cuadamente las sefiales de cada usuario y, por otro, de extraer las sefiales de de retorno.
los aspedos m6s criticos es la disponibilidad. En efedo, 10s usuarios de la ca edih acostumbrados a unos niveles de disponibilidad muy elevados (10s
redes HFC, sobre todo en las de mayor tamafio, resulta harto complicado estos nivetes tan elevados debido a la gran cantidad de dispositivos ubicad usuario final y la cabecera del operador: amplificadores, conversores, 6pb i c o s y dectro-6pticos, distribuidores de sefial, etc. Por ello, es imprescin@ Creaciones copyright /I91
dible, no &lo construir la red con equipamiento de alta calidad, sin0 tambi6n el diseiiar una estrategia de alimentaci6n de dichos equipos adecuada y, a ser posible, redundante. No hay que perder de vista que la pCrdida del servicio telefbnico puede resultar catastr6fica.
8.1.2. QoS LOS parimetros de QoS que exige el servicio de telefonia son muy distintos a 10s de la difusibn de video. En primer lugar, el ancho de banda requerido por la telefonia, aunque relativamente pequeiio para una Qnica Ilamada, aumenta con el nlimero de llamadas cursadas simult6neamente. En cambio, cada canal de video necesita un ancho de banda mucho mayor que un canal telefbnico, pero este permanece invariable e independiente del nlimero de usuarios que lo sintonicen.
Por otra parte, la VoIP es muy sensible al retardo y a sus variaciones. Las redes de cable sufren un retardo caracteristico debido al mod0 en que la cabecera recoge 10s paquetes pertenecientes a las llamadas de 10s usuarios. La cabecera, encuesta a 10s dispositivos de 10s usuarios si tienen a l g h paquete que enviar y, puesto que esta conexi6n no es permanentel existe un cierto retardo de transmisi6n entre ~ O encuesS tas sucesivas en el que 10s paquetes deberin almacenane.
r r YWl figura 6-19. h c h o de banda del par trenzado en ADSL y sus variantes,
8.1.3. Bidireccionalidad
as primeras redes de cable que se desplegaron hacian us0 de cable c0axial hall duplacomo media de transmisirjn, es decir, capaz de enviar informacibn en sentido descendente pero no en ascendente, algo totalmente Ibico si se tiene en cuenta que su objetivo era la prestacibn de servicios de difusion, altamente unidireccionales. En 10s casos en que se requeria bidireccionalidad en la red como, por ejemplo, en aplicaciones de PW (Pay Per view), el canal de retorno era soportado generalmente a traves de la red telefdnica. Sin embargo, no debe olvidarse que la telefonia es un servicio bidirectional y simCtriu, y que, por tanto, utiliza el mismo ancho de banda en el canal ascendente Y descendente. Este hecho es particularmente importante a la hora de dimensionar la red, puesto que existen limitaciones en el ancho de banda asignado a 10s canales de retorno. La soluci6n vino de la mano del estindar DOCSIS (Dab Over Cable 2wice Inkp face Specification) que defini6 60s mecanismos de transmisi6n de paqudes de dams en redes de cable. En una versi6n posterior del estAndar (DOCSIS 1.1) se introdu~a tambien la QoS y la seguridad necesarias para la prestaci6n del servicio telef6nico.
8.2.
necta a 10s usuarios a la red telefbnica y el un conmutador de d a t a de ciones (generalmente, ATM) para el acceso a Internet y la transmision de
VoADSL
Las tecnologias DSL (DMital Subsuiibw Line) ofrecen vebcidades de transmi5 elevadas utilizando la planta de cable telef6nico ya existente aprovechando a1 t-dxi
19210 Creaciones Copyright
8 c m d ~ ~ Copyright ~as 1193
otra pram, b @fkd- que el operador d e intrducir en su red son mfnimas, p u m qU3 6nanaente €?snecl.esaria la inclusibn de una pasarela que cone=& la red IP m n la red klef6nica (ver figum 6.22).
Term~nalde datos
Pasarela
de
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vm
Tdefono analQm
El trhflco de voz y el cB dabs
Voz y Datos
DSLAM
se endan a la red IP a bavb de un mmutada de acmso
Para hmadas p o d e n b o dest~mdasa la RTPC (o ISDN), la vozse sapare y m envia a la ceftral &
Figura 6.20, Arquitectura de una red ADSL. Vor D*os
Figura 6.22. Arquitectura de urna red con soporte VoADSL
En estas redes, el ancho de banda destinado en un principio a ~ot-nunicacionesdc dates puede emplearse para ofrecer comunicaciones de VOIP (ver flgura 6-21), con el valor afiadido de que el ancho de banda consumido por las ~OrfI~nicacionesde voj varia dindmicamente, ya que ljnicamente lo utilizan cuando la converSXi(n esG a d "a. ~a principal ventaja es que estas lineas telefhicas son adicionales a la del telkfono convencional.
Llnea ADSL
ADSL con VOZ derhrah
Llnea nuaL
Figura 6.21. VoADSL.
Pero ADSL esta evolucionando para ofrecer rnayores prestaciones y asi tenemos tL2 y ADSL2+, que son unas tecnologias preparadas para ofrecer tasas de transfe%a sensiblemente rnayores que las proporcionadas por el ADSL convencional, iendo uso de la rnisrna infraestructura telefonica basada en cables de pares de e. Asi, si con ADSL tenemos unas tasas mdxirnas de bajadalsubida de 811 Mbps, ADSL2 se consigue 1212 Mbps y con ADSL2+ 2412 Mbps. ADSLZ aumenta la ban% frecuencias utilizada hasta 2,2 MHz, el doble que ADSL y ADSL2, por lo que iigue una ancho de banda rnucho mayor.
fA medida que aurnenta la longitud del bucle, las prestaciones de ADSL2+ disrnin de manera que en bucles largos (>3 krn) convergen las prestaciones de ADSL, U y ADSL2+. Tal convergencia se debe al aumento de la atenuacion y la diafonia h distancia, que afecta especialmente a las altas frecuencias, lo que supone la ri6n progresiva de la banda entre 1,l y 2,2 MHz. Para la banda hasta 1,l MHz Paducen tambien variaciones de la atenuacion al aumentar la distancia, per0 tales lnes son similares a las de ADSL2. !mas de la rnejora del ancho de banda, la evolucion del estandar ADSL conuna serie de irnplementaciones que rnejoran la supervision de la conexion y la de servicio (QoS) de 10s servicios que 10s usuarios demandan a traves de la ! banda ancha. Con esta capacidad ya es posible ofrecer cualquier servicio mul, por ejemplo TV (Irnagenio de Telefonica, que contaba con 200.000 usuarios
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La VoIP, junto con la telefonia mbvil, constituye uno de 10s elementos que han relucionado el mercado de 10s servicios de voz y de telecomunicaciones en 10s ljltimos 0s. El enorme auge de la banda ancha, asociada a Internet, est2 posibilitando aden rnejor acceso a 10s servicios tradicionales: navegaci6n web, correo electr6de ficheros, etc. la oferta se servicios del tip0 dualy triple-pla~en 10s s datos, y la televisi6n1conviven sobre un mismo acceso de usuario.
La telefonia por Internet naci6 en 1996 con la publicaci6n del primer estindar .323) por parte de la ITU-T. Al principio su nljmero de usuarios era muy reducido, con la expansi6n del acceso a Internet de banda ancha, empezaron a crecer, de a exponencial, tanto 10s servicios de bajo precio, corno 10s programas gratuitos ser descargados desde Internet. es una tecnologia que permite la entrega de information utilizando el proPI a1 enviar la voz digitalizada en paquetes discretos, en vez de hacer uso de radicionales protocolos de conmutaci6n de circuitos. Asi, la voz viene a convertirse cio creciente y totalmente centrada en 10s datos. Dependiendo de c6mo n preparadas las compaiiias tradicionales de telecomunicaciones (Telcos), el surento de la VoIP ser6 para ellas una amenaza o una oportunidad de negocios. Por a parte, las empresas que estin en el negocio de 10s ISP tratarin de utilizar la VoIP ra desarrollar las oportunidades de negocio de voz, corno una alternativa m6s que les abre para entrar en un atractivo mercado que se haya en plena expansi6n, do por la convergencia tecnol6gica que se est6 dando. En estos momentos ya un mercado importante de VoIP en el sector de las empresas y, la VoIP esti danos primeros pasos del proceso de conversion a un servicio pljblico.
telefonia por Internet puede salir gratis o casi gratis, y esa es la raz6n de su ncia. Ahora bien, si eso es cierto para el rnercado residencial, en el empresarial es tanto, puesto que tiene otros condicionantes de calidad, disponibilidad, grado o y de servicio mucho m6s exigentes que en el otro. Implantar la telefonia IP empresa requiere de algunas inversiones, implica sustituir 10s equipos existeniblemente no esten aljn amortizados, y formar al personal en su manejo, ventajas que aporta y el ahorro de coste que supone, la hacen una opcibn rporaciones, que pueden ven amortizada su inversi6n en servicios de voz por redes de datos se han presentado ljltimamente corno una nativa a la telefonia convencional y su coste, inferior para 10s usuarios, 10s esta
populerizando en algunos mercados. La blebnla por be polkabntwEhI s w m las red= con protomlo lnbernet UP), es m6s barata pw uarias motivm: en primer lugar, la telefonia par conmiones de marcaciclin direch, f a d d s con brifa plana, o las comxianes permanentes de banda ancha, evitan la tasaci$n pw minub de la red teiefSnia pfiblim mnmutada (RTPC) traditional. En segundo lupr, se puede efectuar una Ilamada de larga diskancia o internaclmal a traves de una Itamada local a un provexior de setvicio I n t e r n (ISP), obviando asi la nwsidad de pasar por el oprador. En Morteamdrim, por ejernplo, donde la vos sobre I P (VoIP) se considera un sewido de infomracicin en lug8 de telwomuniqiSn, el ISP na paga las tam de aaceso Wr minuto que las empresits telefhicas deben pagar a las e m g m l m k s para terrnirrar las Ilamadas de larga distanda.
COWERGENCIA SOBRE lP
1 1 elefonia
2.1,
Convergenda IF
El sector financkm es wno de los primeras; que ha ad-do sotucSones convergientes IP. Este sector & tradiciomlmente earacteriado por una organimd6n muy crrmpetitiva, dwplegada en rnliltiples puntos y con un gran flu@ de dabs y voz. Por ejemplo, el Banm SanQn&r Cenbal Hispano ha implantado, &rank 2005 en su sede principal de Madtid, una solucldn de munfwdones convergent= de A Y B de ~ 7.000 M&m IP smbre una red de C i w J para centraiizar t&os sm Webs de klefonia. Tras el sedar financiero se encuentran arganizaciones formadas por una gran red be ofidnas, que cuemn adern& con un amplii ndmero de umafi~~. Aqui se lnduyen que invier1as a d m i n ~ a c I o y~ !as , empresas de turimo y txlxnerdo. Las emten en dudanes convergents I P lo han hetho primeramente en s s ddqaciones y oficinas de nuwa mcibn, p r a pasir despu& a inkgrar m red la organb%n cornpleta. En las empresas el a b de axtes es la m o ~ c i 6 n fundamental p r a Ilwar a c a b la convergencia de voz y datos, pero m la dnka. b s d u d o m mwergenw astiin empezando a destalcar sobre tddo por las ventajas qm aportan a la pduaividad y una platafoma rxlmbn de reds I P garantla a Los emplmdos el aa la infwmadrin que buscan a tra* de una esbuctura empresa~ialflexible, ind-ndknk menk &I lugar dorrde se encuentren trabajando. Apllicacions tales coma CRM in* gradas y mensapria unificada h a m que 10s empleados wein rnL producbiw wando trabajan iCanto dentro mmo fuera de la oficim.
InalAmbrlco
3____
OPRS I UMTS
Cable HFC
-crt.olbn ATM VSAT
Figura 7.1. Modelo de convergencia sobre el protocolo IP.
tanto, un proyecto de telefonia I P se ha de abordar siempre como un balance beneficios que al cliente le reporta esta tecnologia -Sean econirmicos, de meoperaci6n de red, de organizacion etc.- frente a las inversiones que son nea de comunicaciones existente y su calidad de servicio, dando el visto la implantacidn o recomendando cambios.
En definithra, las rMes convergentes:
.
Reducen las msWs totales de propiedad. Facilitan mayor pmductividad de los ernpka&s a b-av& t e g d n de las ~licaciones~fhn&w.
ck la m a a d e
Elhinan la falta de flexibilidad rfe las reds ahterbres. Reducen la cantibad de hardware q~ m mxslta para wz y Bat@.
R d m n la degwndenda c k redes de o p ~ a d o ~ ~ . 204/@Creadoms Copyright
de las Autoridades Reguladoras Nacionales ,Eficienciay ventajas operacionales
Pc't
-
El tr&?cb, VUZ, medido en &mhm be cmexbnes o Ifneas, crece normalmente consonancia m n d PI6 de un pais, mientras que las comunicaciones de datos cre!n a un ritmo muy superior, del orden de tres veces sobre el trhfico de voz, desde s aiios 90 y el desarrollo y crecimiento de la VoIP ligado al crecimiento de la tecno-
Bajas barreras de entrada
I
Integraci6n de aplicaciones
Reduction de precios en llamadas de larga distancia
m:3
Adem&, es una tendencia impulsada por: La expansi6n constante de Internet a nivel mundial Precios de 10s servicios de telefonia muy reducidos o eliminados Nuevos valores aiiadidos: movilidad, aplicaciones, entretenimiento, reduction de inversi6n de capital Increment0 de produdividad y funcionalidad al tiempo que se reducen costes operativos
Asi, muchas empresas estan incorporando la telefonia IP para reducir 10s costes de las llarnadas y 10s costes de administracidn de la Red, pues puede haber ahorros de hasta el 60 OO/ encaminando las llamadas internas por la red de datos; combinar trafico de voz y datos en una misma red crea ahorros operacionales; menos lineas alquiladas y soporte, y una red linica conlleva economias de escala, ademas de que la telefonia IP reduce dramaticamente 10s costes asociados con cambios, movimientos y altas de telCfonos, asi como para tener la oportunidad de usar telefonos software (softphones) con auriculares USB. Por otra parte, se incrernenta la movilidad y productividad del personal. En la aplicaciones de voz 10s GI//Centers no tienen que estar ligados a una localizaci6n fisi ca (se reducen costes via buzones de voz centralizados, mensajeria unificada, funcio nes sigueme-bliscame, teleconferencia basada en IP, etc.), y hace el manejo de Ilamadas mas inteligente, estableciendo rutas de menor coste, planes de numeraci6n centralizados, etc.
Figura 7.2. Evoluci6n del nljmero de usuarios de VoIP en EEUU.
1
A pesar de que actualmente no existen datos muy precisos de las cifras de nego cio alcanzadas por la VoIP, seglin la consultors Frost & Sullivan el trhfico de VoIP st elevara hasta 10s 3 billones de minutos en 2007, es decir, cerca del 75 010 de 10s servicios de voz. Otro dato revelador es la evoluci6n del nlimero de usuarios de VoIP el EEUU, donde se ha pasado de 0,13 millones en 2003 hasta 10s 17,53 millones previs tos para 2007 (ver figura 7.2), seglin un estudio de Yankee Group realizado en d 2004.
-
Por otra parte, se esti empezando a extender al mercado residencial como c cuencia, entre otras cosas, el exito de la banda ancha y de la desagregacidn del de abonado. Asi, tanto 10s operadores incumbentes (Telefdnica en el caso de Es como 10s nuevos entrantes, empiezan a ofrecer llamadas de voz utilizando el pr lo IP, si no a todo el mundo, si en ciertas areas y entornos, una vez que la regu ya permite la asignacibn de numeraci6n para las llamadas IP, bien especifiza 0 grafica, como se puede ver en el capitulo dedicado a regulaci6n1 cada una co caraderisticas propias.
20610 Creadones ~otiyright
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La oferta del m e y d o
r a v k de una red IP, concretamente de Internet, es posible hacer llamadas de ilefdnicas) y de video (videoconferencias). Unas cornunicaciones que no cuestan I se establecen entre dos ordenadores y que salen muy econdmicas si, desde 3 ordenador, llamamos a cualquier telefono mnvencional. Evidentemente, el E tendra que pagar la cuota mensual de acceso a Internet que le cobre su opeb acceso, que suele ser una tarifa plana, con independencia del tiempo de cohablar empleando VoIP, lo primer0 e imprescindible es contar con acceso a Eimtalan, A partir de ahi, podemos llamar usando distintos equipos. La mayoria de 10s simplemente, un software (de voz sobre IP) en el PC para mnvertirm@uhoneI que debe llevar conectados un micrdfono y un par de altavoces. r mas, en 10s ultimos tiempos estin lanzandose soluciones mas compactas yen el micr6fono y Cos altavoces por un telefono especial, un dispositivo a directamente al PC o al mbdem ADSL, mediante una interfaz USB. Si a
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cualquiera de estas dos opuones le aiiadimos una dmara (webcam), podrfamos a n vertir las llamadas de voz entre ordenadores en comunicaciones por videoconferencia. Este afio han ernpezado a hacerse extremadamente populares 10s servicios de telefonia I P para el usuario residencial, primer0 de la mano de Skype para irse extendiendo a las 0fertas de Yahoo y MSN. Una de las aportaciones de la telefonia IP es la de borrar las barreras econ6micas en las comunicaciones residenciales y optimizar 10s costes para las empresas, per0 tambi6n conlleva una completa revolucidn en las telecomunicaciones: la telefonia en Internet esti obligando a 10s operadores tradicionales a repensar sus modelos de negocio. Hoy el setvicio mas popular de telefonia por Internet es Skype. Aunque naci6 en 2003, el sistema acumula varios cientos de millones de descargas entre 10s internautas de todo el mundo. Skype permite comunicarse desde el PC tanto por voz como utilizando la videoconferencia y cuando la llarnada se realiza entre ordenadores el servicio es gratulto, pero si querernos contactar desde nuestro PC con un tel4fono convencional (web to phone), se nos aplica una tarifa muy econ6mica. El 6xito de Skype ha logrado que sus ampetidores lancen servicios sirnilares en 10s Gltirnos meses para cornpetir con &Iy obtener parte del negocio que se e 6 generando. Entre 10s que s61o ofrecen cornunlcaci6n gratuita de ordenador a ordenador destacan, ademis de la propia Skype (www.skv~e.com), las aplicaciones MSN Messenger (www ,msn .es) y Yahoo Messenger (es.messenaer.vahw.com). Otras firmas corno Peoplecal (www.~eo~lecall.com), Yophone (www.vo~hone.net) 0 Net2phone (web.net2~hone.com)funcionan m6s como operadoras por Internet, pensadas para llamar dexle el PC a nljmeros convencionales a precios econbmicos. A modo de ejemplo, en la figura 7.3 se muestran las caracteristicas del tel6fono ofrecido por Yophone. Otra aplicaci6n de la telefonia IP, aunque marginal, pero que genera un gran volumen de negocio es en 10s locutorios telef6nicos. En este caso no es necesario disponer de una linea para cada cabina, puesto que, por ejemplo, con una linea ADSL, se puede dar servicio a varias, con una calidad de voz normal. Con un p ficaci6n adecuado se pueden administrar 10s elementos del locutorio y II de las llamadas realizadas, destinos, facturaci6n1emisi6n de facturas, en y SMS de estadisticas relativas a1 negocio, control del saldo disponib pines de tajetas prepago, etc. Ademas de 6stas, pronto se empezarin a ver en el rnercado las operadores, que si bien ahora (enero 2006) ya tienen lanzadas ofertas acceso a Internet y llamadas de voz, la ofrecen por el rnktodo traditional ci6n de circuitos y no por conmutacibn de paquetes. Asi, 10s usuarios, RTC, que tengan contratado ADSL, dispondrin de un canal telefbnic otro que puede ser utilizado para datos o para voz sobre IP, pudiendo incluso m ner varias conversaciones simult6neas sobre la misma linea, incluso si es median acceso inalimbrico, como puede ser a trav6s de WiFi.
