La tendencia actual consiste en integrar todos los servicios en redes de datos convencionales, abarcando así teléfono, internet y TV en soluciones "all-ip" 1.
El protocolo de internet (IP) pertenece al conjunto de protocolos de conmutación de paquetes TCP/IP que se utiliza en redes de computadores (LAN, MAN, WAN…). La voz sobre IP (VoIP) y la telefonía sobre IP (ToIP) aprovechan las redes de datos para poder hacer llamadas de voz.
La telefonía IP supone la convergencia e integración entre las tecnologías de voz y las de datos. Esto supone dificultades nuevas, dada las distintas naturalezas que tienen las redes de voz (conmutación de circuitos, reserva mucho ancho de banda para cada llamada ya que el canal está ocupado toda la llamada, incluidos los silencios) y datos (conmutación de paquetes, los datos se trocean y cada paquete puede ir por un camino distinto. No se envía si no hay necesidad).
En la tecnología VoIP, se convierte la voz en una señal analógica, se diitaliza (codificación PCM), y se comprime para su transmisión IP. Posibles llamadas IP:
Es preciso distinguir VoIP de ToIP:
En cuanto a las PBX IP, existen centralitas totalmente IP, y otras híbridas que incorporan tecnología IP más las funciones convencionales de enlaces y extensiones analógicas y/o digitales.
En todo caso, el uso de centrales IP sin enlaces convencionales (PBX totalmente IP) no impide contactar con otras ubicaciones. Basta que los teléfonos y routers de la ubicación remota estén correctamente configurados (reglas de enrutamiento), figura de la izquierda, o bien que se utilicen PBX IP en ambas ubicaciones, figura de la derecha:
La más popular es Asterisk, un software gratuito y libre para sistemas operativos Linux. Existen distribuciones Linux con Asterisk ya instalado, como FreePBX, PBXinaflash y Elastix.
Se configuran mediante línea de comandos o en interfaces web que varían según la distribución:
Los softphones son programas que simulan un teléfono en el ordenador. Ejemplos: Counterpath X-LITE, SJphone. Son el equivalente a los formatos privativos de Skype, Google Hangouts, etc.
Asterisk es compatible con tarjetas de interfaz analógico (llamadas “tarjetas Digium”) (en su verción PCIe) o gateways ToIP.
En clase tenemos una PCIe y también un Gateway ToIP Cisco SPA8800:
Estos equipos permiten convertir nuestro servidor Asterisk en una PBX híbrida ánalógica/IP. Tienen dos tipos de interfaces, ambas con conectores RJ-11:
La de la figura de arriba cuenta con dos de cada. En este enlace tienes más explicaciones y en este otro unos gif animados muy clarificadores:
Los dispositivos que sólo tienen FXS se pueden considerar ATA en lugar de pasarela:
En clase tenemos un ATA SPA122.
Los principales problemas que presentan las redes VoIP son la latencia, el jitter, la pérdida de paquetes y el eco. Estos problemas se producen por usar la red Internet ya que:
Estos problemas se pueden resolver con técnicas de calidad de servicio (QoS: Quality of Service).
Como cada paquete puede seguir una ruta distinta para llegar a su destino, cada paquete puede llegar en un instante distinto al esperado, dando lugar a una pérdida de sincronización temporal.
En general esto se produce más cuando el enlace es lento o está congestionado. Se puede paliar con técnicas QoS de prioridad en las colas o reserva de ancho de banda. Para que sea compensable, debe ser menor de 100ms. En ese caso los teléfonos hacen uso de un buffer que almacena los paquetes y los sirve a los interlocutores con un retraso imperceptible.
Es el tiempo que tarda en llegar un paquete desde el emisor hasta el receptor. No es exclusivo de VoIP, es un problema de las redes en general. Se recomienda que la latencia sea menor de 150ms para que la comunicación no sea molesta. He llegado a experimentar más de 10 segundos de latencia en Skype.
Se suele arreglar con más ancho de banda o velocidad en las conexiones de los interlocutores.
Se produce por la conversión de 2 a 4 hilos en sistemas telefónicos o por un acople entre la señal que sale del altavoz, que vuelve a entrar por el micrófono. También se le llama reverberación. Es tolerable que dure hasta 65ms con una atenuación de 25 a 35dB. Soluciones: supresores de eco (hacer que la línea sea half-duplex mediante software) y canceladores de eco (detección por software de que la señal que se envía coincide con la que se acaba de recibir y filtrado de la misma).
El protocolo UDP no está orientado a la conexión, así que si se pierden paquetes, no se reenvían.
Sin embargo, como la voz es “predecible”, si se pierden paquetes aislados se intentarán recomponer de una forma bastante correcta. A menos que se pierdan paquetes en ráfagas. La tolerancia a la pérdida de paquetes depende del codec utilizado.
Otra medida para prevenir la pérdida de paquetes optimizando el ancho de banda es no transmitir los silencios para evitar congestión.
Si tienes una conexión de poco ancho de banda, o si lo compartes con otras aplicaciones que lo requieran (torrent, streaming de vídeo...), los datos de la conversación serán mayores de los que la conexión es capaz de transmitir.
El ancho de banda se mide en bps (bits por segundo) y múltiplos. También se puede medir en bytes/s. Una conversación con una cierta calidad ocupa unos 80kbps
Aquí tienes un test en formato flash para saber si tu conexión es suficiente para VoIP.
El codec (coder-decoder) convierte las ondas de voz (analógico) en información digital comprimida. El proceso de conversión PCM (modulación por impulsos codificados) se hace en tres pasos:
El codec además comprime la información para que ocupe menos y proporciona cancelación de ecos.