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IDENTIFICACION DE LAS FUNCIONALIDADES, POTENCIALIDADES Y
REQUERIMIENTOS TECNICOS PARA LA IMPLEMENTACION DE
ASTERISK.
ING. GUSTAVO ADOLFO HERAZO PEREZ
KONRAD LORENZ - FUNDACION UNIVERSITARIA FACULTAD DE MATEMTICAS E INGENIERAS
BOGOT D.C.
2
Identificacin de las Funcionalidades, Potencialidades y Requerimientos
Tcnicos para la Implementacin de Asterisk.
GRUPO DE INVESTIGACIN TELEMENTE
Lnea de Investigacin en Telecomunicaciones-TELEMENTE
ING. GUSTAVO ADOLFO HERAZO PEREZ
KONRAD LORENZ- FUNDACION UNIVERSITARIA
FACULTAD DE MATEMATICAS E INGENIERAS PROGRAMA DE INGENIERA DE SISTEMAS
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TABLA DE CONTENIDO
INDICE DE TABLAS. 4 INDICE DE FIGURAS 5 LISTA DE ANEXOS6 GLOSARIO DE TERMINOS. 7 INTRODUCCION 8
1. ASPECTOS DE LA INVESTIGACION 1.1. Descripcin del problema.. 9 1.2. Justificacin...................................................................................................9 1.3. Delimitacin
1.3.1. Espacial.10 1.3.2. Cronolgica...11
1.4 Objetivos 1.4.1. General12 1.4.2. Especficos..12
2. BASES CONCEPTUALES 2.1. Antecedentes
2.1.1. Antecedentes Histricos..13 2.2. Marco Teorico.15 2.2.1. Iniciando con Asterisk17 2.2.2. Asterisk con arquitectura de Sistemas Pequeos19 2.2.3. Asterisk con arquitectura de Sistemas Medianos.19 2.2.4. Asterisk con arquitectura de Sistemas Grandes.. 20 2.2.5. Protocolo de Sealizacion y Transporte de Voz IP en Asterisk..20 2.2.6. La sealizacin como tcnica utilizada en telefona Empresarial. 21 2.2.7. Funciones de Sealizacin...21 2.2.8. Funciones de deteccin del equipo colgado o descolgado22 2.2.9. Proceso de Supervisin de comienzo de la marcacin22 2.2.10. Proceso de Transmisin de Dgitos y marcacin por pulsos..23 2.2.11. Sistemas de Marcacin por Tonos..24
2.3. Consideraciones tcnicas sobre la telefonia Por el Protocolo Internet (IP)
2.3.1. Elementos tcnicos asociados 24
2.4. Supervision de telefonia IP sobre Asterisk 2.4.1. Nmeros de telfonos asociados.. 32 2.4.2. Tonos de progreso de llamadas. 33 2.4.3. Manejo y gestin de troncales para entornos Asterisk.. 33 2.5. Inicio de Bucle.35 2.6. Circuito Libre...36
2.7. Definicion y medida de la voz sobre Asterisk.36 2.8. Variables que afectan la calidad de la voz37 2.9. Control de Ruido de Fondo en Asterisk 38 2.9.1. Recorte de Amplitud. 38 2.9.2. Distorsion de Cuantificacion38 2.10. Medida Subjetiva de la calidad de la conversacin41
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2.11. Protocolo de Control Rapido.. 42 2.12. Protocolo de Control Rpido como elemento diferenciador en Telefona IP.. 44 2.13. Uso de Gateways en Asterisk 45 2.14. Uso de Gatekeeper.. 46 2.15. Direccionamiento. 48 2.16. Direcciones de Red e identificadores TSAP. 49 2.17. Alias H323 50 2.18. Convenciones de alias para la comunicacin interzonal 51 2.19. Registros TXT. 51 2.20. Control de llamadas en Asterisk con H.225.0.. 52 2.21. Control de llamadas en Asterisk con Medios H.245 54 2.22. Protocolo SIP en Asterisk. 55 2.23. Atributos del protocolo SIP 56 2.24. Componentes del Sistema 57 2.25. Direccionamiento de SIP.. 58 2.26. Sintaxis de la Direccin SIP. 59 2.27. Mtodo de registro SIP. 60 2.28. Cabeceras SIP 62 2.29. MGCP (Media Gateway Controller Protocol) 66 3. RESULTADOS OBTENIDOS 3.1. Plataforma de Sistema Operativo... 67 3.2. Inicio de la descarga y ajustes previos de instalacin de Asterisk . 67 3.3. Estado del Arte de las funcionalidades frente a diversos proveedores. 70 3.4. Analisis de funcionalidades con Wireshark 3.4.1. Funcionalidades SIP con Wireshark. 71 3.4.2. Funcionalidades H323 con wireShark.. 76 3.4.3. Consolidado de funcionalidades y potencialidades.. 77 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 78 5. BIBLIOGRAFIA 80
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INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Cronograma de Actividades 12 Tabla.2. Frecuencias DTMF asignadas a un teclado de telfono estndar.. 23 Tabla 3. Cdigos de respuesta SIP.. 63 Tabla 4. Respuestas ms comunes del protocolo SIP 66 Tabla 5. Comparativo entre plataformas Asterisk, Avaya y Cisco. 71 Tabla 6. Directorios y archives que se requieren en Asterisk. 72 Tabla 7. Estadstica para protocolo RTP prueba llamada IAX2 a H.323.. 77 Tabla 8. Estadstica consolidada de H323, IAX, SIP e IAX 77
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INDICE DE FIGURAS
Figura No. 1 Modelo inicial de la primera central telefnica anloga.. 15
Figura No. 2 Modelo hibrido de central telefnica anloga y digital 17
Figura No. 3 Modelo integral y total de telefona digital 18
Figura 4. Esquema de interconectividad de Servidor a Servidor
En la FUKL (Lab. 302). 29
Figura 5. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk
Saln 302 de la FUKL 29
Figura 6. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk
Saln 302 de la FUKL. 30
Figura 7. Esquema de interconectividad Utilizando adaptadores ATA 31
Figura 8. Esquema de interconectividad Utilizando Telefona IP
A Telfono a telfono.. 32
Figura 9. Esquema cuando el recorte de amplitud cambia la forma de la seal.. 58
Figura 10. Fenmeno de Eco presentado en Asterisk. 42
Figura 11. Estructura lgica de un Gateway en H323 sobre Asterisk 47
Figura 12. Intercambio entre puntos finales a travs de H225 en Asterisk.. 55
Figura 13. Sealizacin bajo el protocolo SIP 76
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LISTA DE ANEXOS
Anexo 1. Consolidado de Requerimientos y parmetros de instalacin
Anexo 2. Configuracion Servidor Asterisk
Anexo 3. Documentacion Archivo Users
Anexo 4. Configuracion Archivo start
Anexo 5. Configuracion app_conference
Anexo 6. Flags de eventos de Asterisk
Anexo 7. Configuracion Archivo SIP
Anxo 8. Configuracion Archivo IAX
Anexo 9. Configuracion Archivo H323
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GLOSARIO DE TERMINOS
ACD (Automatic Call Distributor): Distribuidor Automtico de llamadas. Esta entidad representa el sistema telefnico cuya funcin es poder manejar todas las llamadas entrantes o por el contrario las llamadas salientes. Adicionalmente interacta con la base de datos para tomar la accin pertinente cuando una llamada entrante se realiza. Tambin puede reproducir grabaciones y grabar respuestas. CODEC. Programas y/o algoritmos que sirven para compresin y descompresin de la voz. Es Utilizado en entornos multimedia como por ejemplo audio y video. E1. Representa el estndar de conexin de las lnea telefnicas y trabajan para el envo de datos hasta 1920 Mbps. Este enlace posee 30 canales de datos de 64 Kbps y 2 canales B de sealizacin. SIP (Protocolo de inicio de sesin). Este protocolo es utilizado en asterisk para sealizacin y permite toda la gestin (creacin. Modificacin y control de sesiones de las llamadas). H323. Este estndar de la ITU se caracteriza para iniciar sesiones de comunicacin en videoconferencia en entornos de telefona IP. Este protocolo no garantiza QoS y es independiente de la topologa de la red. PBX (Private Branch Exchage). Corresponde a una centralita IP, cuya funcin es conmutar todo el trfico de VoIP.
PLANTA IP. Se define como un Gateway que es el encargado de la calidad de las llamadas, reemplazando a lo que hoy en da se conoce como la plata telefnica tradicional
IAX (Inter-Asterisk eXchange protocol): Herramienta de asterisk para controlar las conexiones entre elementos de VoIP, servidor a servidor y servidor-cliente. RTCP. Es un protocolo de comunicacin que proporciona informacin de control que est asociado con un flujo de datos. SDP. Protocolo de descripcin de sesin. Formato para describir parmetros de inicializacin de Streaming Streaming Media. Tecnologa que permite almacenar en un bfer lo que se escucha o ve en una comunicacin.
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INTRODUCCIN
La Fundacin Universitaria Konrad Lorenz, en su proceso de formacin investigativa y con
miras a fortalecer la lnea TELEMENTE, se crea el Semillero en Investigacin en
TELEFONIA IP BAJO ASTERISK.
Actualmente con el aumento y la necesidad de las comunicaciones basadas en IP, se
hace indispensable utilizar el esquema de interconexin que nos brinda la red de redes
Internet y por ello las redes de telefona estn encaminadas hacia la convergencia e
integracin de voz, datos y video.
Las redes de comunicacin actuales en telefona, se caracterizan por tener un
funcionamiento complejo que implica la interaccin de muchos sistemas que en muchos
casos no ofrecen ventajas competitivas en la nueva era de la Tecnologas de Informacin
y comunicaciones. Gracias a la convergencia de los servicios de redes, la Telefona IP
convierte un PC o cualquier laptop en un telfono heredando todas las ganancias y
ventajas del protocolo IP y su inclusin en nuevos mercados competitivos que ofrecen
ahorro financiero, disminucin de tiempo y una gran gestin en las pequeas, medianas y
grandes empresas.
La Facultad ofrece este semillero con la oportunidad de que los estudiantes participen
activamente en investigacin, orientada a lograr y establecer las funcionalidades,
potencialidades y requerimientos tcnicos que se necesiten para implementar este tipo
de necesidades en pequeas y medianas empresas.