20810 Cwaciones Copyright
Yophonem es un produao de aka tecnologia que cornbina chips de cornpresidn GSM con un potente soRware de cobertura de voz TelSIpTn capaz de encriptar la voz. Yophone te permite hablar con otms tel4fonos Yophone y TeiSIp cornpatibles Sin coste de llarnada y de forma confidencia1 sin poslbilidad de escuchas y con una calldad de sonido identica a la telefonia conventional y rnejor inclUs0 que la telefonia mdvil. Compatible con todos 10s sistemas Windows que soportan USB, yophone trabafa en contextos de redes prlvadas con NAT y rnulti tunneling.
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Basado en tecnologia telSIP Incorpora de fabrica un nljmero yophone ljnico de 8 cifras SoPorta IP prlvadas y redes inal6mbrlcas Trabaja lncluso con conexiones de rnddern 56 kbps Identificacibn de llarnada Funci6n de rellarnada Agenda de telefonos Display LCD retroiluminado Botones de ajuste de Volurnen Conector 2,s mm para auticulares y micro Compatible con USB 1.1 & 2.0 Kit de rnanos iibres
Figura 7 3 . Caracteristicas del telCfono Yophone.
sideraciones tecnolbgicas *m*~**.**~*...*..*..........................,........,...,,,.,,.~~*~.. se ha vista en capitulos anteriores, la VoIP elimina la necesidad de disponer conmutaci6n de circuitos (RTPC 0 RDSI) para prestar el servicio telef6nico, en su lugar una red de datos. Por ello, resulta rnuy interesante la de este tip0 de redes en general y de la banda ancha en particular, puesto evoluci6n ir6 inth'llamente ligada a la de la VoIP. En este sentido, son dos tos clave: la desagregaci6n del bucle de abonado y la projiferacitjn de alde acceso de banda ancha.
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En una red de acceso el punto m6s critic0 es la llltima milla o bucle de abonado, que puede definirse como el tramo de red comprendido entre el final de la red de distribucion y el Punto de Terminaci6n de Red (PTR) existente en las dependencias del usuario final. Tradicionalmente, el bucle de abonado ha pertenecido a 10s operadores establecidos, ya sea en situaci6n de antiguo monopolio (como en el caso de Espafia) o no. Este hecho supone una ventaja competitiva frente a cualquier otro actor que desee entrar a formar parte del mercado y ello ataca 10s principios bdsicos de la libre competencia. Por esta raz6n1 la liberalizaci6n de las telecomunicaciones se asienta sobre el concept0 de bucle desagregado.
DEPEKIENCIAS DEL OPERA W R
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r - - - - - -ESTABLECIDO -------------I #
La mayoria de operadores dominantes basan sus redes de acceso en tecnologias xDSL, ya que estas constituyen una evoluci6n de las redes telefbnicas, primeras redes de telecomunicaciones propiamente dichas y que comenzaron a desplegarse durante el siglo XIX. ~ s t es e el motivo de que en la exposici6n que sigue hagamos referencia a la desagregaci6n de bucle en redes xDSL.
I
OPERADOR
La puesta en marcha del acceso desagregado al bucle local puede llevarse a cab0 de diferentes maneras: completo y cornpartido, regulada, de Telefbnica, que se ofrece en 900 centrales abiertas a la coubicacidn y que cubren mds del 70% de 10s bucles disponibles. Como se ha mencionado, el bucle de abonado es el nombre tknico con el que se denomina al tramo de linea telefonica que va desde la central hasta el lugar ddnde se ubica el abonado. La regulaci6n existente permite a cualquier operador contratar el bucle de Telefbnica para prestar 10s servicios finales directamente al cliente, a unos precios y condiciones establecidas.
Figura 7.4. Desagregacion de bucle cornpleta.
Existen dos modalidades de contrataci6n del bucle: 1.
2.
Completamente desagregado. Desagregaci6n parcial.
Con la primera modalidad es posible que el nuevo operador preste todo tipo de servicios al cliente final (voz y acceso a banda ancha), mientras que con la desagregacidn parcial el operador alternativo ofrece solamente el acceso a banda ancha. La primera opci6n es lo que se denomina desagregacion total o cornpleta del bucle (figura 7.4). En este cam, el nuevo operador paga una cuota mensual de mantenimiento a1 operador establecido a cambio de que este le ceda la conexi6n al usuario final.
Sin embargo, existen otras alternativas vdlidas cuando el nuevo operador 6niamente pretende proporcionar servicios de banda ancha. En la desagregacih por compartici6n del ancho de banda, se divide el espectro de la seiial de manera que el operador establecido mantiene el servicio telef6nico (ubicado en la parte mas baja del espectro) mientras que el nuevo operador hace uso de la parte superior de dicho espectro para prestar sus servicios (ver figura 7.5).
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EBTABLECDO
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DSLM
iCENTRAL DEL I
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NU-
Figura 7.5. Desagregacion de bucle por cornparticion de espedro.
La otra alternativa es que el operador establecido d6 acceso al nuevo operador a ujo de bits (bitstream) que contiene la sefial multiplexada del nuevo operador, nistrandole, para ello, un punto de presencia (POP, Poht o f Presence)).Concretael la opci6n mas extendida en Espafia, lo que se denomina acceso li7dri0,es @ C m n e s CQpyright 1211
con el servicio GigADSL de Telefdnica que se presta en 109 demarcaciones, eri cada una de las cuales hay al menos un punto de presencia en donde se entrega la seiial concentrada de toda la demarcaci6n bajo interfaz ATM. Por el lado del usuario el interfaz es ADSL. Este esquema es el representado en la figura 7.6.
DSLAM DEL I
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OP ERADOR
ESTABLECW
,
mienms quwcad w u ~ e hdel &l&no RTPC.
lo est6 siempre por la natumleza de la
Tel6fono-Tel4fono. Entre usuarios que utilizan telCfonos conedados a la RTPC, aunque en este caso parte de la comunicaci6n se realiza a travbs de una red IP, en lugar de hacerse integramente a t r a v b de la RTPC nacional o internacional.
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,
Figura 7.7. La telefonia I P puede ser Telkfono-Telffono, Telhno-PC o PC-PC. Figura 7.6. Desagregacicjn de bucle por acceso a caudal digital. En 10s liltimos afios se ha producido un enorme avance en la tecnologia de 10s DSLAM, evolucionando de ATM a IP y ello ha favorecido, gracias a una reducci6n de 10s costes de 10s equipos, la entrada en escena de un creciente nljmero de nuevos operadores. Por otra parte, ademas de la desagregaci6n del bucle, la irrupcion de las tecnologias inalambricas como UMTS, WiFi y WiMAX, que permiten la movilidad de 10s usuarios en un entorno reducido y/o amplio, o de otro tipo, como PLC (Power Line Communi~tl'ons),que hace uso de las redes de distribution de energia el&rica, per0 que se encuentra en un estado embrionario y tiene un nivel de penetraci6n muy marginal, marcaran, sin duda, el devenir del mercado en un futuro pr6ximo. Ademis de las tecnologias expuestas, hay que tener tambien en consideraci6n a 10s cableoperadores, que ofrecen a travks de sus redes hibridas (HFC) de alta capacidad, desde hace ya bastante tiempo, datos, voz y televisi6r1, habiendo sido, en realidad, 10s primeros en disponer de una verdadera oferta triple play Los tipos de terminales entre 10s que se puede dar la comunicaci6n VoIP (ver figura 7.7), son: PC-PC. Comunicaci6n vocal entre PC, utilizando ambos un mklem, aplicaciones de telefonia compatibles, tarjeta de sonido, altavoces y micrbfono para comunicarse. Ambos usuarios han de estar adivos. PC-Telefono (y viceversa). Entre un PC (con el software y hardware ya descrito) y un telefono conectado a la RTPC. El usuario del PC ha de estar adivo,
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4. Cadena de valor y modelos de negocio ,..................................................*............,..........,.,*........... Seglin publicaba la ITU en su informe sobre telefonia IP, del aRo 2001: "Seha llevado a cabo una modifiwcidn del paradigma fundamental en la industrlb de las telecomunicaciones, que ha tralao como consecuencia un cambio en las comunicaciones pemnales como ocurid con el telefono comparado con el telegrama. Este ~ m b i o consiste en el transit0 de /as redes tradicionales de voz por R T K pibliw a las redes de datos por conrnutacion de paquetes, usando la tecnolog/b IP. "
La telefonia a travCs de Internet ofrece una significativa reducci6n de 10s costes y un servicio similar a1 de la telefonia tradicional, per0 su despegue pasa por un aumento de 10s servicios y, sobre todo, una regulacibn que determine si es un servicio de telecomunicaciones o de informaci6n, como veremos en otros apartados.
La liberalizaci6n del mercado de las Telecomunicaciones, que se produjo en EspaRa en 1998, ha propiciado la transformaci6n de la cadena de valor' de un modelo ba-
La cadena de valor describe 10s agentes implicados en proporcionar un servicio de valor al cliente fi-
nal. @ Creaciones Copyright 1213
sado en un Gnico operador de red que controlaba, de manera monopolists, el mercado a un modelo con nuevas oportunidades de negocio, ya sea mediante la integracidn con las actividades tradicionales o bien a travb de la especializaci6n en una actividad concreta. La figura 7.8 plasma la evoluci6n de 10s modelos de negocio tradicionales hacia 10s nuevos modelos de negocio.
Figura 7.9. Cadena de valor de la VoIP.
,econ6micos, es complejo. ntras en las nicas Conmutadas (RTPC): Son redes especializadas por servicio.
la tecndogia condiciona la introducci6n de nuevos servicios. Responsable de red claramente definido. se localiza en la red.
WiSiza la conmutaci6n de circuitos. Figura 7.8. Evoluci6n de la cadena de valor.
rvicio & garantizada. rquico con reglas preestablecidas.
Esta nueva cadena de valor estd fuertemente marcada por el desarrollo de la banda ancha y de redes multiservicio en las que convergen contenidos, reds, platafmmas tecnol6gicas y terminales. Asi, 10s agentes implicados en el rnercado de la VoIP se agrupan en las categorias de operadores de redes, proveedores de aplicacionet desarrolladores de software y fabricantes de terminales, tal y como muestra la figura 7.9.
Reglas Reglas internacionales internacionales negociadas negociadas en en el el marco marco de de la la ITU. ITU. IEntre operadores: tasas de reparto e interconexi6n. 10s usuarios: tarifa en funci6n de la distancia y duraci6n. tiende a redes muttisetvicio. n 10s equipos terminals. r inteligencia en
ciales a la vez que supongan margenes atractivos para 10s agentes del mercado.
ores interconectados. logia subordinada al servicio.
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Se emplea la conmutacibn de paquetes. ,
Soporta calidades menores, incluso "best e f i d ' .
&)rota inttuducim e~ kw m k s fljas con una forma de aduar propia de las redes de Mtmet.Pero cualquier sucede con cualquier predicci6r1, es muy dificil acertar y habra qwe esperar y ver corno se desamlla este negocio.
El enrutamiento es dindrnico. Reglas de usos y costurnbres. No hay propietario de la red.
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Facturaci6n entre operadores: seg~jntamafio (transito, etc.).
[
Para 10s usuarios: costes de acceso rnds costes del proveedor de servicios sobre una tarifa plana.
Demanda de usuarios VolP
yg *
Los requisites de calldad VolP van en funci6n del precio dispue-ato a pagar
Para un operador telef6nico las ventajas econ6micas que conlleva el ernpleo de la VoIP, son:
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1
Uso mds eficiente del ancho de banda de los canales de transrnisi6n contra canales cornpletos (circuitos) que utiliza la red tradicional: perrnite una mejora de hasta el 90 % en la eficiencia del uso del canal.
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Costo marginal por afiadir el servicio de voz en una red IP.
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Red mas flexible que permite bajos costos de evoluci6n tecnol6gica y de adaptaci6n a la introducddn de nudvos servicios. La inteligencia est6 en 10s equipos terminales. Se transfiere este asto al usuario final.
USUARK)
RESlDENclMWO
,
Coste
ura 7.10. Cada tipo de usuario exigiri un nivel de calidad diferente, seglin cuanto este dispuesto a pagar por el servicio.
Reajuste de costes en larga distancia nacional e internacional. da uno de 10s agentes implicados en la oferta de VoIP, supone, como ireo en 10s apartados siguientes: Operadores: para 10s incumbentes evitar la canibalizaci6n por otros agentes e incrementar el nlimero de minutos de trafico de datos, rnientras que a 10s nue-
Un aspect0 caracteristico de la VoIP es que abre el mundo de la telefonia a las aplicaciones de datos y, con ello, el software gana un protagonismo rnuy importante que har6 peligrar, sin duda, la hegemonia de 10s operadares tradicionales. Los diversos expertos no se han puesto de acuerdo con respecto a las previsiones de negocio de la voz IP, de manera que ofrecen todo tipo de estimaciones. Pero una cosa si st6 clara y nadie discute que, para bien 0, para mall marcara la pauta de las cuentas de 10s operadores en 10s pr6ximos aiios. Organos como la Comiskjn del Mercad0 de las Telecornunicaciones (CMT), o grupos como GAPTEL (Grupo de Andlisis Y Prospectiva de las Telecomunicaciones), prornovido por la entidad publica empresarid Red.es, han dado sefiales de alarma de que las cornunicadones IP van a carnbiar definitivamente la manera de hacer negocio de las comunicaciones fijas, rompiendo. el.. iiltimo reducto de negocio que les quedaba a & a s tras la irrupci6n masiva del mod hace poco m6s de una d h d a . GAPTEL consideraba que el rnodelo traditional de telefonia fija estaba en peligro Y1 la CMT ha venido advirtiendo de que el modelo IP trastoca todos 10s conceptos sob 10s que se han asentado las telecomunicaciones fijas, mmo la interconexi6n con I redes de 10s operadores dominantes. Todas las advertendas han llevado al Gobierno tomar medidas, como, por ejemplo, la asignaci6n de numeraci6n dikrenciada, Pa! Internet y para redes fijas, lo que hard que arnbos mundos sean diferentes y, po tanto, grupos como Skype pierdan las ventajas competitivas que han supuesto ha
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vos entrantes les posibilita tener un bajo costo de infraestrudura para poder prestar el servicio. Proveedores de acceso a Internet (ISP): diversificar sus servicios y sacar ven10s altos costes de la telefonia de larga distancia. Ofertas complemenrias, dual play ylo triple play. oveedores de aplicaciones y revendedores: captar nuevos clientes, divenifioferta para introducirse en nuevos negocios y aprovechar algunos de 10s
Operadores incumbentes icionalmente, el negocio de la voz ha sido controlado por 10s operadores de fija en rkgimen de monopolio. Sin embargo, la liberalizaci6n del sector impor una regulaci6n asimktrica que garantizara la libre competencia ha conllehtroducci6n de nuevos operadores en detriment0 de la cuota de mercado de eros. Si ya la telefonia m6vil supuso un cambio en el reparto de 10s ingresos
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derivados de la voz que oblig6 a 10s operadores fijos a incluir la telefonia m6vil dentro de su oferta de servicios, 10s nuevos agentes que ofrecen servicios de voz basados en IP tambitin supondrdn, en un futuro no muy lejano, una nueva amenaza a la que tendrin que hacer frente. El modelo tradicional de telefonia esti basado en: Separacidn de dos grandes grupos de elementos de red: Acceso: equipos necesarios para conectar a1 cliente a la central mas cercana. o Bucle de abonado (par de cobre, infraestructuras de planta externa de acceso) y acceso en central. ' Transporte: equipos necesarios para comunicar dos abonados cualesquiera de la red. o Centrales de conmutacidn, equipos transmisidn, fibra dptica, infraestructura de planta externa de transporte.
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or de la bancla an-
Acceso bonificado por las cuotas de acceso. J
Coste fijo dependiente ljnicamente del tipo de acceso.
Transporte de llamada en funci6n de la distancia y la duracidn. Esquema de tarifas de interconexidn en funcidn de la distancia a1 destino y de la duracidn de Ilamada. Mientras que el modelo de telefonia IP rompe estos esquemas, pues a1 utilizar la conmutaci6n de paquetes, una red de transporte de datos, distinto sistema de numeracidn y de control de calidad de servicio, ademAs de prestarse a usuarios que, generalmente, ya disponen de un acceso a Internet de banda ancha y terminates inteligentes, 10s costes de enrutamiento y transporte (acceso, transit0 y terrninacidn) son inferiores y la gestidn de red es m6s flexible y permite mayor movilidad respecto a las tecnologias de conmutaci6n tradicionales. Por lo tanto, tienden a tarifas planas, en funcidn del grado de calidad de servicio ofrecido. El costo de la conectividad IP tiende a ser inferior que en 10s circuitos de conmutacibn, que tarifican por tiempo, pudikndose tratar como trafico de datos (tarificacidn por capacidad) si no termina en la red del operador interconectado. La realidad es que en la actualidad (enero 2006) no existe ningljn operador tradicional que opere exclusivamente con VoIP, ni que oferte interconexibn de VoIP a sus redes, de mod0 que las soluciones de telefonia IP que nos podemos encontrar en el mercado esGn basadas en redes privadas corporativas (por ejemplo, implementadas por 3Com, Avaya o Ciscu, con un sistema central que soporta el servicio), o bien son soluciones que emplean fundamentalmente Internet.
mercada, palpa Ot7nvsbasr6n su ofaerta en d
realice el ernpaqu&arnjerrrto dde sewiclos de var y a m da banda an,la realidad es me en 1% actualidad la uoz c~ntiniradmlando sobre l e i
En el momento en que 10s operadores incumbentes lancen sus servicius tqpleplay, utilizando la VoIP y la TV, ello supondri una seria amenaza para los operadores de cable, que son 10s que tradicionalmente, desde hace mucho, contaban, en exclusividad, con esta oferta diferenciadora, que les ha permitido, en algunos casos, contar
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clientes, pues puede realizar estas gestiones ante ellos con mucha mayor fa cilida agilic 10s ISP.
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CiiCndonos al primer caso, las llamadas cursadas por estos operadores resultan muchisimos m6s baratas para el usuario final, ya que se transportan a traves de Internet y ello permite aplicar planes de tasaci6n mas econ6micos que con las tipicas de las redes telef6nic.s (por distancia y por tiempo de duraci6n). El usuario final continlia teniendo un ,nlimero de telefono, al que se le asocia una direcci6n IP, y con 61 puede realizar llamadas tanto dentro como fuera de la red de su operador de VoIP. Tal ha sido el exito, que 10s expertos no dudan en afirmar que nos encontramos ante la killer app/iwtion de la banda ancha que conducira a su adopci6n masiva en todo el mundo. Los operadores de banda ancha no podian, tampoco, quedarse inmoviles frente a esta reaccion del mercado y pronto empezaron a ofertar el triple play (televisi6r1, datos y voz), como es, por ejemplo, el servicio Imagenio de Telefbnica, un servicio liderado por 10s operadores de cable y que en muchos mercados se ha constituido corn0 una opci6n de exit0 notable. Uno de 10s factores fundamentales para el exit0 de todos estos operadores es la disponibilidad de una red de acceso de banda ancha. A nivel international 10s ejemplos m6s representatives son: Yahoo!BB y Vonage,
aunque este liltimo presenta ciertas particularidades que no se dan en 10s otros.
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.*ewicro.
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Yahoo!BB proporciona telefonia IP en Jap6n a travks de la red de acceso de ban' da ancha del grupo Softbank. Se lanzo en abril 2002 y tan solo tres aAos mas tarde contaba ya con mas de 5 millones de usuarios. Su estrategia inicial se bas6 en politica muy agresiva para la captacion de clientes soportada en el acceso de bands ancha a muy bajo precio y la tarifa plana. Ademas del servicio basiw, disponen de I J ~
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En cuanto a la sbclwnidense Vonage, que comenz6 a dar servicio de telefonia IP banda ancha en 2001, tres afios mAs tarde poseia ya m6s de 160.000 lineas s v, rtrrwha -.---.---- m6s de -- 5 - millones de llamadas semanalmente. Los abonados a VoIge en Estados Unidos, por ejemplo, pagan una tarifa plana al mes para llamadas nitadas a todo el pais y Canadti, a travk de sus conexiones de banda ancha, y obmen orecios w r minuto muv . baios - Dara . destinos internacionales y de larga distanGracias a un dispositivo Gcil de instalar y preconfigurado, conectado al acceso de da ancha. los usuarios usan sus auaratos telefimicos de modo tradicional. En este &ma lo a"e se utiliza para encaminar la llamada no es ya un nljmero telefdnico, esto desaparece la ligaz6n geog&fica entre nljmero fijo y 6n IP. n. Llevando el dispositivo terminal, y conecthndolo a un acceso de banda anusuarios puede llevar su nljmero consigo, con la ventaja de que en viajes al n llamar desde el acceso de banda ancha de un hotel,. sujeto a las .".a- - r - - ws tarifas que cuando llaman desde su localizaci6n habitual. diferencia entre 10s modelos que siguen Yahoo!BB y Vonage es que, mientras ..
ero es - - el uroveedor de acceso de banda ancha y de acceso a Internet (ISP), el
ndo no lo &. En ambos cams, el usuario llega a n; acuerdo comercial con ellos nte su conexi6n IP y un dispositivo, que puede ser o bien un mfiphone o un analdgico con un adaptador (ATA) que lo convierte en tel6fono IP, a travb tewav se wmtite- la realizaci6n de llamadas a la red telefijnica pliblica conmutar--lahoo!BB, al realizar un control de la red extremo a extremo, puede ofrecer calide servizio, lo que no puede hacer Vonage. - I - - r -
Proveedores de afilicaciones cliente VoIP
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p s aplicaciones de servicios VoIP han revolucionado la manera de relacionarse en dnunidad Internet: ofrecen pn'ncipalmente llamadas VoIP oon opcidn de mensajerno Skype (ernpresa adqin'da por eBay en el aiio 2005), o bien son programas fadlidad de llamadas VoIP, como Yahoo, MSN Messenger o Google -- nsaieria - a - - con : Para elb se requiere de una conexidn de banda ancha (ADSL, cable, WiR, PLC, b,etc.) y un adaptador o cliente compatible con SIP. variedad de programas cliente que ofrecen la posibilidad de realizar llamadas a de Internet o redes &e datos privadas, sin hacer uso de la RTPC, es muy amplia SIPphone, FWD/Free Works Dialup, Skype, PeopleCall, NetZPhone, dl Voztele, Webphone, etc.). Sin embargo, el caso mds representati,w r lo aue lo estudiaremos con cierto detalle. El negocio para todas - -. -- r 18npaKa.s que ofrecd este tipo de aplicaciones no est6, evidentemente, en las 8s gratuitas, sino en aquellas que se hacen a otros clientes fuera del dmbito de n y que se cobran, eso si, habitualmente, a un precio menor que si se , r - I
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hlckmn per b RrPC o red mhtl a trids de un ~peradertradfdonal; tarn*; por la vents a alquiler de tquipos para reafiar Ias Ilamdas, vents de tarje@ts prepago,
mas sin ni&
net, cam0 mien Ilamam, .en &fiat
mds
Figura 7.12. Softphone de Peoplecall, que se puede descargar de su Web.
Si un cliente de telefonia IP dispone de un "nOmero geografico" las llamadas que se realizan or la red telefonia tradicional son recoaidas DOT el owrador de telefonia IP y encaminadas por Internet hacia la IP fija o dindmica donde se encuentre el adaptador teiefdnico (ATA) 6 telefono IP. Esta solucidn le permite recibir llamadas a116 donde se tenga instalado el equipo de telefonia IP, limitando el nomadism0 al Smbito del distrito geogr6fico telefdnico. Si tiene un 'n6mero IP", entonces el usuario se puede encontrar en cualquier sitio, pues sera la red IP la que realizara el enrutamiento de la Ilamada. Skype, heredera de KaZAa, es una aplicacidn basada en la VoIP y P2P (Peer tp Ped. En el modelo P2P el operador de la red se convierte en un mero transportista, ya que son 10s terminales 10s que implementan el servicio sin mediacidn alguna de la red y Gnicamente se emplea al servidor Skype durante el establecimiento de la Ilamada, para conocer la direcci6n IP que en ese momento tiene el usuario al que queremos Ilamar. Su Cxito ha sido tal que en sus cuatro primeros meses de vida se produjeron mhs de 5 millones de descargas. El ljnico requisite es, ademds de la conexidn a 1nternefi que ambos extremos dispongan de la aplicacidn instalada (ver figura 7.13). Skype R@ solamente funciona en Windows, sino que tambiCn lo hace en Mac OS XI Linux Y con Pocket PC, adaptado a las caracteristicas de cada una de ellas. Se puede haM 222/@CcQldonssCopyright
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Sero Skype, adernds de permitir llamadas entre terminales conectados a travCs de et, oft= un servicio denominado SkypeOut, que no es gratuito, pem si muy mico, que permite realizar llamadas a los nlirneros de tel&ono del sistema tradiI de todo el mundo, sean fijos o celulares. TambiCn perrnite transferir las Ilamabde Skype a un telCfono fijo o celular. I negocio de Skype es simple. Es un portal desde,el que se puede descargar un late para realizar llamadas teief6nicas gratuitas o muy baratas utilizando el order corno terminal y las redes de Internet como infraedructura. Los ingresos pro?, entre otras cosas, de cobrar una tarifa a 10s usuarios por las llamadas cuando acaban m, en otro ordenador, sin0 en un tel&ono fijo o mdvil. Skype, en este a& como un rnero operador virtual. Es decir, trabaja con una estructura de iima, y por lo tanto, con un modelo de costes tremendamente ajustado. Esto le ite operar con precios mhs reducidos que las tarifas de 10s operadores conveniles. Asi, aplica precios entre un 60 O/o y un 80 OO/ mds bajos. aspect0 diferenciador del modelo de negocio de Skype es que el software se ga de forma totalmente gratuita obteniendo 10s ingresos por el mbro a 10s rs de una cuota fija por setvicios de valor aiiadido como las multiconferencias o m de voz, o por la terminacih de llamadas en otras r e d s distintas de Internet.
REDES
F a que fcmwn park & los sewidasgratu~wde r n m j e d a hstan?Anea, corn0 &&mas de armunicadbn v m l para enlazar dlferenkefi emplaz9rnie~1tos ck una mk-
fitmar que la VOW trxlesteowna smldo, p e s &&a no es mils quc una la tramisirk.1de v~rrsobre red= electr$nicas, coma son las d~ canbn & paquetesI pem dado que es com4nmente: iaepfado asi, entenderema la h r tanto, la VoIp, y en particular la tdebnla IP, a un sewicio d s que forr de se9rldos qm rcampamn las n w a s of~stasrnuIt&riaiia[&& b& rn IP.
&$&e y m&&-
La r n i ~ m d h al enWm IP cambiad, muy probabIemm@ 13s ecanmb del T e b y, -W, d wlw m m d l gl&1 rk la wz diminul'r4 sew matte, ler qm se d e b % t r W m~ un alivio reguiabria p r a lols actuates mrhecho se & nrrtando ya, y spn vrrriw llos mradares bM a n t q s de WE. aFraxn la woz ngmtis"D mn btffa pl~lani~. muy rdudda si se wntmta m acmw mda ar3Mh21 a Imm.
d pew de hs ~5~
a remedias an@s al SraP?
Aqxcbs cma el aaxm a C IE 3ewkhs de emergerrcia y Iwlizaervbn,la intere i n B m p r a W , la numeraddn, la inkmgraci6n legal y mbndbn de daekmmtcs wialiales que r w x k l d n wr nuem entoma de regulitcidn porque, ,10s mtxidos da -n qw stan viaHl~?s asl*b requeridrr. I'
Nuchos aspeabs de los servicbs & emergencia son ya p9siMes urndo tecno-
j lagfa IS 4 ~ c a l i z i d mdel Ilamante, emtarn'rwubo, identidad del Ilamante, ek.-,
63 Cmaciones Copyright 1231
IRmm urar la en amta que "mnvergmcia" no implia el fin de la reguladdn, 10que 9a regula y la forma en que se tmx, mmo p w d ~ser: l Determinar la existenda y magnitud de Ias inefidendas si el m e r d o no fuese regdado.
EZ?kida~~mn
Determlnar si la intewencibn poblica es capaz de corregir Ias ineflcieneias. Es deQr, qud mmnisrno regul&rio se apliarla (par ejemplo, pmiios orientados a oostes) y ham qud punto corregirfa el problerna.
,
k
que los beneficim de b regulaci6.n ( t ~ r ~ a i 6de r rineficiendas) son
t3efn-r
~resqueim~es:
t
a
Q
En la actualidad la tendencia general, en cuanto a regulaci6n1en un mercado que tiende rapidamente a la convergencia de redes y servicios, consiste en "esperar y ver" c6mo afloran 10s problemas y c6mo se desarrolla el rnercado, actuando a posteriori (ex-po@ y no con anterioridad (ex-ante), pues la intervenci6n pljblica produce fallos que pueden ser perores que el fallo del mercado (por ejemplo, ausencia de inforrrlacibn, desincentivos, costes diredos de la regulaci6n, etc.).
A r n b trzrtan de resolver el mismo pmblema, pero &e tiene distinto on-
Cosb-s diredim: amiadas a la jntewencibn por parte del regutador y Ios regulados.
Cos& indiredo;: ineficimtias inducidas (por ejemplo, inmtivos a la r n i n i d z ~ ~ :die ~ 6costs n y a la inesiiln)
b
PEa ot3stam, en este cam particular, mnviene tener muy en cuenta que la n de la VoIP dep~ndehen gran m d d a del nhrel de tecnologfa alcanzado en lo, ya que &e sed un mlndicionante impartante. Par t m b ello, el reg&o mtegorias de sentido difeb duidido w aarcarnienta a la VoIP en tres
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Sen/Scios de VoIP suminigradas a travb de la in€erconexibn entre la red de mmutad6n de drcuibs y la red IP. fl 5ervici6s ck VolP sulmlrlistradas a travtis de la intemnexibn entm redm IP. 3
3.
Ex* -a a un falb comecuenda de la esitruclun (comp&encia no 'esposibier
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asxiado a un abuso de una paiciQP1en el m e w La regulacib exes mis ritil que la ex-*# si:
dS ser este fil.timo punb el menos maduro, el an4lIsis del servicio de interm~Wtalmentebasado en IP se conskiera menos urgente desde la pmpecUva de
Es masark panw en p W wna swie de instrumentos para reguladog efdvidad (pur ejemplo, separaci6n antahle,
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Se raqulen ohwer un m e r m ~ kmn t Eutidumbre legal Wste informadbn suficiente. Figura 8.4. Regulacidn expost versus exante.
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Indiv'KSUalesJes la mseruencia m6s evidente de la entrada en vigemia de la 303, de fwdembre de 2003, General de Telecamunicaciones, que constituye ~ncfarnentalde la n w a resulacih de las mrnunicaciones electrbnicas, cuyro m$g msbiltl~jch =fin a;e-mntennpla en la n u e w dispsicioines wmunitam k ~ h, U s m ~ trmsitnria n psirnera de la nuwa LGT, a la vez que
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Para ganar tiempo y experiencia con este naciente mercado, un creciente nljmero de paises ha adoptado una solucibn, en algunos casos provisional, asignando un prefijo especial a 10s ndmeros de la VoIP (032 en Alemania, 0780 en Austria, 51 en EspaAa, 087 en Francia, 85 en Holanda y Noruega, 056 en el Reino Unido, 075 en Suecia), permiti6ndose en algunos de ellos, al igual que sucede en Estados Unidos, el uso de ndmeros geograficos. Este enfoque, que permite aislar e identificar el trifico de VoIP, posibilita que 10s proveedores de estos servicios desarrollen el mercado sin decisiones previas en lo referente a posibles obligaciones regulatorias de la VoIP. En Estados Unidos, la FCC ha adoptado una aproximacibn liberal. Se permite que 10s proveedores de VoIP compren nljrneros telefbnicos pljblicos a 10s operadores (RBOC/CLEC), y tambibn es posible mantener un nlimero de la RTPC al migrar a un servicio de VoIP (portabilidad de nljmero).
4. Tendencies en la regulacih en la UE y en EEUU ,.............gg........................g.g.~....m...m...e.~..g~.=w=-~ Segdn el marm regulador de 2003 de la Unibn Eumpea, 10s pmveedores del ~ D eP6 n sujetos a derechos y obligaciones que van mas a116 de las de un proveedor de mer0.s servicios de cornunicaciones electr6nicas pljblicas. Estas obligaciones incluyen: portabilidad de ndmero, llamadas a servicios de cmergenda, publicaci6n de la informacih sobre precios, el derecho de 10s abonados a murar en el directorio pliblico, selecci6n y preseleccibn de operador, entre otros. Ademas, 10s Estados Miernbro de la Uni6n Europea imponen condiciones de idad nacional en lo relativo a la "interceptaci6n legal" de cualquier servicio de nicaciones electr6nicas (SCE o STDP), incluyendo la voz. Se da por sentado por rte del sector que la interceptacidn legal sera un requisito basic0 de la VoIP, asi mo para cualquier otra forrna de transmisidn de datos.
En Europa, una mayoria de paises mantiene 10s requisitos tradicionales del STDP para con 10s proveedores de servicios que ofrezcan nljmeros geograficos utilizando la VoIP, o restringe la utilizaci6n de ndrneros geogrificos a localizaciones fijas, hasta la publicaci6n de una disposici6n comljn para la regulaci6n de la VoIP por parte de la Comisi6n y el Grupo de Reguladores Eurcrpeos (ERG).
IP se resume.en bs siguknks punm:
En cualquier caso, si en una hipotbtica situaci6n la VoIP se estableciera en el mercado como un autentico sustitutivo del "servicio telef6nico disponible al pljblico" o que asi se determinara, 10s proveedores de VoIP tendrian que asegurar, como minimo: servicios de ernergencia efedivos, portabilidad de nlimero, interceptacidn legal, garantias de integridad y seguridad de la red e informaci6n de directorios. Ahora bien, si el servicio de VoIP fuese declarado por el proveedor de servicios como un "servicio de comunicaciones electronicas" (SCE) bdsico y no regulado, 10s usuarios tendrian que, al menos, ser "correctamente" inforrnados de cualquier diferencia en el nivel de servicio respecto del tradicional STDP'.
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2. ~a Cmrlsien y ka rauladwes mdmles no d e W n ade$rdaroe a la mi6n & iimzas mercads irnponienb can de-h antdzid6n medidas wuk&x@ asla YolP. Los reguladures no d ~ ' d int~venir ~ 1 en el pmoevl de M i de inw-n que m a l i m km mm-, ya qm de modo amdl poddan m e r mad& de ne;giocio err&neoso 5mpedir la conmlidaddn.
Para concluir, es importante resaltar de nuevo que el regulador reconozca que la VoIP no es un mero servicio aislado que reemplaza a la voz tradicional, sin0 un subcomponente de las aplicaciones IP totalmente integradas en, y dependientes de, la expansi6n del acceso de banda ancha, de la cornpetencia y del despliegue de las Redes de Pr6xima Generaci6n (NGNINew Generation Networks.
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' Los setvicios de telefonia d i i n i b l e s a1 pliblico SIDP pueden verse como un subconjunto dentro de servicios pliMicos de cornunicadones elecb6nicas (SCE), que tienen que curnplir condiciooes wlicionales Y que en el caso de operadores con posici6n dorninante en mercados definidos &n sujetos a unos reque tirnientos exante.
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1. El entorr~~nrrwadorde semicia m d a p~orbs pk4zt-s IP, y el profundo mmbio que cortl~mr ,equim wn mevo enfmJw global ipam la regulaw lllel w.m ragW d n que tens m~cwnb 1a nuerva naWra1eza gkb l ck b aern-rvda y Co i m m d o de apliar r%g~las del ~h a Lzrs Wmicadam m~mscXIade hnda ancha. Este nww) &amd c k r h caer tramm ucl -0 mrnpemivo nmw, &finitlo par una "eanergencian & wMW i m d r e s mas que p6r un "paquete" de serdcios dp?.Im prid-
g, (jna a&bc$$n ~radualbe hI n f r a & u r a s mtigoas p u d e wdar e ~ ~ rer b p m b l ~ de s mp&Mvid.srd dal pemds, Eurc@a neasib un entMno p d Wque ~.o~mnpase b invm#n m nuwas i n f m s t r u ~ h ~ r ades banda g m , m h k que sz induym accaas i n a l 8 n b b s de banda ancha y gror fltm. 4. Par &jmo, o, rn tan.tfda pdsidn de tlamadas a sern'dos de emergenda y & los olrcts s e m de inter& p6blfco son @ b l ~tib~kdy W[a nrercialmente en UI entano IP. No obstane la VoIP plantea nuwas cu&.aw m a l e s sabre las kminales, &dares, d m d 6 n , dependencia de @ Creadon@ Copyright / 241
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las tecnologias e interoperabilidad que todavia necesitan ser abordadas. En general, la Comisi6n Europea necesita considerar la VoIP en el context0 m6s general del mercado de servicios basados en IP y asegurarse de que el nuevo marco regulatorio es sostenible a la luz de las inversiones e innovaci6n en redes y servicios de nueva generaci6n. Es mas, 10s reguladores deberian reconocer la inherente naturaleza innovadora y ernergente de 10s servicios basados en IP. El actual mercado rnayorista de banda ancha -basado en la Desagregaci6n del Bucle Local (ULL) y en el acceso bils&am- garantiza un nivel suficiente de competencia en 10s nuevos mercados minoristas de IP.
b de Ilamadas de emergencia, htemptad6n twl, algQntipo de mpensaredes trzgdidomb telefdnias y r&es IP,
8 o p c ~ p i por t ~la intemnexi6n
En Estados Unidos, el punto de partida para el analisis regulatorio de la VO P I es bastante diferente al europeo. Si la pregunta en Europa es bisicarnente "iqu6 regulaci6n aplicar ya a la VoIP?", en Estados Unidos, la cuesti6n es mas bien "iqu6 tip0 de VoIP puede estar sometida a regulacibn?". La FCC decant6 su posici6n en favor de un enfoque de mano blanda hacia la regulation de la VoIP en referencia a, la distinci6n que alli se aplica entre servicios de "information" y de "telecomunicaci6n". Asi, el 12 de febrero de 2004 decidi6 que 10s servicios de VoIP (por ejemplo, el D@ital Voice de Vonage u otros similares prestados por 10s operadores de cable), totalrnente basados en la Internet pliblica (extremo a extrerno), son servicios de inforrnacibn, 10s cuales no estdn regulados. Ese mismo dia la FCC aproW una consulta pljblica para establecer reglas sobre el estatus regulatorio del resto de servicios IP, que pretendia identificar las caracteristicas de todos 10s servicios soportados sobre tecnologia IP, para aplicarles la regulaci6n mas apropiada (con obligaciones basicas rninirnas en lo referente al Se~icioUniversal: compensaci6n entre operadores, interconexi6nr etc.), asi como abordar las cuestiones relativas a la protecci6n de 10s consumidores (portabilidad de nlirnero, privacidad del cliente, servicios de emergencia 911, seguridad pliblica y acceso para incapacitados) conforme la VoIP vaya generalizandose. El objetivo del regulador es el de proteger ampliamente Y por tanto tiempo como sea posible este emergente mercado. Una posible regulaci6n (o legislacion parcialfespecifica) podria ver la luz a lo largo de 2006.