La Investigacin se har directamente en las instalaciones de la Universidad, proyectando
diversas herramientas que permitan establecer un estado del arte, para lograr las
ventajas y desventajas de las diferentes versiones tanto de los sistemas operativos
utilizados y los componentes asterisk que se trabajarn.
La primera etapa del proyecto corresponder al levantamiento de informacin, polticas y
elementos que se involucrarn en la instalacin de los diversos sistemas operativos y
elementos de asterisk utilizados.
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CAPITULO 1 ASPECTOS DE LA INVESTIGACION
1.1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA
Actualmente los modelos recursivos en telefona IP sobre asterisk que se
encuentran en el mercado, algunas veces son poco comprensibles y no logran
establecer polticas claras de funcionamiento, requerimientos claros y precisos y
sobre todo que enfoquen funcionalidades asociadas a los tipos de empresas, ya
sean pequeas, medianas o grandes y que enfaticen los mejores componentes de
acuerdo a sus areas de negocios.
La fundacin Universitaria Konrad Lorenz y en especial el Programa de Ingeniera
de Sistemas pretender llevar a cabo fortalecer el espritu investigativo de los
estudiantes a partir de la creacin de grupos de trabajo que participen activamente
como semillero de investigacin en el rea de Telefona IP con asterisk, con miras
a la concientizacin de evaluar las funcionalidades, potencialidades y
requerimientos tcnicos en la toma de decisiones para la implantacin de una
solucin Asterisk en un mercado empresarial pequeo o mediano, y que cuyos
logros se reflejen ms adelante en consultoras y acompaamientos a este tipo de
mercado para que se fortalezca la inclusin de este tipo de tecnologas como
elemento competitivo en la sociedad de las comunicaciones y la era de la
tecnologas de informacin y comunicaciones.
1.2. JUSTIFICACION
La nueva era de la Sociedad de la informacin pretender la convergencia total de
los servicios informticos y de telecomunicaciones, por ende la tecnologa de
Telefona IP, busca la interseccin y/o unin de de dos mundos histricamente
separados uno el de transmisin de voz y el otro el de transmisin de datos.
Dentro de los marcos incidentes y de gran impacto tecnolgico, est el
resurgimiento de la Telefona IP, ya que en el pasado este servicio careca de
parmetros de Qos (Quality of Service) y de niveles de seguridad que no
aportaban un elemento garantizado de confianza.
11
Sin embargo gracias a los adelantos de la Red Digital de Servicios Integrados y el
surgimiento y estandarizacin de la Banda ancha, este campo ha adoptado un
resurgir en los proyectos de investigacin a escala nacional y mundial.
En el marco de la globalizacin y convergencia del rea de las telecomunicaciones
se hace necesario y vital que las organizaciones incurran en este modelo de
integracin y de fusin de tecnologas, y que con mayor razn la era de Internet 2,
recomienda este tipo de tecnologas como elemento diferencial para ahorrar
costos, integrar y armonizar la era de la sociedad de la informacin y la validacin
y fluctuacin de la web 3.0 y 4.0 en lo concerniente al cambio del paradigma de la
sociedad de base y la Web social como apoyo al campo de las investigaciones.
Por ello, la Fundacin Universitaria Konrad Lorenz es participe de este campo y
con miras a establecer el impacto que pueda generar estos modelos integradores
de telefona en aquellos sectores empresariales de pequea y mediana empresa,
para que incursionen como elementos fundamentales e integradores en la Nueva
era de la Sociedad del conocimiento.
Se hace evidente que en un futuro no muy lejano desaparecern por completo las
lneas telefnicas convencionales que se utilizan en nuestra vida cotidiana y por
ende estamos a la gran puerta del mercado competitivo y de gran demanda de la
Telefona IP.
Para finalizar este Proyecto permitir la comunidad universitaria estudiantil
integrarse a Grupos de estudios, crear conciencia de investigacin y participar en
compaa de Docentes investigadores a canalizar los conocimientos en busca de
nuevas soluciones y aportes a la comunidad universitaria.
1.3. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION
1.3.1. Delimitacin Espacial
El Presente Proyecto de Investigacin se realiza en la Fundacin Universitaria
Konrad Lorenz y se contar con la disponibilidad del Laboratorio 302 para los
montajes respectivos, ubicados en el tercer piso de la Institucin.
Se cuenta con dos equipos multincleo con dos Gigas en RAM, conectados
directamente a la Red de la Universidad y con direcciones IP estticas y acceso a
Internet.
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1.3.2. Delimitacin Cronolgica
El proyecto se llevar a cabo siguiendo el cronograma que se muestra a continuacin:
Meses
1.1.1 Actividad a
desarrollar Enero-Febrero Marzo Abril Mayo-Junio
Levantamiento de Informacin inicial. Instalacin de las diferentes distribuciones de Linux en la sala de laboratorio del tercer piso de la FUKL y gestin de los elementos necesarios para esta primera actividad. Revisin de la Bibliogrfia disponible
Exploracin inicial de las compatibilidades y modelos ptimos de las distribuciones Linux con las diferentes versiones de Asterisk.
Identificacin de los requerimientos tcnicos para la realizacin de un plan de pruebas completo y bsico sobre Asterisk
Realizacin del plan de pruebas bsicas.
Documentacin del proyecto Tabla 1. Cronograma de Actividades
1.4. OBJETIVOS DEL PROYECTO
1.4.1. Objetivo General
Identificar las funcionalidades, potencialidades y requerimientos tcnicos para la
implementacin de la herramienta del Software de ASTERISK bajo sistema
operativo Linux
1.4.2. Objetivos Especficos
Realizar un levantamiento de informacin acerca de las distribuciones Linux
que sean ms consistentes en la correlacin con el esquema de trabajo de
asterisk.
13
Determinar el nivel ptimo de gestin, de operatividad, de integridad y de
coexistencia entre los componentes bsicos asterisk y la distribucin Linux
que se adopte.
Realizar un estado del arte que determine las funcionalidades,
potencialidades y requerimientos tcnicos de las diferentes versiones de
asterisk en modelos de pequeas y medianas empresas.
Elaboracin de anexos donde se plasme cada uno de los archivos de
instalacin, requerimientos tcnicos y las diferentes pruebas bsicas de
asterisk tomando como entorno un diseo microempresarial.
Elaboracin de un artculo sobre el tema de investigacin.
14
CAPITULO 2
MARCO TEORICO Y ESTADO DEL ARTE
2.1. ANTECEDENTES
2.1.1. Antecedentes Histricos
El mundo de la telefona desde sus orgenes ha pasado por innumerables etapas o
generaciones que visualizan la evolucin y progreso de las investigaciones en esta
rea del conocimiento. Por consiguiente se da a conocer en resumen un poco de
esos cambios vertiginosos hasta llegar a la era actual.
1era. Generacin: Corresponde al inicio de los primeros descubrimientos en
telefona y para ello se utilizo el uso de telgrafos.
Los telgrafos inicialmente fueron creados como dispositivos o aparatos ubicados
preferiblemente en unidades de mando o en buques de guerra para que pudieran
transmitir ciertas seales a distancia. Tambin se le conoce como semforo y
aunque hoy en da se conocen innumerables tipos de telgrafos en todos los
pases del mundo, la forma de operacin y control es idntica en todos. Su diseo
bsico consiste en colocar el telgrafo en un sitio totalmente visible del prximo
telgrafo a transmitir para que los mensajes enviados no tengan ningn problema
de comunicacin y as sucesivamente una detrs de otro, logrando abarcar
grandes distancias.
2da. Generacin: Es conocida como la era de telefona analgica de switches
manuales, desarrollada por el Seor Alexander Graham Bell en donde se hace
posible y efectiva la patente del primer telfono y la primera central telefnica del
mundo, esto ocurre en los aos de 1876 y 77. (Ver figura 1)
15
Figura No. 1 Modelo inicial de la primera central telefnica anloga
Luego vino la telefona analgica de switch mecnico1, en donde los procesos de
conmutacin se realizaban de forma mecnica y posteriormente entro la era de la
telefona anloga pero los procesos de conmutacin ya eran automticos.
Terminando esta fase se crea una ruptura total en la era anloga y entra la Red
pblica de telefona conmutada digital, seguida por la telefona Mvil celular y la
ultima que se denomina Telefona Sobre Protocolo IP.
Determinando antecedentes histricos se sabe que en Colombia especialmente en
la Universidad de San Buenaventura en la Bogot en el ao 1999 se empezaron
los primeros avances en telefona IP2.
1 Dispositivo de red que filtra, enva e inunda de frames en base a la direccin de destino de cada frame. El switch opera en la capa de
enlace de datos del modelo OSI. 2.) Trmino general que se aplica a un dispositivo electrnico o mecnico que permite establecer una conexin cuando resulte necesario y terminarla cuando ya no hay sesin alguna que soporta 2 La Telefona IP es una solucin tecnolgica que sirve para transmitir comunicaciones de voz sobre una red de datos basada en el estndar
IP. Con la solucin de Telefona IP, la organizacin reduce costos integrando sus aplicaciones de voz y datos sobre una nica plataforma de Red. Esta solucin permite elevar la productividad, reducir costos operativos de la empresa mediante la convergencia de las comunicaciones; adems de escalar las soluciones de acuerdo a las necesidades de las empresas, las cuales pueden ser corporativas, medianas o pequeas.
http://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/red-1421.htmlhttp://salud.glosario.net/terminos-medicos-de-enfermedades/base-2787.htmlhttp://lengua-y-literatura.glosario.net/terminos-filosoficos/destino-5703.htmlhttp://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/enlace-628.htmlhttp://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/datos-459.htmlhttp://ciencia.glosario.net/medio-ambiente-acuatico/modelo-10400.html
16
2.2. MARCO TEORICO
Una increble revolucin est en marcha. Ha sido un largo tiempo en llegar, pero ahora
que ha comenzado, no se detiene. La industria de telecomunicaciones est siendo
alimentada por una fuente privada (PBX) llamado Asterisk. El mundo de las
Telecomunicaciones esta enfocndose por la revolucin de cdigo abierto.