Durante el 2004, la FCC tarnbien fue capaz de clarificar un terna basico relacionado con el estado de la VoIP en Estados Unidos: este servicio fue declarado corn0 "de naturaleza interestatal", es decir, bajo jurisdicci6n linicamente federal, eliminando la autoridad de 10s Estados sobre su regulaci6n. Consecuentemente, 10s proveedores de servicios de VoIP no estdn obligados a declarar sus productos corno servicio in' traestado. Esto no impide, no obstante, regulaciones individuales de 10s Estados sobre las tasas de acceso -por ejemplo, tarifas pagadas a 10s ILEC y CLEC para terminar la llamadas de VoIP en la RTPC-. Como en la mayoria de otros paises, la FCC ha excluido de rnodo ex aplicar cualquier tipo de regulaci6n de telecomunicaciones a la telefonia Interne 24210 Creaciones Copyright
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Consulta p6blica de la CMT sobre la VOIP
tecmhgias basadas en e/pvtvcolo I P (YoIP)"Jue
se dio por
zaciones de operadores.
I texto completo de la Consults, asi corno las respuestas recibidas, puede consulen: http:llwww.crnt.eslc~tlcentro infolc ~ublica/index.htrn La consulta recogid contribuciones con dos corrientes de opinidn distintas, una ProPCWendo el trato diferenciado para este tipo de servicios, y otra orientada a flexibilizar Ila regulaci6n del servicio telef6nico disponible al pliblico (STDP) de manera que permMese la inclusidn de servicios de voz sobre tecnologias IP. Lo que parecia discutirse Ien el fondo, era si 10s servicios de VoIP deberian ser tratados en el actual marco regul,Btorio de forma diferenciada de 10s tradicionales, con rn6s facilidades y potencialidad(s (aunque con algunas posibles limitaciones iniciales) o si, por el contrario, sobre I; r base del concept0 de "neutralidad tecnol6gica" se habria de aplicar un marco norm.ativo ljnico para ambas tecnologias.
Las respuestas a la consulta se inclinaron mayoritariamente por considerar a rvkios de VoIP corno servicios diferentes, en mayor o menor medida, de 10s sertelef6nicos tradicionales o STDP. En ese sentido la CMT ha optado por la opci6n rmisiva o desregulada de la VoIP. Por otra parte, esta cuesti6neha sido planen todos los paises europeos, y alli donde 10s reguladores ya han dado primeros se pueden apreciar siempre divergencias en el tratamiento regulatorio de la pecto del clasico STDP. @ Creaciones Copyright / 243
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m Ifma m fa pmtwa de tos resY-W portsables de CompateMa de los Veinticlm en Bruselas y d6 aawda con lo establecido en el Real Decreto 2296/2004, de 10 de diciembre, por el que se aprueba el Redlamento sobre mercados de comunicaciones electr6nicasf acceso a las redes y nurne3ci6n1 y las competencias asignadas a la CMT en el articulo 16.4 de la Ley 32/2003, 3 de noviembre, General de Telecomunicaciones (LGT).
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En sus conclusiones, el 6rgano regulador ha tenido en consideraci6n que la gonia IP fomentari la innovaci6n y el desarrollo de nuevos servicios y que sus caperkticas permitian en ese momento aplicar un rbimen de minima regulaci6r1, salgguardando 10s derechos de 10s usuarios. En ese sentido defendi6 la necesidad de ar un conjunto de acciones en el iimbito de la numeracibn, que permitiese a 10s ios de VoIP el uso del mismo tipo de numeraciones geogdficas asignado para el telef6nico fijo, a la vez que se atribuyese un nuevo rango de numeracidn espara este tipo de servicio, exigiendo a 10s operadores de este nuevo servicio n la portabilidad, de igual forrna a como vienen haciendo en telefonia fija y Los servicios de VoIP, que requieren disponer de un acceso de banda ancha E L , cable, inalimbrico, etc.), podriin comercializarse como servicios adicionales al xadicional s lin ada faY ser disponer iero pio).
No obstante, existen dos enfoques regulatorios Msicos de la misma realidad, per0 que podrian provocar efectos distintos sobre el desarrollo de 10s servicios de VoIP. Un primer enfoque que podria calificarse como continuista regularia 10s servicios de VoIP en base a una concepci6n extendida del STDP, menos rigida. El otro enfoque consideraria a la VoIP como servicios distintos, claramente diferenciados de 10s tradicionales, tanto por sus limitaciones actuales para cumplir con algunas obligaciones del STDP (por ejemplo, debido a la actual dificultad de localizaci6n geogrcifica) como por su capacidad de asociaci6n a otros servicios multimedia convergentes en una misma comunicaci6n y a la capacidad de nomadismo, cayendo en este caso en la categoria mas general de SCE. Por ello, a la vista de todo lo anterior y las limitaciones actuales de 10s servicios de VoIP, la CMT ha considerado muy importante el reforzar, por via del ejercicio de las competencias de protecci6n a 10s usuarios, el suministro de la adecuada informaci6n en 10s contratos sobre las limitaciones y diferencias respecto dd91 servicio telefdnico traditional y la transparencia de las ofertas, tal y como se reen el articulo 20 de la Directiva 2002122 sobre servicio universal y en el articulo 38 ( la Ley 3212003.
Propuesta de regulacion de la VoIP A la vista, tanto de la consulta pliblica realizada, como del seguimiento Y an lisis de iniciativas sirnilares realizadas por otros reguladores de paises de nuestro torno, la Cornision decidio abordar un conjunto de acciones en el ambito de la n racion, dentro de un encuadre regutatoh mas apropiado, de mhimos, pue@ '81
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Ademas, la CMT aiadid que junto a la posibilidad multiservicio, una de las caen'sticas diferenciadoras respecto al servicio telef6nico fijo cliisico es su capacidad w n e x i 6 n desde cualquier red de acceso dotada de banda ancha, en cualquier b geografico. Junto a las nuevas posibilidades, la VoIP no podrci, de momento, garantizar cceso a 10s servicios cJe emergencia totalmente fiable cuando el usuario no se entre en su ubicacidn habitual. Finalmente, la CMT reseFi6 que la mayoria de operadores ha demandado aplila VoIP obligaciones minimas respecto de las aplicadas actualmente a la telefoadicional, al objeto de facilitar su desarrollo, por otra parte alin incipiente. I
Durante el a h 2004, al igual que hizo la CMT en Espaia, la mayoria de 10s dadores independients lanzamn consultas en sus paises (Estados Unidos, Cana4u.ustralia1 Reino Unido, Alemania, Irlanda, Holanda, Francia, Dinamarca, Austria, y todos ellos (Grupo ERG) hicieron una dedaraci6n conjunta en febrero de 2005, s que expusieron sus pasturas.
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Es por todo esto que la CMT realiz6 una propuesta de regulaci6n en la que t i f d su intend611 de acometer dos acciones urgentes y simul6neas en el irnbito a numeraci6n para 10s Servicios de Comunicaciones Electr6nicas (SCE) de VoIP tdas (aquellas provenientes de la reubicaci6n geogrhfica del acceso fijo). La pries la atribucidn de un nuevo rango de numeraci6n especifica para 10s SCE de con reubicaci6n de acceso (nomadismo); mientras la segunda seria permitir la
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la ut$liz9d6rrde la kcnologfa IP p W e supQner un cirmbio I de 'tas mmunic;adones ebAr6nicas, ya que la m o i o g f a tradldonal de comutati6n de
Ministt3.rfo de hdus2rSa, Turismo y Cornercia ha estimado convenient@poner en tas primeras medidas regulabrias para posibilitar we la VoIP se desarmlle en Rgura 8.6. Algunas conclusiones a I ~ cuestiones s planbadas por la GMf.
Siguiendo estas wnclusiones y atendiendo la propuesta de la CMT, el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITyC) adopt6 a mediados del aio 2005 las primeras medidas para favorecer el desarrollo de la telefonia IP. Asi, en la Resoluci6n de 30 de junio de 2005 se atribuyeron dos rangos de numeraci6n para la prestaci6n de servicios VoIP: un rango de numeracidn geogdfica, compartido con el servicio telef6nico fijo, (8) y ob-o de numeraci6n especifica (51).
5.3.
Numarad(kr El ranga de numemci6n e s ~ ' R c a(no-gqrdfica] prtanece al segunenb 5. En prirdpio se hablllb un blcque de 10 millones de nGmerm idmtificados por el prefijo 51. Dado quecno existe informad6n gqrdfica en est'os nDmems, podran ser utilizadols para prestar setvidos n6madas en todo el kmYorie nacicmal, requirichdme w e el abonado resida en mafia.
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Nuevos Senricios de telefonia I P
Numerack% Geogddca
La VoIP no es solo un "semido': es una nueva fbrma de sopo/tar sen/icios hadl
El PFan Nmioml de N u m e r ~ a htambi6n atribuye adem& del rango 9,el rango %, en W a s Ias pmvincies, a los servldw de numwaciirn gewy6fka.
donales y nuevos semidos de wmunicaclones elecirdniws & forma wnvergents,
El crecimiento de las redes de banda ancha y de la utilizaci6n de tecnologias I P estA propiciando la aparici6n de nuevos tipos de servicios, entre 10s que destacan
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10s de "telefonia IP" o 'voz sobre IP" que, ademis de la funcionalidad de c o r n u n i ~ cion oral propia del servicio telefonico, pueden incorporar otras capacidades tales mo la de comunicaci6n de datos o multimedia, o la provisi6n del servicio en mod0
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246/@Chacbm Copyright
El M i n f M o ha antYuido que a t e segundo mngo (a), va a ser mmpartjdo por d swidi t d e f7ja~ Micignal ~ y una modalidad de las nuevos servidm &madas. %I embrger,'los 7 millones de n4tnem geagrafim m b u i d m Inicialmenle a lo6 ~ m i d o 9de Vo3P en el ango 8 tend& lim'hds su Bmbib de nomadi~moa1 dimto teteflcinioo donde reside el a h a d o .
1 doLosladesarmllos en redes de banda ancha y en la aplicaci6n de tecnologias IP eskh pmpiaparici6n de nuevos t i p s de servicios, entre 10s que destacan 10s de ictelefonia IPn o kz sobre IP (Vo1F)n que, adicionalmente a las funcionalidades de comunicaci6n vocal, tra-
wales del servicio telefbnico, pueden incorporar otras capacidades tales como la de comurci6n de datos o multimedia y la provisi6n del sewicio de mod0 ndmada, permitiendo a sus M a s el acceso desde diferentes ubicaciones. &.a capacidad de nomadismo se basa en que 10s sewicios se ofrecen desde puntos de ac~a 10s que 10s abonados pueden conectarse desde cualquier ubicacibn en la que dispongan
m medim necesarios, siendo Bste un aspecto que 10s diferencia del servicio telef6nico disble al pliblico en el que 10s puntos de acceso coinciden con 10s puntos de terminaci6n de
b de inter& para 10s usuarios pwier disfiutar c m t o antes de estas nuevas capacidades y
bde ellas la mbiima utilidad a trav& de su aplicaci6n a sus comunicacionas cotidianas.
b b , es urgente adoptar las medidas que permitan a 10s operadores de este tipo de servicios Ihm;r tanto la capacidad de realizar como de recibir llamadas de 10s usuarios del servicio tele-
po disponible a1 pliblico.
particular, la atribuci6n de recursos pliblicos de numeraci6n del Plan Nacional de Nub 6 n Telef6nica permitid a 10s operadores o h c e r a sus abonados el acceso a 10s servicios geogdficas determinadas, que deberSm estar relacionadas con el tipo de numeracibn d~ en cada cam. ~tre10s operadores con vocsi6n de ofkcer estos servicios se ha detectado intelrfs en la zi6n de n6meros geogrificos. En estos casos, a fin de que no se desvirthe la infomaci6n mcios contenida en ellos, resulta necesario que el servicio se proporcione desde puntos eso asociados a cada distrito telef6nico en que 10s operadores dispongan de numeraci6n.
P h Nacional de Numeraci6n Telef6nica, adoptado mediante Real Decreto 229612004, ie diciembre, atribuye 10s valores 8 y 9 de la cifia (a)) a 10s servicios basados en numegeogrbfica, sin precisar los diferentes t i p s englobados en esta categoria, aunque en la at se ha venido prestando de manera casi exclusiva el servicio telefbnico fijo disponible
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La aparicion de nuevos sewicios que van a utilizar el rango de numeracion geodfica de firma compartida con el sewicio telefbnico fijo disponible al public0 hace imprescindible identificar segmentos diferenciados dentro de este rango para posibilitar la prestacion de servicios distintos. Por ello, la presente Resolucibn atribuye en exclusiva al servicio telefonico fijo disponible a1 pliblico todos 10s recursos de numeracion determinados por 10s indicativos provinciales vigentes en el segmento 9, asi como 10s rangos del segmento 8 que actualmente esan siendo utilizados para la prestacion de este servicio, atribuyendo, por otro lado, bloques diferenciados de numeracion geogrhfica dentro del segmento 8 para la prestaci6n de servicios vocales nomadas. Por otra parte, 10s operadores tarnbidn han manifestado su inter& en disponer de numeraci6n no geografica con el objeto de prestar estos servicios mediante puntos de acceso no vinculados a 10s distritos. A tal efecto se atribuye el c6digo 5 1, de numeracidn especifica, para la prestaci6n de estos servicios cuando no exista vinculaci6n entre el punto de acceso y 10s distritos telefonicos. Los servicios vocales nbmadas prestados mediante ambos tipos de numeration no tienen la wnsideracibn de servicio telefonico disponible al pliblico, si bien quedan sometidos a determinadas condiciones impuestas en virtud del uso de recursos publicos de numeracibn. No obstante lo anterior, en hnci6n de la evolycion en la prestacidn de estos servicios y de la perception que 10s usuarios tengan sobre 10s mismos en comparaci6n con el servicio telefonico disponible a1 ptiblico, se plantear51 la conveniencia de adoptar nuevas disposiciones de desarrollo del Plan Nacional de Numeracidn Telefonica en aplicacion de 10s principios de maximizar el beneficio para 10s usuarios, fomentar la efectiva prestacion de 10s servicios y optimizar la eficiencia en el uso de 10s recursos pllblicos de numeracion. Finalmente se adjudican por la presente Resoluci6n nuevos indicativos provinciales pertenecientes a 10s segmentos 8 y 9 en respuesta a la solicitud realizada por la Cornision del Mercad0 de las Telecomunicaciones al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, dada la escasez de numeracibn detectada en diversas provincias.
Finalmente, el punto 4.4 del Plan Nacional de Numeraci6n Telef6nica establece que las
iencia de 10s sectores afectados. Igualmente, las Telecomunicaciones en aplicacibn de lo visto en el articulo 48.3.h) de la Ley 3212003, de 3 de noviembre, General de TelecomuniEn su virtud, resuelvo:
Primero.-Definition de 10s servicios vocales nomadas: A 10s efectos de la presente Resomo aquellos servicios de comunicaciones municaciones vocales bidireccionales en ios pueden conectarse de forma remota y Ilamadas, pudiendo incluir suplementa-
Tercero.-Atribuci6n al servicio telefonico fijo de 10s recursos publicos de numeracion determinados por 10s indicativos provinciales vigentes en el segment0 9: Se atribuyen a1 servicio telefonico fijo disponible a1 pliblico 10s rangos de numeration determinados por 10s indicatives provinciales con el formato 9XY contenidos en el Apdndice al Plan Nacional de Numeration Telefhica que se listan en el Anexo I de esta Resoluci6n. >
El Reglamento sobre mercados de comunicaciones electronicas, acceso a las redes y numeration, aprobado por Real Decreto 229612004, de 10 de diciembre, establece en el punto 1 de su articulo 30 que 10s operadores estartin obligados a poner en p k t i c a las medidas necesarias para dar cumplimiento a las decisiones que adopte el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio en el hmbito de sus cornpetencias sobre numeraci&n,direccionamiento y denom En particular, 10s operadores estarhn obligados a realizar en 10s sistemas que exploten dificaciones necesarias para tratar y encarninar las cornunicaciones de forma efieiente adopte decisiones que impliquen alteraciones en 10s planes de numeracion, direcciona denominaci6n, y cuando se realicen asignaciones, atribuciones o adjudicaciones de dichos cursos publicos.
Cuarto.-Atribucion a1 servicio telefonico fijo de recursos publicos de numeration detertninados por otros indicativos provinciales: Se atribuyen a1 servicio telefonico tijo disponible al I1 y 111 que se relacorrespondientes a Quinto.-Atribucion de recursos publicos de numeracion geogrhfica a 10s servicios vocales
Asimismo, el articulo 27, en su punto 7, otorga a la Secretarfa de Estado de Telecom ciones y para la Sociedad de la Informaci6n la competencia para dictar las resoluciones n rias para el desarrol!~ de 10s planes nacior~alesde numeration, direccionamiento y d cibn, an particular, Ias relativas a la atribucibn y adjucbcacibn de dkhos recusos plibli~s.
2. Los servicios prestados mediante 10s recursos p~iblicosde numeracion atribuidos en este rtado se proveenin desde puntos de acceso asociados a1 distrito telefbnico que corresponds numeration utilizada.
El Reglamento iguaImente determina en su articulo 34 que 10s planes nacionales de nu
"exto.-Atribuc16n de recursos p6blicos de numeracidn no geomhfica a 10s ~erviciosvoca-
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1. Se atribuye el c6digo 51, coincidente con las dos primeras cifias del numero nacional (cihas NX), a 10s sewicios vocales n6madas. 2. El espacio publico de numeraci6n determinado por el cddigo atribuido en el punto anterior se organiza segun se indica en la siguiente tabla, en hncidn de la tercera cifra marc& par el usuario Hamante (en adelante cifia Y):
Cifra Y
Modalidad del servicio
0
Reservado para la asignaci6n directa al usuario final.
&&da para fines distintos de 10s previstos en la presente erhn edaptarse a 10 previsto en la presente Resoluci6n en mtrada en vigor.