Anteriormente los sistemas propietarios construan sistemas de telefona supremamente
costosos e incompatibles, con rutinas muy complicadas, con cdigos obsoletos y
asociados con hardware obsoleto. Como ejemplo, Nortel Business Communications
Manager kludges basado en VxWorks, sistema que trabaja en un conmutador telefnico,
bajo un PC de 700-MHz. Esta arquitectura se podra obtener en un rango entre 5 y 15 mil
dlares, no incluyendo los telfonos. [5]
El futuro de la tecnologa telefnica va a desprenderse del imperio de las normas y la era
de la libertad, para ello asterisk converge hacia este tipo de soluciones.
Nunca en la historia de las telecomunicaciones haba existido un sistema adecuado a las
necesidades telefnicas y que resolviera de manera eficaz las necesidades de negocios
de las medianas y pequeas empresas a unos costos mnimos.
Linux como sistema operativo base da la alternativas de acoplamiento y cohesin
perfectas para el maravillo mundo de asterisk3.
No podramos estar hablando de la libertad de construir nuestra propia red telefnica sin
la existencia de los estndares abiertos y el cdigo libre. Los estndares abiertos permiten
que cualquiera pueda implementar un sistema con garantas de interoperabilidad.
Gracias a esa interoperabilidad de nuestro diseo no slo podemos crear nuestra red
telefnica sino que, adems, podemos conectarla a la red telefnica global. Con el cdigo
libre podemos aprender de experiencias parecidas, integrar sus soluciones y compartir
nuestros propios resultados con los dems.
3 Asterisk es un proyecto de cdigo libre
http://www.asteriskdocs.org/modules/tinycontent/index.php?id=10
17
Una de las primeras preguntas que merece una respuesta es: por qu deberas crear tu
propia infraestructura de voz sobre IP y no seguir usando servicios gratuitos como Skype?
La respuesta es simple: sostenibilidad y flexibilidad. Los servicios gratuitos te pueden
Solucionar una necesidad a corto plazo pero nunca garantizar tu independencia o el
control de tu propio proceso de aprendizaje y desarrollo. No se trata de una cuestin
puramente tcnica. El problema no es decidir cul es la mejor de las tecnologas sino cul
es la que permite que las comunidades sean dueas de su propio desarrollo y que
puedan adaptarla a sus propias necesidades [1].
Dentro de los marcos de diseo, asterisk provee mltiples variedades de diseo en los
cuales se generalizan como se muestran a continuacin:
Modelo 1: Este modelo permite convivir las arquitecturas de telefona tradicional y la
telefona IP.
Figura No. 2 Modelo hibrido de central telefnica anloga y digital
Modelo 2. Adaptacin total e integral de telefona IP.
18
Figura No. 3 Modelo integral y total de telefona digital
2.2.1 Iniciando con Asterisk
En trminos de las necesidades de recursos, las necesidades de Asterisk son similares a
las de un embebido en tiempo real aplicacin. Esto se debe en gran parte a su necesidad
de tener prioridad el acceso al procesador y al sistema de buses de control del sistema
operativo. Por lo tanto, es imperativo que todas las funciones en el sistema no estn
directamente relacionados con las tareas de procesamiento de Asterisk a baja prioridad.
En sistemas ms pequeos, esto podra no ser tanto un problema. Sin embargo, en
sistemas de alta capacidad, el rendimiento deficiencias se manifiestan como problemas
de calidad de audio para los usuarios, dando como respuesta a menudo problemas de
eco y esttica, Los sntomas se asemejan a los experimentados en un telfono celular
cuando se sale del radio de alcance de la seal. Por tanto a medida que la carga
aumenta, el sistema tendr dificultades para mantener el aumento de las conexiones.
Para un PBX4, esta situacin es poco menos que desastrosa y se hace necesario prestar
atencin cuidadosa a los requisitos inciales de la plataforma durante el proceso de
seleccin.
La siguiente tabla enumera algunas directrices bsicas que se deberan tener en cuenta
cuando se defina la planificacin del sistema.
4 PBX: (Central Telefnica Digital). Sistema telefnico dentro de una organizacin que maneja las llamadas entre sus usuarios en lneas
locales mientras permite que entre todos los usuarios compartan un nmero determinado de lneas telefnicas externas.
19
Propsito Empresarial Nmero de Canales Mnimo Recomendado
Sistema de pruebas (Tipo1) No ms de 5 conexiones 400-MHz x86, 256 MB RAM
Sistema SOHO5 (Small Office-
Home Office)-Pequea oficina
en casa
5 a 10 conexiones 1-GHz x86, 512 MB RAM
Pequea Empresa Hasta 15 conexiones 3-GHz x86, 1 GB RAM
Mediana Empresa Ms de 15 extensiones Dual Core, Posibilidad de
mltiples servidores en una
arquitectura distribuida-
Por otro lado a la hora de seleccionar el hardware de una instalacin Asterisk se debe
tener en cuenta cmo el sistema podra crecer? Esta no es una pregunta fcil de
responder, porque la manera en que el sistema es utilizado desempear un papel muy
importante en los recursos que se consumen y la relacin a futuro en lo concerniente al
trafico esperado en funcin de sus extensiones es un paso difcil de lograr. Por tanto se
tendr que comprender cmo Asterisk utiliza el sistema con el fin de hacer decisiones
inteligentes acerca de qu tipo de recursos a futuros se necesitarn. Existen varios
factores que se tendrn que considerar incluyendo:
El nmero mximo de conexiones simultneas que el sistema trabajar, producir cada
conexin se incrementar la carga de trabajo a nivel de procesador.
El porcentaje de trfico que requiere de un uso intensivo del procesador de seales
digitales de procesamiento (DSP) de los cdecs de compresin (tales como G.7296 y
GSM) se har evidente en el aumento del trfico.
El trabajo del DSP [9], [12] de Asterisk puede tener un impacto sorprendente
sobre el nmero de llamadas simultneas, que genera. Un sistema que puede manejar
alrededor de 50 llamadas simultneas G.71177, pueden ser crticos en el caso de una
5 SOHO: Acrnimo de Small Office-Home Office (Pequea Oficina-Oficina en Casa). Ues un trmino que se aplica para denominar a los
aparatos destinados a un uso profesional o semiprofesional pero que, a diferencia de otros modelos, no estn pensados para asumir un gran volumen de trabajo. http://www.mastermagazine.info/termino/6753.php 6 G.729 es un algoritmo de compresin de datos de audio para voz que comprime audio de voz en trozos de 10 milisegundos. La msica o los
tonos tales como los tonos de DTMF o de fax no pueden ser transportados confiablemente con este cdec, y utilizar as G.711 o mtodos de sealizacin fuera de banda para transportar esas seales. http://es.wikipedia.org/wiki/G.729 7 G.711 es un estndar para representar seales de audio con frecuencias de la voz humana, mediante muestras comprimidas de una seal
de audio digital con una tasa de muestreo de 8000 muestras por segundo. El codificador G.711 proporcionar un flujo de datos de 64 kbit/s. http://es.wikipedia.org/wiki/G.711
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresi%C3%B3n_de_datos_de_audio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/DTMFhttp://es.wikipedia.org/wiki/Faxhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3dechttp://es.wikipedia.org/wiki/G.711http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo
20
solicitud de conferencia junto a 10 canales G.729 comprimido.
Las conferencias requieren del sistema una codificacin y
una combinacin de entrada de audio en mltiples flujos salientes. Mezcla mltiples flujos
de audio en tiempo casi real y puede colocar una enorme carga sobre la CPU y producir
la cancelacin de eco.
2.2.2. Asterisk con arquitectura de Sistemas pequeos
Se entienden como sistemas pequeos aquellas arquitecturas empresariales que tienen
hasta 10 telfonos, stas no son inmunes a los requisitos de Asterisk, pero la carga estar
dada dentro de las capacidades de un procesador moderno. Si usted est construyendo
un pequeo sistema de componentes en asterisk, su gestin a nivel de sistema operativo
en Linux no requiere de altos controles de rendimiento para ajustar su carga a nivel de
trfico. Si se est configurando un sistema Asterisk para fines de aprendizaje y
academia, se podr para construir una plataforma completamente sencilla, utilizando baja
potencia de CPU. Los procesadores ms utilizados en el mercado estn los de 433 MHz a
700 MHz, los procesadores Celeron en donde la carga de trabajo de estos sistemas suele
ser mnima. [13]
2.2.3 Asterisk con arquitectura de Sistemas Medianos
Los sistemas de tamao mediano convergen de 10 a 50 telfonos. Las polticas y
consideraciones de adecuar el rendimiento ser ms difcil de resolver. Generalmente,
estos sistemas se desplegado en uno o dos servidores y, por tanto, cada mquina ser
necesaria para manejar ms de una tarea especfica. Como aumentar las cargas y definir
los lmites de la plataforma. [10], [11]
Los usuarios podrn comenzar a percibir los problemas de calidad sin darse cuenta de
que el sistema no est defectuoso.
Estos problemas sern tendrn progresivamente a medida que crece la convergencia de
la red y su carga sobre el sistema ir aumentando y produciendo degradacin del
servidor. Es fundamental que el problema del rendimiento se identifique y se atienden las
necesidades a tiempo, antes de que sean percibidas por los usuarios.
21
2.2.4 Asterisk con arquitectura de Sistemas Grandes
Los sistemas grandes corresponden a ms de 50 usuarios, se puede distribuir a travs de
mltiples procesadores y, por tanto, el rendimiento causa preocupaciones de alto nivel y
se pueden gestionar a travs de la adicin de mquinas y/o servidores. Una arquitectura
asterisk se considera de mbito grande cuando definimos de 500 a ms de 1000 usuarios.
La construccin de un gran sistema requiere un nivel avanzado de conocimientos en
diferentes disciplinas.
2.2.5 Protocolo de serializacin y Transporte de Voz IP en Asterisk
Los protocolos asociados a VolP se dividen en dos grupos: los que soportan el transporte
de la ruta de audio, y aquellos que soportan la sealizacin de llamada y las funciones de
control. Los protocolos que administran el transporte de la ruta de audio ofrecen
informacin de temporizacin para asegurar una reproduccin de audio consistente en el
lado receptor, as como una retroalimentacin del rendimiento de la calidad del servicio
(QoS) con respecto a la red subyacente. La sealizacin de llamada y las funciones de
control proporcionan la configuracin y la cancelacin de la llamada, direccionamiento y
enrutamiento, servicios de informacin adicionales y mtodos para trabajar con otros tipos
de sealizacin.
En este esquema se encuentra el Protocolo de transporte rpido (RTF) [3],[4] y el
Protocolo de control RTF (RTCP, RTF Control Protocol), como protocolos de ruta de audio
VolP universalmente aceptados. Con el fin de proporcionar una revisin del H.323, del
Protocolo de inicio de sesin (SIP, Session Initiation Protocol) [7], [8] y de los protocolos
de sealizacin H.248/Megaco/Media Gateway Control Protocol (MGCP), tambin se
analizar estos protocolos que se complementan entre ellos. [1], [2]
2.2.6 La sealizacin como tcnica utilizada en telefona Empresarial
En un entorno empresarial tpico, el CPE es un PBX (Intercambio privado de ramas) que
conecta a los usuarios con la Red pblica de telefona conmutada (PSTN) a travs de la
CO. El CPE tambin puede ser un sencillo telfono, como el existente en el hogar, o un
equipo un poco ms complejo, como el existente en una pequea oficina.
22
En algunos casos, la CO no est implicada en la sealizacin telefnica, excepto para
proporcionar la infraestructura de transmisin (por ejemplo, T-l/E-1) entre los emplaza-
mientos de los clientes. En estos casos, los switches telefnicos situados en cada uno de
los emplazamientos del cliente se relacionan con los dems a travs de los switches
situados en la CO. La sealizacin troncal utilizada en estas lneas punto a punto o
troncales tambin caer dentro de este mbito [3].
2.2.7. Funciones de Sealizacin
Aparte de la transmisin de una ruta de audio en ambas direcciones, existe un conjunto
de importantes funciones de sealizacin que deben ser proporcionadas por una lnea o
un troncal de telefona. Una troncal se refiere a una conexin entre switches telefnicos
(por ejemplo, las PBX, los sistemas de clave o las CO) y una lnea se refiere a una
conexin entre un telfono y un switch telefnico. Los siguientes representan los tipos de
sealizacin:
Deteccin de equipo colgado-descolgado (on-hook/off-hook).
Supervisin de comienzo de marcacin.
Transmisin de dgitos.
Identificacin de nmero.
Tonos de progresin de la llamada.
Supervisin de respuesta y desconexin.
Adems de las funciones de sealizacin fundamentales descritas aqu, son necesarios
otros tipos de sealizacin para posibilitar las opciones de llamada avanzadas.
2.2.8. Funciones de deteccin del equipo colgado o descolgado
Como su nombre implica la sealizacin on-hook/off-hook (colgado-descolgado) requiere
solo dos estados: on-hook/off-hook. El telfono est colgado cuando la parte del micro-
telfono (micrfono y altavoz) est descansando sobre la base del telfono. El telfono
esta descolgado cuando el micro-telfono se alza de la base del telfono para realizar o
recibir una llamada. Los puntos finales troncales del telfono deben permitir la transmisin
23
y recepcin de seales que indican los estados on-hook/off-hook. El mtodo de
sealizacin de estos dos estados difiere entre los tipos de enlaces troncales.
La serializaran on-hook/off-hook es obligatoria para todos los tipos de troncales excepto
para las conexiones troncales permanentes [4], [5]. (Por ejemplo, conexiones always-on o
hoot-n-holler). Los enlaces troncales normalmente se implementan configurando la
interfaz troncal a un estado off-hook.
2.2.9. Proceso de Supervisin de comienzo de la marcacin
La supervisin de comienzo de marcacin asegura que el switch telefnico receptor est
preparado para interpretar los dgitos (es decir, el numero del telfono de destino)
transmitidos por el switch telefnico emisor. Sin supervisin de comienzo de marcacin, el
switch telefnico receptor puede perder los primeros dgitos de una direccin destino
entonces se producir un intento de llamada fallido. Por esta razn, debera utilizar un tipo
de sealizacin de enlace troncal que incluya supervisin de comienzo de marcacin
siempre que sea posible. Para enlaces troncales analgicos, E&M wink start es la mejor
opcin y adems ampliamente disponible. Algunos enlaces troncales digitales que utilizan
sealizacin de canal comn (CCS) proporcionan la funcionalidad de supervisin de
comienzo de marcacin. [13]
Aunque la supervisin de comienzo de marcacin proporciona confirmacin positiva de
que el switch remoto este preparado para recibir dgitos, no proporciona confirmacin de
que los dgitos se hayan recibido correctamente. La confirmacin de recibo para dgitos
individuales no es un elemento de los protocolos de sealizacin utilizados aca en
Colombia; sin embargo, la sealizacin R2 MFC, [5], [9] que se usa en muchos pases,
proporciona esta fiabilidad aadida.
2.2.10. Proceso de Transmisin de Dgitos y marcacin por pulsos
Los telfonos y los switches telefnicos transmiten dgitos para representar las
direcciones de destino y proporcionar entradas desde los usuarios a los sistemas
automatizados como buzn de voz, auto-asistidos, distribuidores automticos de llamada
(ACD) y sistemas de respuesta interactiva de voz (IVR).
Los sistemas de telefona normalmente utilizan dos clases de transmisin de dgitos:
Marcacin por pulsos y marcacin por tonos.
24
Los telfonos y circuitos originales no tienen un mtodo para transmitir dgitos. Los
operadores humanos de una oficina central responderan el telfono tan pronto como des-
colgaran (off-hook) y utilizaran parches de cables para conectar fsicamente su circuito
telefnico al circuito telefnico de la parte destino. El esquema de pulsos original se
implemento con telfonos de marcacin giratoria, que estaban diseados para trabajar
con lneas loop-start existentes y para permitir a la parte emisora conectar
automticamente con la parte destino sin intervencin de una operadora.
Cada nmero en el esquema de marcacin por pulsos se seala como una serie de
pulsos make/break, donde make es el estado off-hook (alrededor del 60 % del tiempo de
pulso) y break es el estado on-hook (alrededor del 40% del tiempo de pulso).
2.2.11. Sistemas de Marcacin por Tonos
Hay varios estndares para transmitir dgitos mediante tonos audibles:
Marcacin multifrecuencia (DTMF).
Marcacin multifrecuencia por pulsos (MF-P).
Multifrecuencia obligada (MF-C).
Las normas de transmisin de dgitos multifrecuencia (MF) [12], [3], [4] son generalmente
un subconjunto de protocolos de serializaran mas amplios basados en los tonos MF
audibles. Estos protocolos de serializaran ms amplios describen la transmisin de
dgitos y seales de supervisin, seales de lnea y otros tipos de control de llamada y de
informacin.
La marcacin multifrecuencia (DTMF) es el mtodo mas utilizado para la transmisin de
dgitos, tanto para la transmisin del numero de destino como para el intercambio de
informacin dentro de banda entre los que llaman y los sistemas automatizados de
telefona (buzn de voz, IVR, ACD, etc.). [3],[5]
La planificacin entre dgitos y frecuencias audibles se basa en el diseo fsico de un
teclado numrico de telfono estndar. Se asigna una frecuencia distinta a cada fila y
columna del teclado numrico, de manera que cada tecla se corresponda con dos
frecuencias, como se muestra en la siguiente Tabla 2.
25
1209 Hz
1336 Hz
1477 Hz
1633 Hz
697 Hz
1
2
3
A
770 Hz
4
5
6
B 852 Hz
7
8
9
C
941 Hz
*
0
#
D
Tabla.2. Frecuencias DTMF asignadas a un teclado de telfono estndar
La tecla * se utiliza normalmente para sealar solicitudes de funciones procedentes del
usuario a la red pblica. Muchos fabricantes de PBX tambin siguen este convenio para
las redes privadas. La tecla # se utiliza normalmente como un digito de terminacin en
redes pblicas, de modo que la conexin de llamada puede empezar sin esperar a que
termine la interrupcin de dgitos.
5.1. CONSIDERACIONES TECNICAS SOBRE LA TELEFONA POR EL
PROTOCOLO INTERNET (IP)
5.1.1. Elementos tcnicos asociados.
Debido a que la telefona IP actualmente no presenta, ni constituye an un porcentaje
sustancial y elevado en el volumen de trfico telefnico en todo el mundo, est
expandindose rpidamente debido a las siguientes motivaciones tcnicas:
La red con conmutacin de circuitos se dise y optimiz con el objetivo de ofrecer
un solo producto, establecer canales vocales dplex entre puntos con conmutacin
de 4 kHz (canales digitales de 64 kbit/s).
Por lo general, los datos se caracterizan por rfagas de informacin y no por flujos
de velocidad binaria constante que se asocian comnmente con la voz.
Las rfagas de datos pueden ser transportadas de una manera ms eficaz
utilizando paquetes de informacin que pueden intercalarse en funcin del tiempo
en una red con otros paquetes que estn siendo transportados entre otras fuentes
y destinos.
26
Durante ms de 40 aos, la voz ha sido codificada digitalmente en trenes de 64
kbit/s que pueden transportarse por canales de 64 kbit/s. No obstante, los avances
de la tecnologa de codificacin vocal permiten una amplia gama de opciones, por
ejemplo, desde audio a 5-8 kbit/s a audio de calidad superior a 64 kbit/s. La
multiplexacin vocal a velocidades distintas de 64 kbit/s resulta difcil en la red con
conmutacin de circuitos a 64 kbit/s. Sin embargo, los abonados a la telefona IP
necesitan interconectar con ms de mil millones de abonados a la telefona
convencional en todo el mundo y cuando se emplea un mecanismo de
transcodificacin es necesario transformar su velocidad binaria ms baja a la
codificacin tradicional de 64 kbit/s (bastante similar a lo que sucede cuando se
conecta la codificacin de baja velocidad de las redes mviles a las redes RTPC
fijas). [1], [5], [10]
El Grupo de la ITU (Unin Internacional de las telecomunicaciones) y otros
organismos han diversificado investigaciones y trabajos destacados con el
propsito de ofrecer capacidades en tiempo real o casi real utilizando el protocolo
IP, que permite transportar la voz por este protocolo empleando la gama de
codificacin vocal. Los diferentes operadores en Colombia, han estado evaluando
e introduciendo productos que integran estos protocolos y que determinen el
cumplimiento que caracteriza la calidad de servicio necesaria para satisfacer a los
clientes potenciales. La ITU-T est trabajando actualmente en la creacin de
protocolos que garanticen el cumplimiento de las condiciones de QoS de manera
compatible cuando es necesario atravesar un conjunto de redes y en especial en
la nueva era de internet2 o tambin conocida como la era next generation8.