1611surtini efecto desde el dia siguiente pblicaci6n en el Boletin Oficial del Estado.
1
2 3 4
5
Asignacion por bloques a 10s operadores.
6 7
8 9 3. Los sewicios prestados a traves de este c6digo se proveertin desde puntos de acceso asociados al conjunto del territorio nacional.
S4ptimo.-Operadores con derechos de numeraci6n: Tendrbn derecho a obtener recursos publicos de numeraci6n pertenecientes a 10s rangos atribuidos en 10s apartados quinto y sexto 10s operadores de servicios de comunicaciones electr6nicas disponibles al pdblico que hayan notificado a la Comisi6n del Mercado de las Telecomunicaciones su intenci6n de prestar servicios vocales nbmadas, de acuerdo con lo establecido en la Ley General de Telecomunicaciones y en su norrnativa de desarrollo.
Octavo.-Requisites asociados a la prestaci6n de sewicios vocales n6madas a trav&sde la numeration atribuida: 1. Los abonados deberan disponer de domicilio legal dentro del ambito geogrifico desde el que se provea el acceso a1 sewicio, dependiendo del tipo de numeraci6n utilizada, y acreditarlo ante su operador como requisito necesario para la contratacidn del sewicio. 2. Los operadores encaminartin gratuitamente las llamadas a1 nlimero 112 al centro de atencidn que corresponds al domicilio de contrataci6n del abonado.
3. Los operadores incluiran en 10s contratos de abono la informaci6n relativa a las capacldades, mod0 de acceso y operacidn del sewicio, en particular en lo relativo a las llarnadas de emergencia, indicando ademis de forma clara y facilmente inteligible que se trata de un cio diferenciado del sewicio telef6nico disponible al publico y las limitaciones que ptese* respecto a este.
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estudiado 10s pnncipios bisicos, tanto tknicos de voz sobre paquetes en general y de la VoIP en de aplicar todos 10s conocimientos aprendidos a se d m - b i r i i con cierto nivel de detalle 10s c6lculos de ingea la hora de implantar una salucidn de VoIP en un entorno de una empresa extendida globalmente, con sedes en varias capitales del mundo. Probablemente el cambio fundamental que ha hecho de la convergencia IP una idad haya sido la toma de conciencia por parte de todos de que una tecnologia por isrna no es nada si no se refleja en un beneficio "rnedible" y clam para el cliente. Un proyecto de telefonia I P se ha de abordar siempre corno un balance entre 10s cios que le reporta al cliente esta tecnolqia -Sean econ6micos, de mejora de la ci6n de red, de organizacibn etc.- frente a las inversiones que necesariarnente mlizar. Entre estas liltirnas & un andlkis obligado de la infraestructura de iones existente y su calidad de servicio, dando el visto bueno para la imo recomendando cambios. en nuestro entorno europeo, esta tecnologia ha pasado la bilidad para pasar a la de cornprar. La telefonia IP st2 ya como tecnologia como lo dernuestra el resultado de diversos estudios y la n de un gran nlirnero de empresas que ya han tomado la decisi6n de implanla hora de abordar la realizacibn de cualquier proyecto resulta conveniente seenfoque estructurade y ordenado, dividir el proyedo en una fases de comple6n de posibles desviaciones respecto del comtoma de las medidas correctoras adecuadas sin poner en s autores aconsejan seguir un p m e m parecido al mosroyecto, debe considerarse la planificaci6n de tareas y nes del proyedo, etc., que quedan fuera del imbito de que pueden enwntrarse en cualquier publicaci6n que bate sobre rnaterias s. Aqui nos centraremos en 10s aspedos caracs, sobre todo, en la vertiente tknica.
lanteamiento del proyecto .................................................................................. ongamos una empresa paneuropea con oficinas centrales en Munich (150 em) y cuatro oficinas ubicadas en Milan (80 empleados), Londres (60 ernpleaO Creaciones Copyright 1257
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tes de operaci6n. Toda esta inforrnacidn facilitar6 el proceso de migraci6n a una red integrada. Para analizar el estado de la red de voz lo mas cornlh-i es recurrir a 10s registros de llarnadas (CDR, Call Detail Record), que contienen inforrnaci6n sobre la duraci6n y el coste de las llarnadas en funcidn del destinatario de las misrnas. Esta inforrnaci6n se puede solicitar al operador o bien obtenerla uno rnismo si el sisterna dispone de alguna utilidad CDR. Algunas PBX almacenan esta inforrnacion internarnente y es posible acceder a ellas a traves de una conexion RS-232 o USB, con un ordenador personal en el que se ejecuta una aplicaci6n especifica. Una vez que se dispone de 10s registros de Ilarnadas, se determina su distribuci6n temporal y espacial para poder llevar a cab0 un analisis del trifico correctarnente.
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En el cam dal r;jmplo, las mrnunicaciones de datos pasan todas por la sede central de Munich y se hallan unidas a ella a travbs de enlaces 2 Mbps. La figura 9.5 muestra un esquema de la red:
En nuestro caso, por razones de sencillez y en aras a facilitar la cornprension del proceso, supondrernos que cada empleado pasa una media de 90 rninutos al dia hablando por telbfono y que se trabajan 20 dias al mes con una jornada laboral de 8,s horas diarias. Con estas prernisas, resulta que el coste de las cornunicaciones de voz para cada sede es el reflejado en la tabla de la figura 9.4:
Sede
Mun~ch Mil6n Londres Madrid Paris
N~irnerode Total de rninutos de empleados voz al rnes 150,OO 270.000,OO 80,OO 144.000,OO 60,OO 108.000,OO 90,OO 162.000,OO 100,OO 180.000,OO
Coste por
PTguta Ob, Red
TOTAL
Figura 9.4. Coste de las cornunicaciones de voz. Total rninutos al mes = 90 rninutos/dia
manto a1 direc~ianami~nin~ se utiHm dir&mardenb pri'rfado I?XG@ m ICE oms que t i m a$gnadas diwaianas pfiMImgI par fas razans ~ u se c en el capitulo 2. Los ra,ngosds EP ernpi&& en ~ d ubi@-& a ma lss
* 20 diasfrnes * No de ernpleados
Tarnbi6n es necesaria una auditoria de la infraestructura informatics existente con el fin de deterrninar si es capaz de soportar el trafico de voz con la calidad necesaria Y realizar las rnejoras pertinentes. La evaluacibn y el disefio de redes de datos quedan fuera del prop6sito de este librol. En general, esta docurnentaci6n debe organizarse a nivel de campus y a nivel WAN. Sin embargo, en nuestro caso el nivel de campus, referente a las redes corporativas de datos de cada una de las sedes, no resulta dernasiado relevante puesto que la arquitectura de la soluci6n s e h del tipo toll-by-pasfu No ocurre lo rnisrno con el IP Contact Center, tal y corno se ver4 en el apartado rrespondiente.
Salvo en aspectos directarnente relacionados con la VOIP,corno el dirnensionamiento de recursos configuraci6n de la red.
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de darns rde par%&.
Figura 9.6. Plan de direccionamiento.
, habh que proceder a la docurnentacicin y evaluaci6n de la infraesra de cableado y alimentaci6n1teniendo en cuenta que la alta disponibilidad caktica de las redes de voz sobre paquetes exigen un cableado y una alirnentacibn @ Creadones Copyright / 261
I
Finalmente, se calcula el nOmero de canales de voz (Cd necesarios ~ a r atransportar, la cursar de trafico ( A ) con una determinada probabilidad de bloq~ zando para ello la fdrmula de Erlang-B:
Si utilizamos el codec G.729 a 8 kbps y un tiempo entre paquetes de 20 ms, el l%.amafio de la carga Otil ser6 de 20 bytes.
Con la fdrmula anterior, obtenemos que: Oficina
Milhn Londres Madrid Paris
Trhfico BHT (Er) 3,11 2,33
3,5 3,89
Por su parte, la sobrecarga queda definida por la pila de protocolos empleada. El Ijo de bits de voz generado por el codec se encapsula en segmentos UDP, estos en taquetes IP y, finalmente, estos en la trama de PPP para su transmisidn por el enlace unto a punto entre las sucursales. En el peor caso, la sobrecargars ser6 de 46 bytes. x tanto, trama completa tendr6 una longitud de 66 bytes.
Canales de 0,5% 0,5% 0,5% 0,5%
9 7 9 10
I
Figura 9.9. Canales de voz entre cada sede y la oficina central de Munich.
Otro as~ectocritic0 en el c6lculo del ancho de banda es el codec em~leado~ a r a codificar 10s paquetes de voz y que detenninar6nt entre otros aspedos, la voz,, el ancho de banda por canal y el retardo sufrido por 10s paquetes tros qlue permiten distinguir 10s diferentes cudecs son: Complejidad: es una medida de la cantidad de CPU necesaria para procesar el algoritrno de dificacibn y, por tanto, del nlimero de canales de de soportar un mismo DSP.
3
1
t-i:' voz
Compresidn de la voz: una de las funciones del d e c es llevar a cab0 la corn. presi6n de la sefial de voz para que ocupe un ancho de banda menor a la hori de transmitirla por la red de paquetes.
Cola ---
Calidad de la voz: cada codec se caracteriza por una cierta calidad de la voz. Generalmente, a mayor tasa de compresi6nt menor calidad. Retardo: para codificar y comprimir la sefial, el d e c necesita cierto tiempo. La eleccidn de un codec u otro depende de 10s pardmetros m%simportantes en cada cam. En la prhctica, G.711, G.723 y G.729 son 10s m6s empleados. Sir1 embargo, 10s paquetes generados por el codec no se transmiten por la red, sin0 que viajan con el afiadido de cabeceras empleadas por I de 10s diferentes niveles. Estos bits adicionales de control tambiCn consumen a n c b de banda y, por ello, debemos tenerlos en cuenta. En un paquete genCrico, podemos distinguir entre carga dtil, es decir, las m u e tras de voz y sobrecarga o, lo que es lo mismo, las cabeceras y la informacidn de trol. La carga litil esti determinada por el tiempo de generaci6n de cada paquete ( voz (por defecto, 20 ms) y por la velocidad del codec, s e g h la expresi6n:
26410 Creaciones Copyright
A
Erl
Figura 9.10. Sobrecarga introducida por 10s protocolos. I k ~ a d allarnada requiere de dos flujos RTP, uno para cada sentido de la comunicaI. Por tanto, el ancho de banda por llamada seri de:
frame - size(bytes)- 8 b i x i t e . B W ( K ~ ~ S2) x= datagram - delay(ms)
C
La utilizaci6n de RTCP consume un ancho de banda aiiadido al RTP. Supone entre 5 % del ancho de banda de RTP. Aunque no es un trafico excesivo, en sesiones mliltiples participantes es necesario controlarlo para evitar avalanchas.
r E 5 decir, que el ancho de banda de cada canal vocal seri de 52,8 kbps. Con toda I informacidn, el ancho de banda necesario para cursar las comunicaciones de voz I:
cg creadonmCop~Copytight/ 265
Cenales de voz b
Propagackh (fijo).
b Enoolado (variable)
Figura 9.11. Ancho de banda entre cada sede y la oficina central.
Habr6 que seleccionar 10s anchos de banda que nos ofrezca el ISP m6s cercanos a estos valores. Por tanto, todos 10s enlaces que se contraten ser6n de 512 Kbps. En el caso de paris, 512 kbps no es un ancho de banda suficiente. En todo cam, habria que hacer un estudio de campo para demostrar si es posible obtener la calidad deseada puesto que la diferencia de caudal entre el necesario y el contratado seria minima. Estos valores de ancho de banda podrian haber sido reducidos mediante la utilizacion de la cornpresion de cabeceras efectuada por cRTP (Compressed RTP), que consigue reducir el tamaiio de la informacidn de control a 2 bytes. Tambien es posible ahorrar ancho de banda a travbs de tknicas de deteccidn de actividad (VAD, Voim Activity Detection)).Estas tgcnicas se basan en la suposici6n de que, en una conversacion convencional, un interlocutor habla y el otro escucha, por lo que en los periodos de inactividad correspondientes al oyente no se transmiten paquetes (no hay sefial de voz que transmitir) consiguiendo un ahorro en ancho de banda. Sin embargo, estas tkcnicas introducen un retardo adicional, por lo que se desaconseja su uso si no es estrictamente necesario.
5.2.
b
r C o d i f i c d n (fpo) b Ernpaq&men!a
(fyo).
Decoddicad6n (ftjo)
P Desemprrquetamlento (@lo). P Supresibn dejnter (variable).
Figura 9.12. Fuentes de retardo en la comunicaci6n entre Madrid Y bl~nich.
CAlculo del retardo
Uno de 10s pardmetros que va a determinar la calidad de la voz es el retardo que sufran 10s paquetes. La recomendacidn G.114 de la ITU-T establece corno limite 10s 150 ms o 200 rns. Si se supera este valor, la voz de 10s interlocutores tendera a solaparse y la conversaci6n se tornard ininteligible. El procedimiento que hay que seguir para el ciilculo del retardo resulta bastante sencillo. En primer lugar, se suman todas las contribuciones al retardo que sufren 10s paquetes, distinguiendo entre retardo fijo y retardo variable (siempre en el caso pear) para una configuraci6n dada. Una vez obtenidos estos valores, se procede a cornprobar si superan o no el valor umbra1 aconsejable. Por ejemplo, en el enlace entre Madrid y Munich se tendrian las siguientes fuentes de retardo (ver figura 9.12). El retardo de codificaci6n/decodificaci6n y el de empaquetamiento / desempaque tamiento esGn determinados por el codec utilizado (ver tabla figura 9.13).
26619 crexiones copyright
cuanto a1 retar& de supresion de jitter, a efedos de disefio, suele tOr~arse gual a la duraci6n de dos muestras de voz. pongamos que la red IP introduce un retardo fijo de 40 ms Y un retardo varia-
Falta calcular, entonces, el retardo de serializacidn corno la relacidn entre el tamaiio de la trarna y la velocidad de la linea. Suponiendo que se contratan lineas de 512 kbps y, teniendo en cuenta que el tarnafio de la trama es de 66 bytes (528 bits), el retardo de serializaci6n es de 1,03 rns. Resumiendo:
vr @bidas durante la hora cargada. T i e m ~ de m conversaci6n: 3 minutos. nempo de trabajo tras Ilamada: 60 segundos. Probabilidad de bloqueo: 1%. 80% de las llamadas contestadas antes de 20 segundos.
En primer lugar, debemos obtener el trafico entrante que el Call Center tendra que ser capaz de servir. Este trifico (A), viene dado en funci6n del nlimero de llamadas en la hora cargada (BHC) y la duraci6n media de las llamadas (3 por la expreTOTAL
4Om,+20ms %,a3 m~ k 20 ~ T E-
Por tanto, estamos dentro de 10s rnargenes establecidos.
Dimensionamieto del Call Center I P En el dimensionamiento de un Call Center IP (y de un Call Center en general), son dos las cuestiones fundamentales que hay que resolver: por un lado, el nlimero de agentes necesarios y, por otro, el nlirnero de lineas troncales (es decir, el ancho banda) que unirin el Call Center con la red pliblica. En una situaci6n ideal, el nlimero de agentes necesarios deberfa variar segljn li,~ circunstancias del Call Center. Sin embargo, en la realidad ajustar el nlirnero de agentes cada hora resulta inviable. Por esta raz6n, se calcula el nlimero de agentes en la hora cargada a partir del nlimero de llarnadas recibidas, la duraci6n media de las Ilamadas y el grado de servicio del centro. A la hora de determinar la duracidn media de las llamadas hay que considerar, ademis del tiempo de llamada propiamente dicho, el tiempo de trabajo tras llarnada o tiempo administrativo, puesto que durante dicho interval0 el agente no esth disponible para atender una llamada entrante. Teniendo toda esta informacidn, ya se esti en condiciones de aplicar el modelo de Erlang-C para calcular el nlirnero de agentes. Uama la atenci6n que el modelo de Erlang ernpleado sea distinto al que utilizamos para calcular 10s canales de voz necesarios para cursar las comunicaciones de 10s usuarios. La raz6n es simple, mientras en el caso de 10s canales de voz no es posible establecer una nueva llamada si no existen canals disponibles (sistema de grdidas), en el Call Center cuando una nueva llamada no puede ser atendida pasa a una cola de espera hash que algljn agente quede libre (sistemas de espera). En nuestro ejernplo, el Call Center I P tiene 10s siguientes parimetros de funcionamiento: 26810 Creaciones copyright
A=
200 - (180 + 60) =13,33 Er 3600
El nlimero de agente (NAGNTES) ser4 aquel que cumpla que:
Ec ( A ?NmEms < - 0,Ol Si consultarnos las tablas de Erlang-C, obtendremos que el nlirnero de agentes m s a r i o s serh de 17. Una vez que ya disponemos el nlimero de agentes del centro, el siguiente paso es mlcular el nlimero de lineas troncales que serhn necesarias para hacer llegar las Ilamadas a 10s agentes. Para obtener el nlimero de lheas necesarias puede usarse el modelo de trAfico de Erlang 0, teniendo en cuenta que, a efectos de trifico, la durad6n de las llamadas debe incluir el tiempo de llamada y el tiempo de espera en cola, ya que &os producen la ocupaci6n de la linea. El tiempo de espera en cola depende de varios factors: el nOmero de agentes y el trhfim cursado (A).
(NAGENm), eel tiempo de llamada (z-)
-
w=
~LLAMDA
~ " m m (1 s
-
)
N A G ~ ~ S
Con los dabs del ejemplo, resulta un tiempo de espera en cola de 64,45 segun-
dos. El trifico en la hora cargada serd entonces:
-
BHT = BHC. ~ L U M L+MW ) 3600
La cifra resultante nluestra la ocupaci6n total de 10s enlaces en horas, incluyendo el period0 t'lledio de eSpera durante el cual las llamadas estSn en la cola del ACD y, par tanto, ocu~andolas lineas. En nuestro caso, el trafico en la hora cargada sera de 4,37 Er. Finalmente, el nhmero de lineas troncales sera de:
E B(BHT,N L , , ~ E A S ) < 0,01
'
.........
E s t - etapa d d proyedo abarca a~pect0Stales corn0 la configuracibn Y el montaje de la equips por lo que se encuentra estrechamente relacionada con el diseiio de la red. Una particularidad de la implantaci6n es que depende de 10s quipos de cada fabricante y por ello n a limitaremos a exponer una serie de consideraciones generavhlidas en la m a y o h de 10s casos.
Es decir, de 10 lineas. Este nlimero de lineas, en realidad, se traduce a nljmero de canales de VOZ neCeSarios. PUesto que el Call Center IP se cone& a la RDSI, deb f x ~ ' ~ ~escoger os el nljmero de primaries que se comercialice y que mas se acerque a1 nhmero de lineas calculado, es decir, medio primario (15 canales B).
6.1.
La figura 9.15 nlUeStra la arquitectura del Contact Center IP de la delegaci6n de Santiago de Compostela:
losPC. ~e esta manera, establecemos una primera clasificaci6n del tr6fic0 CiUe resultar6 muy htil para otros mecanismos de QoS.
Calidad de servicio
Tal y como vimos en el capitulo dedicado a la calidad de servicio en las redes IP,
s conveniente desplegar una VLAN para 10s telkfonos IP y otra VLAN diferente para
-------VL4N de datos
VLAN de voz
SANTIAGO DE
Agura 9.16. VLAN separadas para voz y para datos.
Figura 9.15. Contact Center IP.