8 Internet2: Es una red de cmputo sustentada en tecnologas de vanguardia que permiten una alta velocidad en la transmisin de contenidos y que funciona independientemente de la Internet comercial actual.
2
Actualmente las redes basadas en IP pueden aprovechar las mismas facilidades de
transporte de capas ms bajas subyacentes, por consiguiente la evolucin a las redes
basadas en IP puede lograrse de una forma econmica mediante la instalacin de
conmutadores o routers de paquetes que pueden conectarse mediante las facilidades de
transporte existentes lograr la convergencia. Esto ha representado un vehculo muy
importante para poder ofrecer el acceso masivo a Internet para fines comerciales en los
pases desarrollados gracias a la disponibilidad y ubicuidad de esas facilidades de
transporte.
De acuerdo a las diversas funcionalidades que surgieron en el desarrollo del proyecto de
Investigacin, se determinaron tres casos que involucran la utilizacin de la voz por IP
teniendo en cuenta el equipo terminal y los diversos tipos de redes.
El primer caso corresponde al esquema de Equipo PC a equipo PC, y se define en que
ambas partes, el que est ejecutando la llamada y la llamada, disponen de varios PC,
que tienen a accesos y permisos para conectarse a la red Internet, a travs de un
proveedor de servicio de Internet.
Los procesos de sealizacin en Asterisk se dan cuando las dos partes estn de acuerdo
en establecer una comunicacin vocal slo mediante acuerdo previo, ya que ambos
usuarios tienen que estar conectados a Internet al mismo tiempo (para lo cual habrn
fijado con anterioridad la hora en la que se comunicarn a travs de Internet, a menos que
se encuentren en lnea permanentemente) y utilicen software especializado que sea
compatible con VoIP.
Por otro lado, la persona que llama debe conocer la respectiva direccin IP de la parte
llamada; para ello, se hace obligatorio que ambas partes deben ponerse de acuerdo y
sincronizarse para consultar un servidor de directorio en lnea (que se actualiza con cada
conexin) en el cual se registran los usuarios antes de cada comunicacin o deben
disponer de otras formas para localizarse o tener conocimiento de la disponibilidad de la
conexin de su contacto a Internet.
3
Inicialmente se accede a la red del proveedor a travs de la red telefnica pblica
mediante una simple llamada telefnica. Este medio de acceso an predomina, incluso en
los pases desarrollados. Las soluciones alternativas conocidas como RDSI de banda
estrecha y basadas en la red telefnica basada en xDSL, una red de televisin por cable o
una red de acceso inalmbrico (tecnologa LDMS) se encuentran hoy en da en la fase
inicial de despliegue, y su uso no se ha generalizado, a pesar de que algunos pases ya
disponen de los equipos adecuados.
En este caso, el proveedor de servicios de internet solo se limita a proporcionar acceso a
la red, lo que a su vez permite que el usuario acceda a Internet. La aplicacin vocal que
emplea el cliente es transparente para el ISP, que no toma medidas especficas para
garantizar la calidad del servicio vocal. En pocas palabras, en tal escenario no puede
hablarse de telefona en el sentido convencional de la palabra, es decir la prestacin de
un servicio por un tercer proveedor, sino simplemente de la utilizacin de una aplicacin
vocal a travs de Internet, utilizacin que se ha vuelto tan comn como cualquier otra
aplicacin de red. A menudo, el protocolo utilizado entre las dos partes en comunicacin
es el protocolo H.323 [5], [9], [10], [11] (por ejemplo, la aplicacin de NetMeeting); no
obstante, el protocolo SIP podra tener una utilizacin ms generalizada en el futuro. Este
modelo que se plasma esta referenciado en el siguiente grafico. Mostrando las ventajas
de software de telefona.9
9 Todos los productos de software orientados a telefona que estn disponibles en el mercado tienen una estructura similar, ya que muestran
un panel de control a partir del cual pueden controlarse las principales funciones de telefona y pueden consultarse los mens de configuracin y de opciones. Todos esos softwares proporcionan acceso a las zonas de charla interactiva Internet (IRC), donde los usuarios pueden intercambiar mensajes de texto en tiempo real, para cuyo fin se visualiza una lista de los individuos que utilizan el mismo software y se encuentran en lnea. Segn el producto, tambin hay un men que permite al usuario llamar a una direccin IP especfica que es permanente y corresponde a una mquina que ya est conectada a la red.
4
Figura 4. Esquema de interconectividad de Servidor a Servidor en la FUKL (Lab. 302)
Figura 5. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk Saln 302 de la FUKL,
5
Figura 6. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk Saln 302 de la FUKL,
Existe otro modelo que involucra telfono a telfono por conexin IP, en donde ambas
partes estas abonadas a la red telefnica pblica, que puede ser fija o mvil y utilizan su
aparato telefnico para comunicacin vocal en la forma normal. Hay dos mtodos para
comunicarse mediante dos aparatos telefnicos ordinarios a travs de una red IP o
Internet.
El primer mtodo utiliza pasarelas, Esto significa que uno o varios actores de
telecomunicaciones han establecido pasarelas que posibilitan la transmisin de voz a
travs de una red IP de un modo que es transparente para los usuarios telefnicos. En
este caso no se trata de la red Internet sino de una red IP gestionada, es decir, una red
dimensionada de tal manera que permite el transporte de la voz con una calidad de
servicio aceptable.
Otro esquema que puede ser utilizado es el uso de dispositivos o adaptadores. Muchas
empresas en Colombia ofrecen adaptadores muy parecidos a un mdem llamados
6
dispositivos ATA, que se instalan entre el aparato telefnico del usuario y su conexin a
la RTPC.
Para que este tipo de configuracin funcione adecuadamente, cada uno de los dos
usuarios debe disponer de una conexin con un proveedor de servicios de internet, cuyos
parmetros de acceso hayan sido programados en el dispositivo.
El procedimiento se inicia cuando la parte llamante inicia la llamada de la misma manera
que en una red de telecomunicaciones convencional, y la primera fase es en realidad el
establecimiento de la comunicacin en esa red; sin embargo, inmediatamente despus
del establecimiento, los dispositivos intercambian la informacin necesaria para la
segunda fase. Luego de esto se disocia la llamada convencional y los dispositivos, en
funcin de los datos que se han intercambiado y los parmetros preestablecidos, se
establece una conexin entre cada uno de los corresponsales y su respectivo ISP.
Una vez es establecida la llamada, los dispositivos ATA, convierten localmente las
seales vocales a paquetes IP para transportarlos por la red Internet como se ilustra en la
Figura 4. En principio, este caso es muy similar al caso 1, salvo que los dos usuarios no
requieren un PC y la necesidad de una cita Internet se facilita mediante el procedimiento
iniciado en forma de una llamada telefnica. Sin embargo, este tipo configuracin ha
tenido xito slo marginalmente ya que requiere, como en el caso de PC a PC, que los
dos corresponsales dispongan del mismo tipo de dispositivo.
Figura 7. Esquema de interconectividad Utilizando adaptadores ATA
7
Se puede tener otra modalidad y es cuando la parte que llama es el usuario telefnico y la
parte llamada es el usuario con un PC.
Un usuario telefnico puede marcar esencialmente un nmero para establecer
comunicacin con la parte llamada, el usuario con un PC puede disponer marcando:
Indirectamente: Se presenta teniendo interconexin a la red como abonado de una
centralita privada automtica (PABX) con tecnologa IP conectada a la red pblica
(en realidad, en este caso cabra hablar ms apropiadamente de un telfono IP en
lugar de un PC conectado a la red LAN gestionada por la PABX IP).
Directamente: en este caso, se trata del abonado del lado IP que tiene una
direccin atribuida por un operador de telefona IP. Tcnicamente, hoy en da slo
funciona el primero de los casos anteriores a travs de dispositivos PABX IP. El
segundo caso funcionar dependiendo de la disponibilidad de un mecanismo de
traduccin intermediario implantado por el lado IP que pueda traducir el nmero
seleccionado pblico a la direccin IP de la parte llamada.
Este modelo se muestra en el siguiente grafico:
Figura 8. Esquema de interconectividad Utilizando Telefona IP a Telfono a telfono
8
5.2. SUPERVISION DE TELEFONIA IP SOBRE ASTERISK
5.2.1. Nmeros de telfonos asociados.
En una configuracin particular, la aplicacin asterisk puede ser telfonos separados, con
un ring distinto que identifique la parte a la que se llama. En una configuracin comercial,
las aplicaciones incluyen marcacin directa (DID). Hay dos clases de identificacin de la
parte que llama:
Marcacin directa (DID).
Servicio de identificacin de numero marcado (DNIS).
La clase DID se utiliza generalmente para dirigir las llamadas a un abonado especfico en
una empresa que comparte lneas telefnicas. [3], [4] La marcacin directa se puede
proporcionar en enlaces troncales analgicos o digitales, utilizando cualquier mecanismo
de transmisin de dgitos:
Marcacin por pulsos (DP).
Marcacin multifrecuencia (DTMF).
Rl multifrecuencia (MF).
R2 multifrecuencia obligada (MF-C).
La clase DNIS se utiliza generalmente para dirigir llamadas a travs de un sistema
distribuidor automtico de llamadas (ACD) a un grupo de agentes apropiado, o para
proporcionar informacin mejorada screen-pop en entornos de centrales de llamada.
DNIS se suministra en un mensaje RDSI Q.931 SETUP (basado en el contenido de un
mensaje ISUP IAM en la red SS7). DNIS tambin se puede proporcionar mediante tonos
MF.
5.2.2. Tonos de progreso de llamadas.
9
Las redes de voz sealan una variedad de condiciones para los usuarios a travs de
tonos audibles de progreso de llamada. Los tonos de progreso de llamada son familiares
a los usuarios dentro de un pas; sin embargo, varan entre pases. Al integrar redes en
una escala global, es importante que el equipo en cada pas proporcione los tonos de
progreso de llamada acostumbrados en el pas. Esto asegura que los usuarios dentro de
cada pas tengan una experiencia familiar y consistente al usar el sistema telefnico.