Aunque por claridad no hernos incluido aqui 10s calculos y puesto que la cornunicaci6n entre las sedes de Madrid y de Santiago de Compostela es totalmente IP (voz Y datos), habria que repetir 10s calculos explicados en apartados anteriores. 27010 Creacianes Copyright
.
Plan de direccionamientu,
EIplan de direcdonamiento establece d m 0 se asignan las direcciones IP a t&fofoy estacions de babajo. El mktodo m6s comlin conside en crear dos s&F!deS @craaaione~ C
~ W ~ /271 ~OM
*paradas para 10s telefonos IP y 10s PC de 10s usuarios y esto ser6 lo que haremos en este ejemplo. Un aspect0 importante que merece la pena subrayar es que conviene Clue 10s tel6fonos obtengan su direccion IP dinimicamente de un servidor DHCP que ProPorcione direcciones dentro de la subred de voz. De esta manera, la configuration de 10s telefonos IP se simplifica a1 automatizar el mayor nijmero de tareas posible. Como ejemplo, resolveremos el plan de direccionamiento de la oficina de Santiago de Compostela, puesto que es la unica que dispone de telefonos IP. En la etapa de dimensionamiento obtuvimos que para cubrir las expectativas de calidad de servicio son necesarios 17 agentes. Cada uno de 10s agentes del centro estara equipado, en general, con un telkfono IP y un ordenador de trabajo. Por tanto, la red estari compuesta por dos subredes de, a1 menos, 17 equipos cada una. Para realizar el disefio del plan de direccionamiento en estas condiciones hay dos opciones: dimensionar las subredes de un tamafio lo mas aproximado posible a 17 equipos cada una, o bien hacerlo de manera que cada subred tenga la maxima capacidad posible. La primera opcion es recomendable cuando la eficiencia de utilization del espacio de direccionamiento resulta critica y se preve que en el futuro sea necesario un mayor nirmero de subredes, mientras'que la segunda alternativa resulta adecuada cuando se preve que el numero de subredes no variara (0, a1 menos, no demasiado). En este ejemplo, queda claro que el nlimero de subredes seri de dos (una para voz y otra para datos), aunque podria pensarse en una tercera subred destinada a alojar equipos servidores, por ejemplo. Llegados a este punto, el numero total de subredes serd de 5, ya a las tres anteriores hay que aiiadir la direccibn de la subred y la de broadcast. Con 5 subredes, son necesarios 3 bits para la subred. Si se dispone de la direccion privada de clase C 192.168.2.0, la subred de voz sera la 192.168.2.32/27 y la de datos la 192.168.2.64/27.
6.3.
Alimentaci6n de 10s terminales
En las redes telefonicas, 10s terminales reciben alimentacion de la central de conmutacion publics del operador gracias a la corriente de bucle (-48V CC). Esta corriente se ve garantizada siempre, puesto que las centrales telef6nicas disponen de baterias y equipos emergencia qeneradores de g a s d m para el caso de fallo del suministro de la alirnentaci6n el&trica. Sin embargo, en las redes de telefonia IP la situation es diferente y es necesario alimentar 10s telefonos localmente, teniendo en cuenta 10s posibles fallos de red, para que el servicio se pueda mantener sin disontinuidades. La soluci6n mas simple consiste en conectar el telefono IP a la toma electrica mas cercana, a traves de un SAI (Sistema de Alimentacibn Ininterrumpida). Sin embargo, esta alternativa es cara y supone complicar la distribucion del cableado, por lo qU unicamente se emplea en situaciones muy concretas. Otra opci6n es alimentar el tel6fono desde el switch utilizando 10s pares 2 y 3 de cable de categoria 5 y afiadiendo al switch en cuesti6n una tarjeta especifica para la
27210 Creadones Copyright
ente de alirnenta
-v
- .
- -,.-.
'
'
La figura 9-18muestt-a un ejemplo de plan de marcacibn entre 1 s sedes de Ma-
-
que cumpla w las neawldades neawldade tanto de pequefias iim m alalaclad con jerdrqluica facilita la compatibilidad redes. La estructura jerdrquica internaclonales.
$S
drid y Munich:
7. .......................................... Caracteristicas de la red ,.*................................,.......**......................*...*~-.--~ - * * * n a -I....o - * -
,-
\ I
I
Existen ciertas caracteristicas de la red que hay que considerar antes de definir el plan de marcado. Entre otras d n el tamafio de la red, si las marcaciones sedn inm a s , extemas o ambas, la escalabilidad, si se desea numeracidn tipo telef6nica o par alias y si en todo caso se desea crear un ambiente similar al generado por las Wa mnsideracibn fundamental es la ubicaci6n de 10s gatekeepers en la red.
p.
I
I
I I I
, El tip de red que se tenga definid en gran medida las caracteristicas del plan de w m n . En particular, se deberi tener en consideraci6n: a) La escala de la red. Si la red es muy grande se recomienda el uso de una jerarquia de gatekeepers. Si la red es pequefia seri suficiente una topologia plana.
Madrid Figura 9-18. Ejemplo de plan de rnarcacibn.
En 10s sidemas de telefonia convencional, el plan de marcad& es un sistema que permite a 10s usuarios ~~afTlaK92 UnOS a obos por medio de un nfimero telefbnico. En la v~d~~Cflnf~~encia Y la VOIP (telefonia IP), el plan de marcacibn se ent-endecoma sistema que permite a 10s usuarios establecer llamadas punto a punto y multipunto, asi coma u n i a~conferencias ya activas. Para ello 10spartjcipantes deberdn inbodud r una cadena de digitos y/o caracteres en su terminal IP. Los ~rincipalespuntos a considerar en un plan de marcacjbn son: Organizar 10s gatekeepers en una topologia jerirquica que facilik la ubicacibn de Ios puntos terminates. Asignar 10s nQmeros de extensidn y alias a b s puntos teminales, Configurar 10s gateways, unidades multipunto y gatekeepen para el soporte de 10s servicios. Asignar los prefijos necesarios para hacer eficaz la marcaci6n dentro y entre [as distintas ZOnaS en la red IP, asi como marcar desde y hacia de tele fonia conventional (RTPC) y RDSI. El plan de marcacidn debe ser escalable. Si se inicia de una manera jer&-qu& se puede definir la red IP COmo una sola zona (un gatekeeper), con un peqwk n(~metD de b'T'rlinales Y despu6s Cr€!Cer el plan de marcacidn conforme se expanda la r d 27410 Creaciones Copyright
b) El uso de la red. Si la red requiere de llamadas a puntos externos entonces el plan de marcacidn incluiri una manera de identificar la salida a dichos puntos. Con la asignaci6n de 4 o 5 digitos a cada extensi6nf o bien el uso de alias, la marcaci6n seri bptima, en lugar de emplear una gran cantidad de digitos. 2
c) Crecimiento esperado de la red. La escalabilidad y flexibilidad son importantisimas para el plan de marcacidn, ya que reconfigurar 10s dispositivos y 'ponerlos a punto en la red IP para voz o video consume tiempo. Se debe evitar en la medida de lo posible tener que renumerar todo el sistema cuando se agreguen nuevos puntos terminales o gatekeepers. d) Cantidad de dispositivos. Esto afecta el plan de marcacibn. Se deben conocer, por medio de un censo, todos 10s dispositivos que conforman la red, pues saber cuintos terminates, gateways y MCU, ayudari a definir cuintos gatekeepers se necesitan. e) Organizacion de la red. Se deben registrar todos 10s gatekeepen que pertenecen al NOC, asi como 10s adscritos a puntos de presencia Y 10s dispems en toda la red. 4
0 creaci~nm-
Tsd:-,d
/4m
ACD
Distribuidor Autom6tico de Llamadas. Sistema telefbnico especializado que puede manejar llamadas entrants o realizar llamadas salientes. Puede reconocer y responder una llamada entrante, buscar en su base de datos instrucciones sobre q& hacer con la Ilamada, reproducir locuciones, grabar respuestas del uwario y enviar la llamada a un operadot-, cuando haya uno libre o cuando terrnine la locucibn. ADSL
Bucle Digital de Abonado Asimktrico. Es una tecnologia para enviar y recibir datos a alta velocidad, por ejemplo para el acceso a Internet, sobre el bucle de abonado telefbnico, aprovechando el ancho de banda por encima del canal telefhnico (0-4 kHz) y pudiendo coexistlr con CI. ALGORITMO
Procedimiento para la solucibn de un problema paso a paso. La transmisibn de video comprimido sobre redes de comunicaciones requiere de algoritmos sofisticados para la compresibn. Algunos sistemas de videoconferencia ofrecen algoritmos de compresibn tanto d n d a r e s como propietarios. ALUS
Una ca&na de identificacibn alternativa a la direccibn IP. Un alias puede ser un nombre, una direcu'bn URL, una direccibn de e-mail, una dimxibn de transporte de la forma "direcdbn IP: puerto" o un nlimero tipo telef6nico. ANCHO DE BANDA
Capacidad de transmisibn de un canal de comunicaciones. En las comunicaciones analtjgicas, el ancho de banda se mide en hercios (ciclos por segundo), como diferencia entre las frecuencias de corte inferior y superior, mientras que en las digitales se mide en bits par segundo (bps), siendo desde 0 hasta el lfmite marcado. Por ejemplo 10 Mbps, la tipica de una red Ethernet. API
Intetfaz de Proejramaci6n de Aplicaciones. Es un conjunto de especifmciones de municadch entre componentes software que definen d m o se solicita un servicio desde un programs. ATM
Modo de Transferencia Asincrono. Sisterna de transmisibn de alta weltxidad y ancho de banda (hasta 155 Mbps), con m t r o l de retardo y conmutaci6n de
. r w ~) ,, : U
paquetes, que integra mliltiples tipos de informacibn (voz, video y datos). Usa paquetes de tarnaFio fijo (53 bytes) conocidos tarnbi6n como Celdas ATM.
1m p~iq@d%?~ EP y trasmlel wntrol de flu@ veI~cidades de ret23rdo q"e tibndolos como una "reproducu'6nn, usan el dkpasMvo d d n o pueda manejar sin lncurrir en la $rdida de paquetes por sobrecarga. IP. El
El proceso de verificaciCIn de la identidad de un usuario que intenta acceder a un sistema, o del remitente de un mensaje.
C
1 ~ e m . m m m ~ m . . m m . . e m . . . m . . m m e ~ e e e m 8 m . . ~ m ~ ~ e e m m e ~ m e e e b a ~ ~ ~ m m ~ ~ m ~ ~ ~ s m ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ m m ~ m e ~ e
Aceptacibn o rechazo de llamadas provenientes de un terminal H.323. El gatekeeper puede aceptar o rechazar las llamadas de un terminal a raiz de restricciones predefinidas a terminates o gateways, o por limitaciones en ciertos periodos de tiempo. La autorizacibn de llamadas es una funcion opcional en 10s gatekeepers.
AUTO TRACKING Caracteristica de una camara Pan/Tilt/Zoom (PTZ) que permite seguir el movimiento de un ponente ya sea por detection de voz, por reconocimiento de patrones del color o por rastreo de una sefial de radio. Ayuda a que el ponente se pueda desplazar libremente en una videoconferencia.
CALIDAD DEL SERVICIO La calidad de servicio (Quality of Service) es un parametro relativo a la apreciaci6n que el usuario hace de un determinado servicio, compuesto de varios factores. Ver QoS.
CANAL B Canal de la RDSI que transmite datos o voz a 64 o 56 kbps.
CANAL D Canal de datos para seiializacion en una linea RDSI. Se usa para transportar 10s mensajes de control entre el terminal RDSI y la central de la compafiia telefoni-
ca. BANDA ANCHA
M#odo de trars$misi6n de grandes ~01Smenesde dabs, vaz y video en mnpmcih mn las lirteas Llef6nrreakas arwenciortaJs En Is RDSI, kx canales de bnda ancha s x ) W n W e un El (&448 Mbps]. En ADSL la Yelmldad pu&e ir desde 128 kbps ha& 8 Mbps, en el canal dex;er#lmky 1Mbps en el canal ascenrfente. Con ADSU+ h a m 20 y 2 Mbps, nspetimrnente. bpcs
E4& por mgundo. Unidad de m&1& de la vel&cEad cle transnnisich de datos y por bnbo del ancho de b n d a en m a l e s digitales. I b p s es igual a 1.000 bits par sr;rgumfg y 1Mbp son 1,000 bps. NQb y quci?m h r r d i r Mbps con MB, que m 1.024 kB(~~"ytes), e indim -dad de almaenamknto de infixmad6n.
CDR Registro Detallado de Llamada. Informaci6n en texto plano que se puede usar como datos de entrada para programas de auditoria y facturacion.
CIF Formato Comlin Intermedio. Un formato estindar de video que se aplica a la videoconferencia. El video CIF necesita 4 veces el ancho de banda del video QCIF.
CIRCUIT0 CONMUTADO
IJ%EP@Zde CornunEcacr'6n Wia. Tipo de hbrfaz M r a muarb fiml de la RDSf quepmse2 canales & a 64 h p s y un canal d e d a b P a 16 bps, BUFFER Dl! J m E R Una pr%i6nde la memoria adgmda espedficamte par% aknmmr 10s pqmks IP en espera de tmnsrnisih, a para al almawmmknto & ks paqda
2801s t-had-
Cuando se transmite una sefial, parte de su energia es reflejada en el destino como consecuencia de una desadaptaci6n de impedancias. Esta porci6n de seiial reflejada se denomina eco. La cancelaci6n del eco consiste, pues, en el proceso necesario para eliminar 10s efectos de la indeseada sefial de eco.
copyflat
Tecnologia de red que proporciona una conexion temporal per0 dedicada entre dos estaciones independientemente del nlimero de dispositivos conmutados a t r a k s de 10s cuales se envian 10s datos. Los Circuitos Conmutados Analogicos (FDM) se han reemplazado por 10s Circuitos Conmutados Digitales (TDM). La tecnologia digital siempre mantiene la conexion hasta que una de las partes termina la Ilamada.
CONECIWIDAD LANIWAN
Mecanismo por el cual se asignan tipos a flujos de trdfico de naturalezas distintas y que constituye la base de las tknicas de QoS.
Un wnjunto de herramientas, desde protocolos a nivel del sisterna operativo hasta servicios de soporte, que permiten a un dispositivo el acceso remoto por medio de un enlace efectivo entre una LAN y una WAN.
CODEC
CONFERENCIAS CENTRALIZADAS
COdificador/DECodificador. hardware y/o software que convierte las seiiales analbicas de sonido, voz y video en c6digo digital y viceversa. ). Algoritmo software usado para comprirnir/ descomprimir sefiales de voz o audio. Se caracterizan por varios parimetros corno la cantidad de bits, el tarnaiio de la trama (frame), 10s retardos de proceso, etc. Algunos ejernplos de codecs tipicos son 10s G.711, G.723.1, G.729 o G.726.
En una topologia centralizada, la MCU administra todas las seiializaciones de las conferencias y realiza el procesamiento de medios para cada uno de 10s sitios conectados. La MCU puede rnanejar varias conferencias al misrno tiempo.
CONMUTACION
Tknica de conmutacidn en la cual 10s mensajes se dividen en paquetes antes de su envio. A continuaci6n, cada paquete se transmite de forma individual y puede incluso seguir rutas diferentes hasta su destino. Una vez que 10s paquetes llegan a este se agrupan para reconstruir el mensaje original.
Conjunto de transformaciones a las que se somete una sefial con el fin de compen= 10s efedos negativos del canal y adaptar el formato de la misma para que su transmisidn por dicho canal sea lo mis eficiente posible.
CONTROL DE ADMISION
CODIFICACI~N DE VOZ
Tknicas de QoS que se basan en la no aceptacidn de rn6s llamadas una vez que se ha superado el ancho de banda asignado al trafico de voz con el fin de no afedar a la calidad de las llarnadas que se estin cursando.
Conversi6n de la seRal de voz del dominio analogico al dominio digital y, opcionalrnente, compresi6n de la seiial digitalizada con el fin de recudir el ancho de banda de la seiial resultante.
CONTROL DE FLUJO
Conjunto de hardware, software y procedimientos para controlar la transferencia de paquetes IP entre dos puntos de una red.
Caraderistica de algunos sistemas de videoconferencia que permite a 10s participantes ver y editar un mismo documento de manera colabarativa.
CONTROL DE LLAMADA
Tarnbien conocida corno Procesamiento de Llamada. Se refiere a la se"nlizaci6n presente en el inicio, monitoreo, transferencia y desconexidn de una Ilamada.
Tecnica para la reducci6n del ancho de banda necesario para codificar un bloque de inforrnacidn de tal manera que ocupe menos espacio en el canal de transmisidn o dispositivo de almacenamiento.
CRM
Manejo de la Relacidn con el Cliente. Sistema automatizado de informaci6n sobre clientes cuyo objetivo es que estos puedan ser atendidos de manera personalizada. Internet es uno de 10s soportes tecnologicos mas importantes en CRM, a la vez que uno de sus principales canales de comunicacion con 10s clientes.
COMPRESI~N CON PERDIDA
Son las tknicas de compresidn en donde se pierde cierta cantidad de datos. Las tecnologias con Nrdida intentan elirninar 10s datos redundantes o innecesarios. La mayoria de las tknicas de compresidn, corno MPEG, aceptan la Nrdida de datos. Se refiere a las tknicas de compresi6n de datos en donde no se pierde informacion. Para la rnayoria de 10s tipos de datos, la compresidn sin Nrdida s6lo puede reducir en un mdxirno de 50% el espacio necesario.
DE PAQUETES
D I......
DECODIFICADOR
Pieza de hardware o software que se usa para convertir las seiiales de audio y video de su forma digital usada para la transmisidn o alrnacenamiento hacia la forma analbica en la cual pueden ser apreciadas por el usuario.
DENEGACI~N DE SERVICIO
DTMF
Incidente en el cual un usuario o una organizaci6n se ven privados de un recurso que normalmente podrian usar. Habitualmente, la perdida del servicio supone la indisponibilidad de un determinado servicio de red, como el correo electr6nic0, o la perdida temporal de toda la conectividad y todos 10s servicios de red. En 10s peores casos, por ejemplo, un sitio Web accedido por millones de personas puede verse forzado temporalrnente a cesar de operar. Un ataque de denegacidn de servicio puede tambien destruir programas y archivos de un sisterna informdtico.
SeAales de Doble Tono en Mliltiples Frecuencias. Tambidn se conoce como Marcad6n pot- Tonos. Son 10s tonos que se exuchan cuando se realiza una Ilamada telef6nica.
DHCP
E.164 El t&mlns "NQmem E.164" define la di&mnda entre el nSmeno tel&niico "absdutd y el n 6 m o para lmlizar un punto terminal en un sitio tspedfico.Lm nfimm E.164 hduyen & @ ~ 5 t$epais, de Ira y el nfimero dd s m p r . El Intwfaz eumpsa para la$ lineas PRI de RD4. Una conexi6n El pon?e hada 30 canales B y un a n a l D, con un ancho de banda total de Z,W8 Mbps.