La supervisin de respuesta en el extremo lejano y la supervisin de desconexin son
elementos que proporcionan confirmacin positiva del inicio y del fin de sesiones de
llamada. Estos elementos son importantes para los proveedores de servicios con
propsitos de facturacin y contabilidad. Las compaas telefnicas no son los nicas
proveedores de servicios; otros ejemplos de proveedores de servicios que se benefician
de la supervisin de respuesta y de desconexin incluyen compaas que aplican
programas departamentales charge-back para los gastos de telecomunicacin, y hoteles
que cobran a los huspedes las llamadas telefnicas.
Sin la supervisin de respuesta, los proveedores de servicios no tienen un punto fijo para
empezar a facturar una conexin. En tales casos, el proveedor de servicios puede
comenzar a facturar veinte o treinta segundos despus de que se marque el nmero, con
la suposicin de queja del destino cuando habr contestado en este tiempo. En otros
casos, el proveedor de servicios puede empezar a facturar inmediatamente despus de
que se haya marcado el nmero. El problema de estos planteamientos es que las
llamadas incompletas tambin se facturan, muy a pesar de los abonados.
5.2.3. Manejo y gestin de troncales para entornos Asterisk
Los enlaces troncales de voz analgicos se utilizan cuando el switch telefnico no soporta
conexiones digitales, o cuando se necesitan pocos canales de voz. Por ejemplo, las
oficinas pequeas con sistemas de teclas utilizan tradicionalmente enlaces troncales
analgicos para lneas tie y conexiones PSTN. Las oficinas grandes con PBX utilizan
lneas tie analgicas para conectar con las oficinas remotas pequeas. Los enlaces
troncales analgicos tambin son comunes para lneas tie Internacionales porque el costo
de las funcionalidades T1/E1 es elevado.
10
Hay tres tipos comunes de enlace troncal analgico:
Inicio de bucle (loop-start).
Inicio de tierra (ground start).
E&M.
Las descripciones de las siguientes secciones consideran el switch telefnico de la CO y
el CPE como los puntos extremos del enlace troncal; sin embargo, son posibles otras
combinaciones. Por ejemplo, un puerto de estacin analgica PBX puede actuar como la
CO para los siguientes dispositivos conectados:
Un telfono de Servicio telefnico analgico convencional (POTS); por ejemplo, un
telfono particular.
Fax.
Modem.
Oficina o puerto de enlace troncal en un PBX o en un sistema de teclas.
Puerto FXO en un router Cisco.
Alternativamente, un puerto FXS en un router puede actuar como la CO para el mismo
grupo de dispositivos. En general, las etiquetas denominadas como oficina y estacin son
ms apropiadas que CO y CPE. Por lo tanto los puertos FXS en los routers proporcionan
batera y tono de marcacin a las estaciones, y los puertos FXO en routers esperan
batera y tono de marcacin desde la oficina.
5.3. Inicio de Bucle
Los sistemas de telefona residencial de todo el mundo utilizan sealizacin loop-start.
Debido a que los enlaces troncales conectan entre los switches telefnicos y las lneas
conectan un switch telefnico a un telfono, las facilidades particulares se denominan
lneas loop-start. Un circuito entre una CO y un PBX se puede llamar enlace troncal desde
la perspectiva del cliente, o lnea desde la perspectiva del vendedor del circuito. En
Colombia, el servicio enlace troncal o lnea loop-start se puede llamar 1-MB; identifica un
solo circuito de telfono de velocidad corporativa medida. El nombre indica que el servicio
11
de telfono se mide y se factura segn el uso, en oposicin a la tarifa plana cargada para
el servicio de telfonos domsticos. [5]
5.4. Circuito Libre
La sealizacin analgica loop-start utiliza solo un par de cables entre el switch telefnico
en una CO y el telfono o switch telefnico conocido como CPE.
La CO proporciona una batera de corriente continua (DC) de -48-volt (V), que genera
corriente elctrica a travs del bucle del circuito. Los telfonos particulares no necesitan
fuentes de potencia separadas por esta razn. Las CO tambin proporcionan un
generador.
Cuando el CPE est en el estado on-hook (es decir, el telfono est colgado), hay un
switch elctrico abierto que evita que la electricidad fluya a travs del bucle del circuito.
Cuando el CPE inicia una llamada cambiando al estado off-hook (es decir, el telfono esta
descolgado), el switch elctrico se cierra y la corriente fluye a travs del bucle del circuito.
Cuando la corriente fluye por el bucle, la CO detecta la condicin off-hook del CPE. La CO
responde transmitiendo un tono de marcacin en el bucle, el cual informa al CPE de que
la CO est preparada para recibir dgitos del nmero de telfono de destino. Esto es una
forma de supervisin de comienzo de marcacin. La deteccin off-hook y la supervisin
de comienzo de marcacin para enlaces troncales loop-start.
5.5. DEFINICION Y MEDIDA DE LA VOZ SOBRE ASTERISK
La definicin y medida de la calidad de la voz es un reto que ha sido estudiado desde
muchas perspectivas. Todava es un rea activa de investigacin en la Unin
internacional de las telecomunicaciones (grupo de estudio 12, ITU-T). Los esfuerzos han
incluido la caracterizacin precisa de la transmisin fsica en forma de onda, pruebas
subjetivas de escucha y modelos fisicoqumicos. Estos esfuerzos han dado lugar a
numerosas recomendaciones para la transmisin en circuitos y el rendimiento de los
equipos, adems de la medida y caracterizacin de la calidad de la voz. Las
investigaciones ms recientes se centran en la calidad de la conversacin para sistemas
que utilizan los nuevos cdecs de baja velocidad binaria (como G.723.1 y G.729) [1], [3],
[4] y en sistemas que integran VoIP con la Red pblica de telefona conmutada (PSTN).
12
5.6. Variables que afectan la calidad de la voz.
Hay muchas maneras posibles de considerar y agrupar las variables que afectan a la
calidad de la voz. En la siguiente tabla aparecen las siguientes variables.
Variables de punto final Variables de red
Ruido de fondo en el emisor y receptor Nivel de entrada y salida de serial Recorte de amplitud Distorsin de cuantificacin
Ruido de circuito. Distorsiones dependientes de la frecuencia. Retraso y fluctuacin de fase. Eco del que habla y del oyente.
Distorsin del codec Errores binarios aleatorios
Errores binarios aleatorios Errores rfaga (perdida de paquetes).
Mltiples hablantes Distorsin cdec/cuantificacin
5.7. Control de Ruido de Fondo en Asterisk
El ruido de fondo en los extremos del flujo de audio, tanto en la emisin como en la
recepcin, puede tener un impacto importante en la calidad de la voz percibida por el
oyente. Entre los ejemplos de ruido de fondo se incluyen una oficina ruidosa, una calle
concurrida o un centro de computadoras de datos con numerosos equipos de ventilacin y
de aire acondicionado. Los efectos del ruido de fondo en el lado oyente, generalmente, se
hallan fuera del tema de diseo y planificacin de redes, dado que la red no contribuye a
este problema. El ruido de fondo en el lado del hablante es de gran importancia, porque
afecta a la operatividad de los codecs y de los sistemas de deteccin de actividad de voz
(VAD).
Nivel de Seal: El nivel de la seal es importante en numerosos puntos a lo largo de la
ruta de audio, incluyendo la entrada y salida, rutas analgicas intermedias y puntos de
conversin A/D o D/A (A/D es analgico/digital). El nivel de la seal se refiere al volumen
de audio, el voltaje o la corriente elctrica analgica, el nivel de la muestra de modulacin
13
por impulsos codificados (PCM) en un byte digital, o cualquier cosa que represente el
nivel de audio en un medio dado. Generalmente hablando, el nivel de la seal permanece
constante cuando se convierte en la forma digital. Sin embargo, los elementos de red
pueden aadir "relleno digital" que reduce el nivel de la seal, o el procesado de otra
serial que puede afectar al nivel cuando est en el dominio digital. En el dominio
analgico, las seales se pueden atenuar en funcin de la distancia de transmisin. Las
rutas de transmisin mas largas debilitan la fuerza de la seal. Los retrasos intermedios y
los dispositivos de regeneracin tienen el inconveniente efecto de amplificar el ruido
acumulado en el circuito adems de la seal deseada. Si los niveles de la seal son
demasiado bajos o demasiado altos en cualquier punto a lo largo de la ruta de audio,
entonces la seal comienza a distorsionarse (es decir, la informacin de audio se puede
perder). [1], [2], [3]
5.7.1. Recorte de Amplitud
El recorte de amplitud ocurre cuando el nivel de una seal es demasiado grande para ser
representado exactamente en algn dispositivo al medio de transmisin. La seal se
rebaja al nivel al que puede ser transmitida, lo cual causa una distorsin de la forma de la
onda original. La Figura 6 ilustra este concepto. La forma de la onda en el lado izquierdo
esta dentro de los lmites de amplitud de alguna parte de la red. A medida que la onda se
mueve hacia una parte de la red con menos capacidad para acomodar seales altas, la
onda original es "recortada" para ajustarse a la envoltura restringida de transmisin. [2]
Figura 9. Esquema cuando el recorte de amplitud cambia la forma de la seal
14
5.7.2. Distorsin de cuantificacin
La distorsin de cuantificacin es el efecto de convertir una seal analgica que varia
continuamente con respecto al tiempo y a la amplitud en una seal digital que cambia la
forma de la amplitud de forma discreta con el tiempo.
Para redes que emplean codecs con velocidad de transmisin baja (como muchas redes
VoIP, en el caso de asterisk), el efecto de distorsin de cuantificacin es despreciable
comparado con otras alteraciones.
Distorsin Codec: La distorsin codec ocurre debido a que muchos algoritmos de
codificacin de conversacin con baja velocidad binaria emplean un esquema de
compresin por perdida. Esto significa que el lado del oyente no recibe toda la informacin
de la seal original. La distorsin codec afecta tanto a las seales de conversacin como
a las de no conversacin, como marcacin multifrecuencia (DTMF) y tonos
multifrecuencia (MF). Los efectos de la distorsin codec dependen de otras variables,
incluyendo la mayor parte de las variables presentadas en esta seccin. Por tanto, el
impacto de la distorsin codec en un sistema no debera ser considerado hasta
que otras alteraciones hayan sido localizadas con exactitud.