Protocolo para la Configuraci6n Dindmica de Direcciones. En un ambiente DHCP la asignacibn de direcciones IP es dinarnica. Esto significa que una terminal no poseera una direction IP definitiva y perrnanente. Un buen punto de apoyo para identificar sistemas de videoconferencia en DHCP es usar alias o nlimeros telefdnicos. La direccidn exclusiva de un ordenador asociada a una red TCP/IP. Las direcciones IP (en la versidn 4 del protocolo) tienen 32 bits de longitud. Cada octet0 se representa en decimal y se separa por puntos. Con IPv6 este rango se ve ampliamente aumentado al poseer una capacidad de direccionamiento de 128 bits. DivX
Es un forrnato de compresi6n de video basado en tecnologia MPEG-4. Los archives DivX pueden ser descargados en lineas de alta velocidad en relativamente poco tiernpo sin sacrificar mucho la calidad del video digital. Generalmente se usa en el Internet para compartir archivos de videos, sea de forrna legal o ilegal. Se puede convertir en el equivalente para video del MP3. DMZ
ENUM
B risbma de numer@$n eie6nnico ENUM es un at4mdar dmrroIladb por el IFIT g la W - T con la finalidad de medar tadas les reds existentxs. Los wailas podr6n gu,ard;ar y mupemr la I n k m c i 6 n de un contacb (fax, voz, c o w de wz, e-mailt infarmacibn Web y domiellia) en una linica cumh. De este mudo el !~wqriaa bat& del ndmero de k l $ o n ~pude tener am%%a un
mi-,
Una red fisica y pmtcdDlo de enlace que apem en tar dos primwas oapas del mod& de referencia 051 a velaidades de 10, 1QO,1.mo 10.UW MLsp6. WW3za el m&wk de acma al rnedto de esardra y &etxiQn de p d s r a :
CSMWD.
Zona Desmilitarizada. En terminos de redes de ordenadores representa el area entre una red pliblica (Internet) y una red privada. En los cortafuegos (firewalls), un equipo en la DMZ recibe todas las peticiones que provienen de la red pliblica. Su objetivo es hacer de intermediaria entre la LAN e Internet para.que no se acceda directarnente desde la segunda a la primera.
efSI
DNS
EXTRAMET
Servidor de Nombres de Dorninio. En las redes TCPjIP, el DNS convierte el nombre de dorninio de un ordenador en la direccidn numerica correspondiente en el formato: xxx.xxx.xxx.xxx.
Red t p i ? p m i t e a urn empresa mmpemr informadbn mntenida en w Intranet m obas enlpteszis y mn sm dientes. Lss extranets transmiten infomraddn a ba& de Internet y por elk, irmrporan mganismos de seguridad para P* ger los data;.
Euopeo de Estdndares de Tdecornunimdones. Organiaihn mn sede que genera los ef6ndares de t d m u n k a c i o n e s umeb en Europa y stras regions
In*-
en kanda, Sin Rnas de lum,
w G.729A/B FIREWALL
Un dispositivo de contenci6n entre dos redes. Un firewall o cortafuegos puede residir en un solo router que filtra 10s paquetes no deseados o puede usar varias tecnologias en diversas cornbinaciones de routers y servidores, incluyendo funciones de filtrado de paquetes y Traducci6n de Direcciones de Red (NAT).
'
Est6ndar de la TTU-T para codecs de voz con mediana calidad de audio a 8 kbps. El Anexo A del 6.729 corresponde a un codec de menor complejidad, mientras que el Anexo B soporta la supresi6n de silencios y la generacibn de ruido de ambiente. GATEKEEPER
Conjunto de tknicas que consiste en la division de 10s paquetes en otros de menor tamafio, de manera que se disminuye la variaci6n del tamaiio de 10s paquetes y, por tanto, del retardo que sufren 10s rnismos.
En la telefonia H.323 por IP, un gatekeeper es un servidor opcional que es responsable de 10s servicios de la red incluyendo el registro, admisi6n y estado de 10s terrninales, para lo cual se usa un protocolo especial llamado RAS. En la videoconferencia, las funciones del gatekeeper se amplian a traduccibn de direcciones, autorizacibn de llamadas y administraci6n del ancho de banda, asi como algunos incluyen informaci6n administrativa y de facturacibn.
FULL DUPLEX
GATEWAY
Envio de datos en ambas direcciones a la misma vez. Usualmente m6s calidad necesita de m6s ancho de banda. En la videoconferencia 10s servicios full duplex son m6s naturales y litiles. Por ejemplo: 10s telgfonos de manos libres son una forma de half duplex, mientras que 10s m6s sofisticados son full duplex.
Es una entidad en la red que adlia como puente hacia otras redes. Un gateway H.323 permite la comunicaci6n en tiempo real y bidireccional entre terminales H.320 y sistemas H.323. Un gateway de video permite la comunicaci6n en tiempo real y bidireccional entre terminales de video en diferentes redes. Por ejemplo: entre terminales H.323 en una red LAN y terminales H.320 en una red RDSI, o entre terminales H.323 y dispositivos H.324/M de una red mbvil de tercera generacibn.
EstAndar de la ITU-T para 10s codecs de voz con buena calidad de audio a 64 kbps usando un mktodo PCM en las normas Ley-mu o Ley-A. Utiliza codificaci6n PCM. Se caracteriza por una alta calidad de la voz, gran consumo de ancho de banda y carga del procesador minima. 6.711
Estindar de la ITU-T para codecs de voz con buena calidad de audio a 64 kbps. 6.722.1
Estindar de la ITU-T para codecs de voz que cornprime las sefiales de audio entre 10s 50 Hz y 7 kHz en 24 o 32 kbps. Estandar de la ITU-T para codecs de voz con buena calidad de audio a 5.3 o 6,4 kbps. Estindar de la ITU-T para codecs de voz con baja calidad de audio a 16 kbps.
Define 10s procedimientos y mensajes aplicables a 10s gatekeepers, incluyendo el protocolo RAS para Registro, Admisibn y Estado. E 6 n d a r de la ITU-T para la administraci6n de funciones y canales de medios adicionales de las terrninales compatibles con la serie de e6ndares H.300. E 6 n d a r de la ITU-T para el protocolo de control de las comunicaciones multimedia. H.245 se incluye en la recomendacibn H.225.0. H.245 proporciona la seiializaci6n para la adecuada operaci6n de una terminal H.323, incluyendo capacidades de intercambio, apertura y cerrado de canales Ibgicos junto con Una dewripcibn de esos canales, peticiones de modos, mensajes de control de flulo asi como comandos e indicaciones en lo general.
H.248
Est6ndar de la ITU-T para la sefializaci6n y control entre redes telefonicas (RTC) y redes de Voz sobre IP. H.261
EMndar de la ITU-T para la compresion de video en sistemas de videoconferencia H.320. H.261 soporta resoluciones CIF y QCIF. H.263
Estindar de la ITU-T para el codec de video y que es compatible con H.261. H.263 mejora la compresidn de H.261 e incluye resoluciones QCIF. H.264
~ M n d a ;& la ITU-T para la compresih de video a una mayor calidad en condiciones de bajo ancho de banda. H.320
Creado por Netscape Communications Corporation para designar documentos que llegan desde un servidor WWW seguro. Esta seguridad la proporciona el protocolo SSL (Secure Sockets Layer) basado en la tecnologia de encriptaci6n y
autentificacion desarrollada por la RSA Data Security Inc.
I..*,,.......,,.,.m,,,..,....,..........................*..-
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IEFT
Equipo de Trabajo de Ingenieria en Internet. Formada en 1986, la IEFT establece 10s eMndares tecnicos que se ejecutan en Internet. Los grupos de trabajo de la IEFT consideran las aportaciones de la comunidad en Internet a traves de 10s RFC (Solicitudes de Comentarios) y entonces envian las recomendaciones a la IEFT para su aprobaci6n final.
EMndar de la TTU-T para la videoconferencia en redes digitales como RDSI y enlaces dedicados E l y TI.
tes, como las redes locales LAN e Internet.
La integracidn telefonia-ordenador o CTI (Computer Telephony Integration) es un conjunto de tecnologias caracterizadas por el empleo conjunto de las redes de telecomunicaciones (fundamentalmente, las redes de telefonia) y las redes informaticas.
H.324
INTERFAZSERIE
EMndar de la TTU-T para la videoconferencia en redes telefdnicas analbicas con el apoyo de mbdems.
Un canal que transfiere datos digitales en serie, un bit despues de otro sobre un cable o fibra. El puerto serie de un PC es una interfaz en serie que se usa para conectar m6dems y otros perifericos. Los mas habituales son el USB y el RS-232.
H.323
Est6ndar de la ITU-T para la videoconferencia en redes conmutadas por paque-
H.324lM
Anexo C del est6ndar H.324 de la JTU-T implementado par el 3GPP para 10s dispositivos multimedia compatibles con circuitos de telefonia de 3a generaci6n. H.350
Es una serie de recomendaciones y eMndares de la ITU para definir la manera en la cual la informaci6n multimedia de una conferencia se almacena en 10s diredorios LDAP, de tal forma que la colaboraci6t-1puede integrar directorios, escalabilidad, usabilidad y seguridad. Los documentos en esta serie incluyen la base H.350 y documentos secundarios como H.350.1, H.350.2, etc. cada uno orientado a un protocolo en particular de las conferencias. HALF DUPLEX
Sisterna de telecomunicaciones donde 10s datos pueden fluir d l o en una direccidn a la vez.
Protocolo de Internet. Conjunto de reglas que regulan la transmisidn de paquetes de datos a traves de Internet. Es un protocolo DARPA que proporciona transmisidn fiable de paquetes de datos sobre redes. La familia de protocolos TCP/IP es la m6s utilizada y su nombre proviene de 10s dos protocolos mas importantes de la familia: el Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser m6s de 100 protocolos diferentes. I P es la direccidn numerics de un ordenador (host) en Internet, de manera que cada direccidn electr6nica se asigna a cada uno y por lo tanto es bnica. La direccidn I P e& compuesta de cuatro octetos (bytes), separados por puntos,
como por ejemplo, 66.36.247.82 (www.dnsstuff.com). Un caso particular son 10s routers, que tienen varias direcciones IP, una por cada interfaz de red.
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posee. Los clientes, sin embargo, no dependen totalmente del servidor debido a que pueden realizar 10s procesamientos para desplegar la informaci6n (por ejemplo en forma grafica). El servidor 10s provee linicamente de la informaci6n sin hacerse cargo de otros procesos de manera que el trafico en la red se ve aligerado.
Transrnisi6n duplicada de cadenas de datos, una para cada usuario. En multiunicast, 10s usuarios solicitan 10s mismos datos del mismo servidor al mismo tiempo. Contrasta con Multicast IP y Unicast.
MOS
MOS (Mean Option Score) son un sistema de medida de la calidad de la voz a traves de conexiones telef6nicas1 en una escala que puntlia de 0 a 5, 0 para la m6s baja y 5 para la mas aka. MPEG
MPEG (Moving Picture Experts Group) es una serie de strindares IS0 para el video y el audio digitales, diseiiados para diversos usos y anchos de banda. MPEG-1 - El estdndar inicial de MPEG, diseiiado para codificar video que pueda reproducirse en un CD (150 kbls). La velocidad estdndar de MPEG 1es de 1.5 Mbps. Cada imagen MPEG-1 tiene un tamaio de 352x240 pixeles, la cual ofrece una calidad ligeramente superior a una cinta VHS. MPEG-1 incluye tres est6ndares, donde la mayoria de 10s sistemas usan las capas 1y 2. MPEG-1 capa 3 (conocido cornlinmente como MP3) se utiliza para la distribuci6n de audio en Internet. MPEG-2 fue el esbindar que sigui6 con soporte de anchos de banda m6s elevados, por ende mayor calidad en la imagen. MPEG-2 es el e 6 n d a r que se emplea en 10s DVD, la mayoria de 10s sistemas de satelite en Norte America y el nuevo sistema de Televisibn Digital. MPEG-3 fue abandonado y su funcionalidad inicial se incluy6 en el MPEG-2. MPEG-4 es un estindar en desarrollo que estd orientado a Internet. MPEG 4 proporciona video equivalente a MPEG-1 en un ancho de banda rnucho rnenor. Tambien soporta una variedad de elernentos que pueden transmitirse separadamente y combinadas en la forma de un cuadro de video. MULTICAST I P
Forma de transmisi6n simultinea de datos desde un servidor hacia un grupo especifico de usuarios en una red TCP/IP (intranet o Internet). El Multicast I P se una para el envio de audio y video unidireccional sobre la red. MULTIPUNTO
Configuraci6n de comunicaci6n en donde varias terminales o estaciones se interconectan. Contrasta con la comunicaci6n punto a punto.
Traduccibn de Direcciones de Red. Es un sistema que se utiliza para asignar una red completa a una sola direcci6n IP. Se describe en la RFC 1631. Los dispositives NAT traducen las direcciones IP de tal manera que 10s usuarios en una red privada puedan acceder a la red pliblica, per0 10s usuarios de la red pliblica no pueden ver a 10s de la red privada.
PJllaUETE Un bhpe de dabs ma& para la transmisitirn de inftKmaaci6n en ad hasadw en c o n m 6 n de pa~~uetm.
5 ~ ~ 4 de ~ r n ~
ffeatXaI de C o w m d 6 x l Brivada. Um vers16n reducida, propEaMl da la mpresa o it%#twibn, de un mnmutadw teIef6nb, % u s para l a comunieaciones dkcbs los hWnos I P & la d cufpo&ivaS o para la marcacidn direcb de larga dktmcia en= ICEM & m IP y bpurvbcr~terminates H.323.
El hecllo de ckmmr IDS paquets rn una red cuando un dispyiw 4soIwlecar'gackr y ara p& aceptar m&z darns en un mamnta de€errninado.
En /uss&&ma de tdefam*~tradicimales, un pCan de m a m i & es uu nisterna Mnsdo p r LIK adminiStra®i de la red que permite a IQSusuariu~llamarse UMS (3 utms par media de un nlimero. En 10s skitmas de vaz y video en IP, el
pbn de rnamd& es un sistem que permite a los patticipan- de conferendas pmtu a p~ntoo nuultipwnt~llamarse entre sf o unim a las conferendas. 1nkdaz de h a e Pffmarjo. ~ Ppo de interfaz RUS para d w a r l o que contiene 23 carvalm &I B 64 k g s y 2 anales D a 16 kbps (en ESados Unidass) o 30 a n a -
les 6 a 64 kbps y dos canales D a 16 kbps (Europa). Una oonexih PRI funciona a 1,544 Mbps sobre llneas T1 o a 2,048Mbps sobre lineas El.
PROXY Servidor especial encargado, entre otras cosas, de centralizar el trdfim entre Internet y una red privada, de forma que evita que cada una de las mAquinas de la red interior tenga que disponer necesariarnente de una conexi6n directa a la red. Al mismo tiernpo contiene mecanisrnos de seguridad (firewall o cortafuegos) para impedir accesos no autorizados desde el exterior hacia la red privada. Tarnbitin se le mnoce corno servidor cache (alrnacena pAginas Web). PROXY H.245
Pwmite enrutar 10s canales H.245 en una llarnada punto a punto H.323. El Proxy H.245 es una extensidn natural del gatekeeper. PUERTO
Ruta de acceso de entrada y salida de un ordenador o dispositivo de red, mrno pudiera ser un switch o un router. Tambien puede ser un puerto 16gico. PUNT0 A PUNT0
Configuraci6n de una comunicaci6n d l o entre dos sitios. Contrasts con Multipunto. PUNTO TERMINAL
Elemento de la red a1 final de la linea de mmunicacibn, mmo un sistema H.323, un gateway, una MCU, una PC, un telgfono IP o RDSI o bien una cArnara.
Sewicio para Aaeso Remoto del Usuario por Linea Conrnutada (RTC). Un t i p ~ de servicio de autentificacibn, autorizacibn y facturaci6n de puntos teninales y 10s alias de lm puntos terrninales. RAS
Un protocolo para el Regisho, Admisi6n y Estado. En un sisterna de audio y video H.323, RAS es un canal de mntrol por donde se envian 10s mensajes de sefializaci6n H.225.0. RDSI
Red Digital de Servicios Integrados. Red telefbnica cornpletamente digital que permite las mrnunicaciones de voz y dabs en la rnisrna lhea. La RDSI reernplaa 10s antiguos circuitos locales y opera a velocidades significativamente mas hpidas qw 10s servicios telefbnims tradicionales. REAL MEDIA
Sisterna propietario para la transrnisi6n de audio y/o video en Internet. Antes de este tip de f o m t o s se tenian que descargar 10s archivos mmpletos para verlos o esarharlos en el ordenador local. Con 10s sistemas de streaming se puede enviar audio y video en vivo. RED I P
Una red de mnmutad6n de paquetes que usa el protocolo IP. Puede ser privada o pliblica, corno Intern&. REORDENACION DE PAQUETES.
Protomlo para la Sefializaci6n de Llamadas, consistente en inicio, Desconexidn y Desagrupaci6n. 4.931 es parte de la recomendacidn H.225.0. QCIF
Un Cuarto del Formato Combn Interrnedio. Estindar de forrnato de video usado en la videoconferencia (176 x 44 pixeles). QCIF necesita $10 de un cuarto del ancho de banda de CIF.
MPt& para asegurar q w todos 10s paquetes llegan al destino en el orden secuencial adecuado. RESOLUCI&N
DE DIRECCI~N
Mecanismo para identificar la direcci6n de un punto terminal en tkrminos de una red, por ejemplo, la direccibn IP. RETARDO
El tiempo que le toma a una sefial pasar por una videoconferencia desde el sitio de origen hasta el sitio de destino. Calidad de Servicio. La capacidad de definir un nivel de rendirniento en un sisterna de cornunicaciones de datos. Por ejernplo: las redes ATM definen modos de servicio que garantiran la 6ptima comunicacion del trafico necesario para enlaces de audio y video. 29410 Creaciones Copyright
RFC
Serie de documentos iniciada en 1967 que describe el conjunto de protocolos de Internet. No tocbs lm RFC (en realidad muy pocos de ellos) dewriben estindares de Internet pem todos 10s esthndares Internet est6n escritm en forO Creaciones Copyright / 295
mato RFC. La lista completa de RFC se puede descargar de http://www.rfcarchive.org/
de alta velacidad y considerable ancho de banda en la red para permitir que varios usuarios accedan a los archivos al misrno tiempo.
ROUTER
SIP
Dispositivo que establece y localiza la mejor ruta entre dos redes, a h si existen varias redes intermedias. A1 igual que 10s puentes, 10s sitios remotos se pueden conectar por medio de 10s routers sobre redes dedicadas o lineas conmutadas para crear WAN.
Protomlo para Inicio de Sesi6n. Un protocolo para sei7alizacion de la telefonia IP desarrollado por la IEFT. SIP es un protocolo basado en texto que puede aplicarse a comunicaciones de voz y datos. SIP fue diseiiado para transmisi6n de voz y usa menos recursos y es menos complejo que H.323.
RTP
SOFTPHONE
Protocolo utilizado para la transmisih de informaci6n en tiempo real, en aplicaciones en que una fuente genera un flujo de datos a velocidad constante, y uno o mas dispositivos de destino entregan esos datos a una aplicaci6n1a la misma velbcidad constante, como en el caso de la videoconferencia.
Aplicaci6n software que se ejecuta en el ordenador del usuario y que hace las veces de terminal telefbnico, presentando una interfaz grdfica similar a la de un telefono convencional y muchas de sus funciones, o incluso mas.
RTP/ RTCP Protocolo de Transporte en Tiempo Real I Protocolo de Control en Tiempo Real. RTP es un protocolo I P que soporta la transmision en tiempo real de audio y vC deo, ushndose ampliamente e? la telefonia IP. RTCP es una versi6n adicional que se usa para mantener la calidad del servicio.