Recorte temporal: El recorte temporal (es decir, recorte con respecto al tiempo) lo
presentan los sistemas VAD, los cuales estn diseados para ahorrar ancho de banda y
eliminar el ruido de fondo durante los periodos de silencio en una conversacin. Cuando
el hablante comienza a hablar, los sistemas VAD requieren una cantidad finita de tiempo
para cambiar de un modo de supresin de silencios a un modo de transmisin de
conversacin. El comienzo de las palabras o de las frases se puede perder durante este
tiempo. [2], [3], [4]
Hablantes mltiples: Los hablantes mltiples pueden afectar a un sistema telefnico de
diversas maneras. Los codificadores de lenguaje de baja velocidad binaria modelan los
patrones de la seal de un hablante individual; por ello, no pueden proporcionar una
calidad ptima de voz cuando varias personas hablan desde el mismo lugar (por ejemplo,
mltiples telfonos en una lnea analgica). Las conferencias de audio que tienen
mltiples y simultneos hablantes desde diferentes localizaciones tienen problemas
15
similares. Observe que las conexiones de audio hoot-n-holler, o siempre activas, pueden
usar tambin una configuracin multipunto que puede verse afectada por los codecs de
conversacin de baja velocidad binaria. Adems de la codificacin de la calidad de voz, la
anulacin de eco puede no funcionar correctamente cuando las partes en dos o ms
terminaciones de una conexin hablan simultneamente. La funcin de procesador no
lineal de un anulador de eco, que es responsable de una significativa reduccin del eco,
se desactiva cuando ambas partes hablan simultneamente. No se puede cambiar este
comportamiento fundamental de un procesador no lineal. La relevancia de estos efectos
para un entorno dado debe ser considerada como parte de la evaluacin de la calidad de
la voz en el entorno de su red.
Ruido de circuito: El ruido de circuito es fundamentalmente de inters para circuitos
analgicos de telefono en la PSTN. Los circuitos analgicos que transportan una seal
pueden introducir seales no deseadas, como ruido elctrico aleatorio, cruce de
conversaciones o inductancia10 mutua entre cables adyacentes, y clicks y pops desde
puntas elctricas en curso durante el switching. El ruido de circuito puede ser un factor
significativo para los circuitos analgicos de tramo largo porque la seal deseada puede
ser muy dbil cuando se introduce ruido. Como resultado, la capacidad de la seal de
ruido (SNR) [2], [9] puede ser muy bajo para tales circuitos. Se puede considerar a los
errores binarios como la versin digital del ruido.
Distorsiones dependientes de la frecuencia: Las distorsiones dependientes de la frecuencia
ocurren porque los cables analgicos tienen diferentes propiedades de transmisin
elctrica para seales de diferentes frecuencias. Por ejemplo, una seal elctrica viaja
ligeramente mas rpido a travs de un cable en el rango de frecuencia medio que a
frecuencias ms altas o ms bajas. Como resultado, los diferentes componentes de
frecuencia de la misma muestra de conversacin alcanzan el destino en tiempos
diferentes. Este fenmeno se llama distorsin por retraso de grupo. Efectos similares
provocan la atenuacin dependiente de la frecuencia a travs de un circuito, y otros
fenmenos relacionados con el tiempo y la amplitud. Las transmisiones por fax y modem
de alta velocidad deben considerar los efectos de estos fenmenos; sin embargo, la
calidad de la voz no se ve afectada significativamente.
10
La Inductancia mutual es fenmeno que se produce a cabo con dos inductancias cada una afectada por la auto inductancia las cuales se transmiten energa a travs del campo magntico.
16
Retraso y fluctuacin de fase: El retraso y la fluctuacin de fase son factores prominentes
en redes por paquetes de voz y en especial en telefona IP. En asterisk el retraso puede
ser una consideracin para cualquier comunicacin de larga distancia; sin embargo, las
redes de voz de paquete introducen los retrasos adicionales de codecs de baja velocidad
binaria, cola y formacin de paquete. Las redes por paquetes de voz tambin deben
considerar los efectos de retraso variable, o fluctuacin de fase, ya que la conexin
extremo a extremo no es una corriente sncrona en serie, como lo es en redes digitales de
circuitos conmutados.
Eco en Asterisk: El eco es el resultado de seales de conversacin en un sentido que se
reflejan o se escapan en sentido opuesto. El eco del que llama se produce cuando la
seal de la conversacin viaja hacia el destino y se refleja o se fuga en la ruta de audio de
vuelta en un punto cercano al destino. Este reflejo o fuga de la seal alcanza los odos del
que habla, quien oye su propia voz.
Si la seal de eco se refleja o se fuga de nuevo, se convierte en eco del oyente para la
parte remota. Debido a que una seal reflejada habitualmente es ms dbil que la seal
original, el eco del que habla es ms comn que el eco del oyente. El grado al que un eco
es molesto se relaciona con el retraso y el nivel de seal de la seal de eco. La siguiente
grafica muestra como se reproduce el fenmeno presentado.
RED TCP/IP CON CANAL INTERNET
ECO DEL QUE HABLA
CURSO DEL ENLACE EN ASTERISK
Figura 10. Fenmeno de Eco presentado en Asterisk
17
Errores en rfaga: Los errores en rfaga se producen cuando se degradan bits
adyacentes en una corriente digital. En las redes por paquetes y en especial los
datos tomados por el sniffer, los errores que se presentaron en rfaga son menos
destructivos que los errores binarios, porque solo se necesitan retransmitir los
paquetes con el grupo de errores. Los errores binarios aleatorios estn ms
distribuidos, de modo que hay ms paquetes afectados y que deben ser
retransmitidos. En una red de voz, se observa el comportamiento opuesto; es
decir, los errores en rfaga son ms destructivos que los errores binarios
aleatorios. Una corriente de voz no es adversamente afectada por una tasa baja
de cambios de serial aleatorios que se sucedan en el tiempo; sin embargo,
cualquier agrupacin de errores causa un efecto pronunciado. Los efectos de
errores en rfaga en los codecs de baja velocidad binaria se amplan, ya que cada
bit de una corriente de voz comprimida representa ms informacin. Una perdida
consecutiva de bits significativos puede afectar a una notable porcin de la
corriente de audio de salida.
Ciertamente hay otros factores que contribuyen a la calidad de voz percibida por
un oyente. Se observa que el rendimiento del codec, que puede ser la mayor
alteracin observada en una red VoIP y en especial en Asterisk, es altamente
dependiente de un nmero de variables.
5.8. Medida subjetiva de la calidad de la conversacin
La medida subjetiva de la calidad de conversacin es el planteamiento ms fiable y
respetado para medir la calidad de la voz. Este planteamiento determina empricamente la
calidad de la voz medida de un codec o sistema a travs del uso del oyente o pruebas de
conversacin con personas que se hicieron respectivamente en el laboratorio 302 de la
FUKL. Los estudiantes de los grupos de investigacin y los del semillero, actuando como
los sujetos experimentales, escuchan muestras de audio y proporcionan su reaccin en
forma de una escala de categoras. Las respuestas a diferentes muestras de audio y
escenarios de consulta se evalan estadsticamente a travs de wireshark y de la consola
del log de asterisk para determinar la respuesta media del grupo. Esta respuesta media
18
refleja el rendimiento del sistema bajo consulta y los efectos de vares factores (como
ruido de fondo, mltiples hablantes, niveles bajos de seal, etc.) se pueden cuantificar
individualmente.
Existen tres mtodos de prueba subjetiva que son por los que aboga la ITU y se
recomiendan en entornos de telefona IP.
Puntuacin media de opinin (MOS).
Puntuacin media de opinin de comparacin (CMOS).
Puntuacin media de opinin de degradacin (DMOS). [2], [3], [11]
5.9. Protocolo de Control Rpido RTP
Utilizado en enlaces de asteruisk de tiempo real, que dispone de extremo a extremo para
los servicios de entrega de datos en tiempo real, sus caractersticas, tales como audio y
vdeo interactivo. Estos servicios incluyen identificacin del tipo de carga til, numeracin
de secuencia, tiempo de entrega y seguimiento. Aplicaciones suelen ejecutar en la parte
superior de RTP UDP al hacer uso de sus servicios de verificacin y de multiplexado.
Sin embargo, RTP [2], [6] puede ser usado con otro protocolo de la red de transporte o
protocolos adicionales que soportan transferencia de datos a mltiples destinos utilizando
distribucin de multidifusin
Se tiene en cuenta que RTP no proporciona ningn mecanismo para garantizar la
oportuna entrega de paquetes o tampoco aporta calidad del servicio con ptimas
garantas, sino que se basa en la capa inferior de servicios para hacerlo.
No garantiza la entrega viable o evita que fuera de la orden de entrega, ni asume que las
la red es confiable. La secuencia de nmeros incluidos en el receptor RTP permiten
reconstruir los paquetes de secuencia al remitente, pero los nmeros de secuencia
tambin podra utilizarse para determinar la correcta ubicacin de un paquete, por
ejemplo, en vdeo o conferencia mltiple, sin necesidad de hacer decodificacin de
paquetes en secuencia. [6], [9]
19
Aunque RTP est diseado principalmente para satisfacer las necesidades de mltiples
participantes en conferencias multimedia, no se limita a que se utilice en una aplicacin
particular.
5.10. Protocolo de Control Rpido como elemento diferenciador en Telefona IP
El Protocolo de control rpido RTP (RTCP) [2], [6], [10] administra los aspectos
relacionados con los informes y la administracin de una conferencia RTP multidifusin.
RTCP aparece en la RFC 1889 como parte del RTP. Aun cuando RTCP est asignado
para escalar conferencias extensas, es til en llamadas VolP punto a punto para
proporcionar retroalimentacion QoS desde el receptor al emisor en cada direccin. En el
caso de conferencias multidifusin extensas, el ancho de banda de los flujos de medios
de RTP tiende a permanecer constante porque solo pueden hablar pocas personas al
mismo tiempo, incluso aunque estn escuchando cientos de ellas. La informacin de
control de RTCP se enva desde cada participante a otro y cobra importancia la
escalabilidad. Si cada oyente enva un paquete de 100 bytes por segundo, en una
conferencia con 10.000 personas cada participante recibe 1 Mbps de informacin de
control. RTCP resuelve este problema transmitiendo paquetes con menor frecuencia, al
tiempo que aumenta el nmero de participantes detectados en la conferencia.
El algoritmo RTCP limita el control del ancho de banda aproximadamente al 5 del ancho
de banda del flujo de medios predeterminado, aunque las aplicaciones pueden ajustar
esta cantidad., en el contexto de los cinco tipos de mensaje RTCP estn:
Informe del emisor (SR) e informe del receptor (RR).
Descripcin de fuente (SDES).
Desconexin (BYE).
El algoritmo de RTCP en encuentra descrito en la ubicacin web:
http://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-
rtcp-feedback-
02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des
%26tl%3Den
http://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Den
20
Estructura de la Cabecera RTCP
FUNCION DEL RTCP PROPOSITO DE LA FUNCION
Cumulative Packets Lost
Numero de paquetes RTP perdidos de la sesin
Extended Sequence Number Received
Numero de secuencia mas alto recibido del emisor
dgitos adicionales para prevenir la reiniciacin.
D = Diferencia entre tiempos entre paquetes en el
emisor y en el receptor. 1= Desviacin de D
Interarrival Jitter (J)
Fecha y hora NTP (Versin de 32 bits) en el ltimo
paquete SR recibido del emisor.
Last SR (LSR) Time Diferencia de tiempo entre recibir el ltimo SR y
enviar el informe de recepcin.
El RR es idntico al SR, excepto en el tipo de paquete, PT=201, y en que se elimina la
seccin de informacin del emisor (es decir, los datos de fecha y hora, y paquetes/bytes
enviados).
Los campos RTCP de los SR y RR ofrecen a los emisores de medios retroalimentacin
QoS de los receptores. Adems, cada receptor puede determinar si su calidad de
recepcin concuerda con otros receptores, o si los problemas locales pueden impactar
negativamente en su calidad de recepcin. Concretamente, los emisores pueden
aprender las siguientes estadsticas de la red:
Tiempo de ida y vuelta (RTT).
Tasa de paquetes perdidos.
Fluctuacin de fase. [2], [6]
Los emisores de medios calculan el RTT, percatndose de cuando se reciben los paque-
tes RR y usando los campos LSR y DLSR. Un emisor calcula el RTT como la diferencia
entre cuando enva un SR a los receptores y cuando recibe un RR de estos. Esto se
expresa en la siguiente frmula:
RTT = (LSR -A)- DLSR
21
Todos los participantes en la sesin pueden conocer las tasas de paquetes perdidos en la
red, examinando los RR RTCP. La fraccin perdida muestra la velocidad perdida sobre el
intervalo de tiempo ms reciente, y la acumulacin de paquetes perdidos permite a los
participantes conocer la complejidad del problema, sin necesidad de recordar y rastrear
los datos. [2], [6], [12]
La fluctuacin de fase se calcula en cada receptor, notificando cuando llegan los paquetes
RTP, y usando el valor del campo de fecha y hora RTP que contenan esos paquetes. En
primer lugar, el receptor calcula el tiempo de ida y vuelta para cada paquete recibido. La
diferencia en tiempos de trnsito entre dos paquetes adyacentes se calcula siguiendo la
formula que se da a continuacin:
Las variables se definen como:
D(i,j) es la diferencia en los tiempos de trnsito entre los paquetes adyacentes i y j.
RJ es la hora en la que se recibi el paquete j.
Sj es la hora en la que se envi el paquete j (determinada por la fecha y hora RTP).
R; es la hora en la que se recibi el paquete i.
Sj es la hora en la que se envi el paquete i (determinada por la fecha y hora RTP).
Cada paquete de medios RTP entrante provoca un nuevo clculo de la diferencia de los
tiempos de trnsito entre el actual paquete i recibido y el anterior paquete i-1 recibido. En
lugar de escribir esta diferencia como D(i-l,i), se considera la sintaxis ms simple Dj. [9]
5.11. Uso de Gateways en Asterisk.
Los gateways proporcionan interworking con tecnologas que no son H.323, como
videoconferencias RDSI H.320 [3] o redes telefnicas tradicionales. Un ejemplo de
gateway H.323 es un router Cisco con interfaces de voz. Un telfono puede
conectarse a la PSTN a travs del gateway Cisco, y aparecer para la red H.323
como un punto final H.323 (aunque limitado para las capacidades de audio). Un
22
punto final H.323, por su parte, puede colocar una llamada en la PSTN a travs del
gateway Cisco, y aparecer la llamada como generada por un abonado telefnico.
La siguiente figura representa la estructura lgica de un Gateway para telefona
IP.
Figura 11. Estructura lgica de un Gateway en H323 sobre Asterisk
Se observa que los gateways administran 1) la conversin de sealizacin de llamada, 2)
la conversin de sealizacin de medios y 3) la conversin de medios cuando se conecta
una red H.323 a otra de distinto tipo. Para que los gateways VoIP/PSTN puedan escalar
econmicamente grandes volmenes de trfico, tanto la IETF como la ITU dividen los
componentes funcionales de un gateway y definen las interacciones estndar de los
mismos.
5.12. Uso de Gatekeeper
Como su nombre indica, un gatekeeper H.323 controla una zona H.323. Al igual
que el centinela de un castillo, que controla quien entra y quin sale, un
gatekeeper H.323 regula los puntos finales dentro de su zona que pueden iniciar o
recibir llamadas. Un gatekeepeer H.323 tambin puede regular el procedimiento
de las llamadas, permitiendo la comunicacin directa entre los puntos finales, o
bien actuando como intermediario para transmitir la sealizacin de llamada.
Una zona H.323 es el conjunto de dispositivos administrativamente definidos que
controla un gatekeeper. La ultima versin de H.323 trata el asunto relacionado
Terminal H323 (MCU)
Funcin de conversin
del Gateway Asterisk
Punto final PSTN
Gateway H323 a la PSTN
Red H323
PSTN
23
con la redundancia de un gatekeeper en una zona, pero no se refiere al equilibrio
de la carga para varios gatekeepers dentro de una zona.
H.323 permite que un gatekeeper este activo dentro de una zona en un momento
determinado.
Los gatekeepers no son un requisito obligatorio en las redes H.323. Las
recomendaciones H.323 especifican que, cuando los gatekeepers estn
presentes, deben desarrollar las siguientes funciones para los puntos finales:
Traduccin de la direccin.
Control de admisiones y ancho de banda.
Se aclara que un gatekeeper debe proporcionar estos servicios solo para los
puntos finales que se encuentran en la zona del gatekeeper que se ha registrado
con este.
Traduccin de la direccin:
El gatekeeper convierte los alias de H.323 o E.164 en direcciones de red e
identificadores de puntos de acceso del servicio de transporte (TSAP). Por
ejemplo, un gatekeeper puede recibir una peticin de llamada desde un terminal
para gustavoa.herazop@fukl.edu.co o +1-408-555-1212. El gateway debe
convertir estas direcciones en una direccin IP (como 192.168.254.1) y un nmero
de puerto TCP o UDP (como el puerto TCP 1720 para el establecimiento de la
conexin H.225.0). [2], [11]
Control de admisiones y ancho de banda:
En el control de admisiones, el gatekeeper autoriza terminales, gateways y MCU
para colocar las llamadas en la red a travs del canal RAS H.225.0. El control de
admisiones es la parte A de RAS. El gatekeeper emite los mensajes de
confirmacin de admisin (ACF) o rechazo de la misma (ARJ), en respuesta a los
mensajes de peticin de admisin (ARQ) procedentes de los puntos finales. La
decisin puede basarse en el criterio de no especificacin dentro de H.323, o un
sistema menos complejo puede aceptar todas las peticiones. En respuesta a las
24
peticiones de ancho de banda (BRQ) de los puntos finales, un gatekeeper enva
mensajes de confirmacin del ancho de banda (BCF) o rechazo de la misma
(BRJ). Solo en el caso del control de admisin, el control del ancho de banda se
puede basar en criterios mas ala de H.323, o en una simple poltica de aceptacin
de todo. [12]
Funciones opcionales del Gatekeeper:
Los gatekeepers ofrecen un mecanismo centralizado para administrar planes de
Conexin y enrutamiento de llamada en una red VolP. Sin ellos, cada gateway
VolP debe mantener informacin de enrutamiento de llamada (iguales de llamada)
para cualquier otro destino, a no ser que se implemente un mtodo de
enrutamiento de llamada distinto de H.323.
Los gatekeepers proporcionan acceso a las funciones de autenticacin,
autorizacin y recuento (AAA), esenciales en los sistemas de seguridad y
facturacin. La interaccin de nodo entre los gatekeepers y otros sistemas de
funciones AAA no se encuentra en el ambito de H.323.
Los gatekeepers proporcionan un punto centralizado para la localizacin de
recursos basados en polticas. Por ejemplo, un servidor de polticas puede instruir
a un gatekeeper para que registre llamadas en base al destino, disponibilidad de
ancho de banda, privilegio del usuario, fecha del da, etc. [1], [2]
Los gatekeepers facilitan el control de llamadas a terceros, esencial en entornos
call-center y otras aplicaciones especializadas en llamadas. Por ejemplo, un
automarcador en un centro de llamadas salientes puede iniciar llamadas a clientes
objetivo, y conectar un agente call-center despus de que el cliente conteste el
telfono. Por estos motivos, se debera considerar los gatekeepers como parte
esencial para todas las instalaciones VolP bsicas que usen H.323.
5.13. DIRECCIONAMIENTO
H.323 emplea un esquema de nombres independiente de la tecnologa subyacente de la
red, e identifica los requisitos especficos de direccin para H.323 sobre IP, el protocolo
de red estndar entre los cuales se encuentran:
25
Identificadores de punto de acceso al servicio de transporte y direcciones (TSAP).
Alias H.323.
Convenciones de alias para la comunicacin interzonal.
Determinacin de las direcciones de red e identificadores TSAP. [4]
2.16. Direcciones de Red e identificadores TSAP
El establecimiento de la comunicacin con cualquier dispositivo H.323 requiere del
conocimiento de su direccin de red y un identificador TSAP. En el caso de redes IP, la
direccin de red es una direccin IP, y el identificador TSAP un nmero de puerto TCP o
UDP.
Todas las entidades H.323 deben tener, como mnimo, una direccin de red (direccin
IP), pero pueden tener mltiples direcciones de