RTPC Red Telefbnica Pliblica Conmutada. Es la red mundial de comunicacidn telefonica. Todas las redes telef6nicas hoy en dia son digitales, sin embargo en varios paises, la comunicaci6n entre el aparato del usuario y la central telefdnica mas cercana (local) sigue siendo analbica y el enlace se hace por medio de un par de cobre, lo que se conoce como bucle de abonado o Liltima milla.
SOFTSWITCH Conmutacidn por software. Programa que realiza las funciones de un conmutador telefbnico y sustituye a 6ste al emular muchas de sus funciones para dirigir el trdfico de voz, per0 ademds afiade la flexibilidad y las prestaciones propias del trifico de paquetes. Mktodo de transmisibn de imdgenes en movimiento (una pelicula) a travCs de Internet. Las imdgenes, que pueden ser pregrabadas o emitidas en diredo y pueden ir acompaiiadas de sonido, se transmiten comprimidas para optimizar el tiernpo de envio. El usuario, que debe contar con un programa de visualizaci6n de las mismas, normalmente integrado en su navegador, las recibe a medida que van llegando. Si las imagenes van con sonido, a este tipo de transmisib se le denornina streaming media. STREAMING EN TIEMPO REAL
Entrega de una cadena de audio o audio y video en tiempo real mientras el evento o conferencia estd en progreso.
Un sensi.cio es una fumith 8opottada por un wbcenjunto de plnkrs temha&s en una rona. Se accede a I@sewid@ por mecb & I@ prefijos W w al nombre o el n h e r o tdef6nim. Lcs serviiaos permhen agregar dindrnkamente
SUBRED Porcibn de una red IP definida por una mdscara de red. Los dispositivos en la misma subred tienen la misma m6scara de red.
mss r a r s o s , m o un gateway, en d ststemw
IERVXQ031 APICXONALES La remmerrdad6n de la rntT H.450 que induye algunas wgerencias pra ser-
Tknica para reducir 10s ecos en la porci6n de audio de una videoconferencia anulando temporalmente la comunicaci6n en una de las direcciones.
SERVIwR DE V~DEO
Informacibn de silencio dentro de la cadena de audio que puede consumir ancho de banda en la LAN y desajustar el procesamiento de voz en el MCU. Por medio de tCcnicas de compresi6n, la Supresi6n de silencio puede reducir el an-
vicSos adic;ionals,s en lzls cmunhciones rnulue.
29610 ~reacianescopyright
cho de banda consumido en una wnferenda multipunto o en redes muy congestionadas.
m r TRAMA
Conjunto de dabs enviados corno una unidad. Segdn 10s protocolos empleados, puede ser de longitud fija o variable. TUNNELING
Protornlo para compartir datos en comunicaciones multimedia y multipunto. T.120 perrnite colaborar en pizarrones virtuales, transferencias de archivos, presentaciones gr6ficas y aplicaciones entre 10s participantes de una conferencia. Protocolo para Control de Transrnisibn. Una capa de transporte encirna de IP. TCP define las funciones de transporte que garantizan que el total de bytes enviados se reciben correctamente en el destino. Junto con IP, forma la pareja de protocolos m6s utilizados en la actualidad. TELECONFERENCIA
Dos o rn6s personas que esthn distantes geograficarnente teniendo una reuni6n de alg6n tipo por rnedio de una red de telecomunicaciones. Incluye la audioconferencia, videoconferencia y conferencia de datos.
Termino que se aplica al uso de la Red corno parte de una red privada segura. Transporte de paquetes multicast a travQ de dispositivos y routers unicast. Los paquetes multicast se encuentran encapsulados corno paquetes norrnales y de esta manera pueden viajar por Internet a travk de dispositivos que solo soportan protocolos unicast.
UDP
Protocolo de Datagrama de Usuario. Un protocolo de transporte dentro del prot o c o l ~TCP/IP que se usa en lugar de TCP cuando no se necesita la confirmaci6n de la entrega de 10s paquetes. Se utiliza especialmente en las transmisiones multicast. UNICAST
Medias de transmisi6n de un mensaje de una estaci6n a otra, en contraste con IP
Servicio aplicando la tecnologia VoIP para cursar tr6fico telef6nico que permite la colaboracidn con voz, datos y video sobre las redes I P existentes e Internet. La Telefonia IP usa esGndares abiertos de la IEFT y la ITU-T para mover el tr6fico multimedia sobre cualquier red que use IP. TEOREMA DE NYQUIST
VIDEOCONFERENCIA
Establece que una seial se podra recuperar fielmente a partir de sus muestras, siempre y cuando &as se recojan con una frecuencia igual o superior al doble del ancho de banda de la seial original.
Comunicaci6n a larga distancia con audio y video que puede incluir grdficos e intercambio de datos. Los sistemas de transmisi6n digital de video consisten tradicionalmente en un wdec, el equip de acceso a la red, la red y 10s sistemas de entrada y salida de audio y video ( k i n a s , microfonos, dmaras y monitores).
TIEMPO REAL
Procesarniento de la informacidn que devuelve un resultado de forma tan ripida que parece que la interacci6n es instanthnea. La videoconferencia es un ejemplo de una aplicaci6n en tiempo real. La capacidad de un gatekeeper para traducir una direcci6n alias, corno puede ser un nombre o direcci6n de correo electr6nic0, en una direcci6n de transporte. Un metodo de traducci6n es por rnedio de una tabla de equivalencias, que se actualiza por rnedio de 10s mensajes de Registro en el canal RAS. 29810 Creaciones Copyright
VIDEOCONFERENCIA DE MESA
Videoconferencia en un ordenador personal. Es adecuada para pequefios grupos o individuos. Algunos sisternas soportan compartir documentos y asi perrniten el trabajo colaborativo entre usuarios situados en distintas sedes ernpresariales.
VIDEOCONFERENCIA MULTIPUNTO
Una videoconferencia con mas de dos sitios. Los puntos terrninales se deben conectar a trav6s de un puente o MCU.
puede ser de cualquier f o n m rniento).
((exm,
grAfico, audlo, imagen fija o en rnovi-
VOCODER
Codificador de voz que rnuestrea a rnenor frecuencia que la de Nyquist paliando 10s efectos negativos que ello produce a travbs del empleo de t6cnicas adicionales basadas en caracteristicas de la propia sefial de voz. VOIP La Voz sobre IP (Voice Over Internet Protocol) es una tecnologia de transrnision de voz sobre paquetes caracterizada por el empleo de la pila de protocolos IP corno trmsporte. En algunos casos se asirnila a la telefonia IP.
xDSL
Lineas de Abonado Digital. Tecnologia de transrnisidn que perrnite que 10s hilos telefbnicos de cobre (par de abonado) transporten hasta 24 Mbps rnediante tknicas de rnodulacicin. Hay diversas modalidades de esta tecnologia, tales corno ADSL, HDSL, VDSL y RADSL, siendo ADSL la mas utilizada actualrnente.
VPN
Red Privada Virtual. Los mbdulos VPN crean tljneles de comunicaci6n cerrados y seguros para la comunicaci6n entre dos LAN protegidas por firewalls. La tecnologia de VPN es uno de 10s rnejores avances recientes para perrnitir las comunicaciones en redes IP.
ZONA
Coleccion l6gica de terminales, gateways y unidades rnultipunto adrninistradas por un solo gatekeeper Una zona debe incluir al menos una terminal y puede incluir varios segmentos de IAN conectados por routers. ZONA DEL GATEKEEPER
Consorcio W3. Organizacidn apadrinada por el MIT y el CERN cuyo propbsito es el establecirniento de 10s estindares relacionados al WWW. WAN
Red de Area Arnplia. Una red de cornunicaci6n distribuida geograficarnente, que puede abarcar un area tan extensa corno se quiera y cualquier n~jmerode usuarios, soportando una gran diversidad de velocidades y protocolos. WI-FI
Wi-Fi es una rnarca de la Wi-Fi Alliance, la organizaci6n cornercial que prueba y certifica que 10s equipos cumplen 10s estindares IEEE 802.11~para redes locales inalarnbricas (WIAN). Los mas populares son el 802.11b1 802.119 y el 802.11a. Sisterna de inforrnaci6n distribuido, basado en hipertexto, cuya funcion es buscar y tener acceso a docurnentos a trav6s de la red de forrna que un usuario podra accederla rnediante un navegador web. Fue creada a principios de 10s aiios 90 por Tim Berners-Lee, investigador en el CERN, Suiza y la inforrnaci6n 30016 Cnsdones Copyright
Un grupo de puntos terminales junto con su gatekeeper. Se puede configurar una zona predefiniendo 10s puntos terrninales que tienen autorizado el registro en la misrna.
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f ndice Alfabetico .................................. t.".
ACD, 183 Adaptaci6n del trifico, 138-139 ADSL, 4, 193-195 Algoritrnos de encaminamiento dinimicos, 61 Algoritmos de encaminamiento &ticos, 61 Alimentaci6n de 10s terminales, 272 AMPS, 7 Anilisis, 262 Ancho de banda, 16, 193 Ancho de banda, 16, 87 Anycast, 69, 112 ARP, 62 Arpanet, 41 Arquitectura H.323, 152-154 Arquitectura SIP, 157-158 Arquitectura TCPJIP, 42 Asignaci6n de dominies, 45 Atribueidn de recursos pliblicos de numeraci6n, 249-253 Auge de la VoIP, 172
Backbones telefhnicos sobre IP, 176177 Banda vocal, 12 Best effort, 11 Bidireccionalidad, 192 Bobina hhrida, 22
t
Cadena de valor, 213-217 CAkulo de la capacidad, 263 Cdlculo del retwdo, 266 Calidad de la voz, 75, 76
Calidad de servicio, 271 Calidad de servicio, 105 Cancelador de eco, 86 CAU, 182-183 CBWFQ (Class Based WFQ), 127 CDR, 260 Centrales de conmutaci6n, 22 CIDR, 55 Circuito virtual, 73 Clasificaci6n y marcado del trifico, 108 Click to call, 225 CMT, 216, 233 Codecs, 18 Codificaci6n de la voz, 16-17 Codificaci6n de la voz, 76 Compresi6n de cabeceras, 120 Conmutaci6n de circuitos, 10, 73-74 Conmutaci6n de paquetes, 10, 73-74 Conmutaci6n temporal, 23 Conmutador espacial, 22 Consideraciones tecnol6gicas1 209 Consulta pliblica CMT sobre la VoIP, 243 Contact Center IP, 182-186, 260, 268 Control de admisi6n, 140 Control de la comunicaci6n, 143 Control de la congesti6r1, 123 Convergencia IP, 204-206 Convergencia IP, 8 Conversi6n 2H/4H1 84 Conversi6n AID, 18 CQ (Custom Queuing), 126 cRTP, 120 CTI, 184 Cuantificaci6r1, 14-15 Cuantificacion logaritmica, 15
DBWRED (DSCP Based WRED), 137 Debate de la VoIP, 233-237
O Creacknes Copyright 1307
DECT, 5-6
Denegaci6n de servicio, 175 Desagregaci6n del bucle local, 210 Desarrolladores de software, 224 DHCP, 64 Differentiated Services, 107, 130 Digitalization de la voz, 13 Dimensionamiento del Call Center IP, 268 Direccionamiento, 49-52 Direccionamiento IPv6, 69 Diseiio, 262 Disponibilidad, 191 Disponibilidad, 77 DOCSIS, 192 Dominios genericos, 45 Dominios territoriales, 45 DSL, 192 DSLAM, 193 DTMF, 26
E&M, 30 ECO,22, 84-86 EDGE, 8 Enmascaramiento, 94 Encaminamiento, 58-59 Entrelazado del trifico, 122 ENUM, 55-58 Escala MOS, 91-92, 99 Espedro de la seiial vocal, 12 Esquema de numeraci6nf 276 Estrudura de la red telef6nica, 20 Etiquetado de tramas en VlAN, 110 Evolucibn del mercado, 37
Fabricantes de equipos, 226 FCC, 242 FIFO (First In, First Out), 124 Fluctuation Strength, 95 Formato de 10s paquetes, 47 Fragmentacibn, 48 3081 0 Creaciones Copyright
Numeraci6n geogrdfica, 57 Numeraci6n no geogrdfica, 58
Fragmentaci6n de trdfico, 122 Funciones policia, 138-139 Jitter, 78-79 G.711, 17, 19 G.721, 19 G.722, 19 G.723, 17, 19 G.729, 17, 19 G.732, 30 Gatekeepers, 152 Gateways (pasarelas), 151 Gestion del ancho de banda, 129 GigADSL, 212 GPRS, 8 Grupo de Reguladores Europeos, 236 GSM, 7
H.225, 153 H.245, 149 H.235, 149 H.248 (Megaco), 149 H.323, 149-150, 153-155 HSDPA, 8, 199
IAB (IETF & IRTF), 44 ICANN, 45 ICMP, 63 Implementaci6n de un proyecto, 271 IMS, 199 Integrated Services, 107, 129 Inteligibilidad de la voz, 75 Intercambio de mensajes SIP, 158-160 Internet, 9 IP CENTREX, 180-182 IP PBX, 179 IP ToS, 117 IPV6, 67-70 ISP, 219 NR, 185
Ley 32/2003, 237-238 Ley A, 16 Ley ~ 1 1 6 Llamadas a traves de la web, 186 Llamadas de emergencia (112), 58, 177,348 Llamadas gratis, 203 LLQ (Low Latency Queuing), 127
Marcaci6n dddica, 27 Marcaci6n por pulsos, 27 Marco juridic0 a partir de la LGT, 237 Mascara de red, 53-54 Medida de la calidad de la voz, 89-90 Medidas regulatorias para telefonia IP, 243 MGCP, 161-163 Modelado perceptual de la voz, 93 Modelo de negocio, 213 ' Modelo El 98-99 Modelos de negocio, 213-217 MPLS, 131-133 Muestreo, 13 Multicast, 69, 112
NAT, 52 NBAR, 119 Neutralidad tecnol6gica1 235 Notificacibn explicita de la congestibn, 137 Nuevo entorno regulatorio, 231-233 Nuevos servicios de telefonia IP, 246 Numeracibn especifica, 247 Numeracibn geografica, 222, 247
Oferta del mercado, 207 Operadores incumbentes, 217-218 Organismos de gobierno en Internet, 43 Origenes de Internet, 41 OSPF, 62
PCM, 16, 24 Perdidas, 80 PESQ, 96-97 Plan de direccionamiento, 271 Plan de rnarcaci6n, 273 Plan de numeracidn abierto, 25 Plan de numeraci6n cerrado, 25 Plan de numeracibn E.164, 4, 56 Planificacibn, 259-261 Planteamiento de un proyecto, 257258 PoE, 273 Postenmascaramiento, 94 PQ (Priority Queuing), 125 Preenmascaramiento, 94 Prefijos telef6nicos, 25 Prevenci6n de la congesti6n, 134-135 Previsi6n de futuro, 226-227 Problemitica de la numeracibn para la VoIP, 239 Procesamiento de una Ilamada, 26 Propuesta de regulaci6n de la VoIP, 245 Protocolo IP, 10, 42, 46, 204 Protocolo TCP, 10, 42 Protocolo UDP, 42 Protocolos de control, 62 Protocolos de encaminamiento, 60-62 Protocolos de gestibn, 167 Protocolos de seguridad, 166 Protocolos de seiializaci6n, 30, 148 0 Creaciones Copyright 1309
Protocolos de transporte, 144 Protocolos de transporte, 65 Proveedores de acceso a Internet, 219-221 Proveedores de aplicaciones cliente, 221-224 Psicoaclistica, 93 PSQM, 95
Servicio telef6nic0, 20 Servicios vocales n6madas, 174 Sharpness, 95 SIGTRAN, 163-165 SIP, 156 Skype, 188, 222-223 Softphone, 34 SS7,31 STDP (Servicio Telef6nico Disponible al Pliblico), 3, 20, 36, 231, 238, 244 Supresi6n de silencios, 88
4.931, 149-154 QoS, 192, 198
RAS, 153-154 Real Decreto 424/2005,4 Real Decreto 2296/2004, 245 RED (Random Early Detection), 136 Redes corporativas de voz, 178 Redes de voz sobre paquetes, 32 Regulaci6n de la VoIP en EEUU, 242.243 Regulaci6n de la VoIP en la UE, 241242 Retardo, 81-83 Roaming, 198 Roughness, 95 RTCP, 146 RTP, 145 REP, 147 Ruido de cuantificaci6n114
SAI, 78, 272 Seguridad en la telefonia IP, 175 Seguridad, 199 Sefial de voz, 11 Seiializaci6n124 Seiializacidn CAS, 30 Sefializaci6n CCS, 30 Servicio de Comunicaciones Electr6nicas1233, 246
310/@ Creaciones Copyright
T.120, 152 TACS, 7 Tasa de conedividad, 75 TCP, 65 TCcnicas de QoS, 107 TCcnicas LST, 120 Tecnologia VoIP, 203 Telefonia, 3 Telefonia fija, 4 Telefonia IP, 35-37 Telefonia rnbvil, 5 TelCfono IP, 33 Teorema de Nyquist, 13 Terminales, 151 Tonality, 95 Tonos de Ilarnada, 29 TRIP, 161 Triple Play, 212, 220 Tbneles IP, 70
VoIP, 32, 105, 174, 205-206, 232, 246 VoIP en las r e d s de acceso, 189 VoIP en redes de cable, 190 VoIP en redes de telefonia m6vil, 199 VoWiFi, 196-197 VQMon, 100
W3C, 44 WCDMA, 8 WFQ (Weighted Fair Queuing), 127 WiFi, 196 WRED (Weigthed RED), 136 WRR (Weighted Round Robin), 126
Zona H.323, 152
UDP, 66 UMTS, 8, 199 Unicast, 69, 112 Unidad multiconferencia (MCU), 152
VLAN, 110-116 VoADSL, 192195 @ Creaciones Copyright
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Il.on ~ M r eIP ss utiliesn cartla equhlenbs, existen !/pros que diferetician uno do otro, lo eierta st qua la hlrfonh tP se ha conwrtido en una ;. rwolueidn teenoldgica, no ~ b k emest&n hseierde uts de ells sino tambiin utuaribs que se eomvniem eon s m y fami~mnrm r r t M o l e a (m(r tb propmas como Skype ' : d- 4-. o M I s e n g ~ ,mln nvekr otm; y 18 qrc una de Ilr difennritts swtmclales e m la t; T ,'iZr taldwfa trsdkisnsl er el enerme a h m w I88 llamadas y la integracidn ton m i i l t i p l ~ ' servieios y tel~ac3k-~--~ vw basta can ULI~e r n 6 1 1 a una md IP, eomo p w & ser htemet, -y un eom#u&@q 4 & ~ 1 ~ l a r l e i & d ~ p n UI l d grtqmma ~ de voz. . ' . . I T! _ 2 1: - Ede libro brinda un 6- nma eibmplit
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Presenta aspectos regulatorios de la VolP: el eambio hacla un nuevo entorno, el servicio telefdnico disponible al piiblico, la problemdtica de la nurneracion para Ir VW, tendench e a a rewlacidg e ~ l p EU, tptn otros tema. & -,-., L:mc Dszcrlbc l a c ' p n ( u o l r r t l l i a d m n VdP: u k l k la #mmiw'Cibn, p r a t w l o t da trmqwb, k W a l i n t i b , Ils mwQ i ad g tk
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