Solución de VoIP para la PBX Alcatel OXE del MININT en Camagüey

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA Solución de VoIP para la PBX Alcatel OXE del MININT en Camagüey Autor: Lázaro Santana Hernández. Tutor: Ing. 1er Tte. Miguel A. Campanioni Abreu. Santa Clara 2013 "Año 55 de la Revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA Solución de VoIP para la PBX Alcatel OXE del MININT en Camagüey. Autor: Lázaro Santana Hernández e-mail: [email protected]. Tutor: Ing. 1er Tte. Miguel A. Campanioni Abreu Jefatura Provincial del MININT en Camagüey, ICC.. Santa Clara Escriba aquí el Año de la defensa "Escriba aquí el nombre del año de la defensa".

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Autor. Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) i. PENSAMIENTO. En la ciencia no hay calzadas reales, y sólo tendrán esperanzas de acceder a sus cumbres luminosas aquellos que no teman a fatigarse al escalar por senderos escarpados. Karl Marx.

(5) ii. DEDICATORIA. A mi abuelo que hoy no está conmigo. A mi mamá y mi papá por ser los pilares de mi vida..

(6) iii. AGRADECIMIENTOS. Quisiera agradecer a todas las personas que han tenido que ver, de una forma u otra, con la realización de este proyecto de tesis, desde los profesores que me han educado e inculcado sus conocimientos a lo largo de todos estos años de estudios, hasta mi familia y amigos más allegados. En especial: A la Revolución por brindarme esta gran oportunidad. A mi mamá y mi papá por habérmelo dado todo en la vida. A mi abuela por todo lo que me aguanta. A mi novia por darme su apoyo incondicional y haber confiado siempre en mí. A mi hermana por su apoyo logístico. A mis amigos camagüeyanos por haber sido mi mejor familia en estos 5 años (aquí se incluye mi hermano el avileño que es camagüeyano de corazón). A mi tutor por su ayuda gran apoyo..

(7) i. TAREA TÉCNICA. Para cumplir con los objetivos propuestos en el presente proyecto se llevaron a cabo las siguientes tareas: Realización de un estudio sobre la telefonía IP y el empleo de softswitch Evaluación de la necesidad de servicios de telefonía en la entidad. Caracterización de propuestas de VoIP para la PBX Alcatel OXE. Diseño de un sistema de telefonía IP que de solución a las necesidades de la entidad.. La evaluación del desempeño y efectividad de la solución propuesta. Elaboración del informe del trabajo..

(8) i. RESUMEN Con el creciente desarrollo de la red de datos en el Ministerio del Interior, es necesario implementar un sistema de VoIP para integrar esta red con la red telefónica privada del MININT en Camagüey. Con esta investigación se pretende incrementar los servicios y facilidades existentes como respuesta a la demanda de las nuevas unidades del MININT según los lineamientos del 6to Congreso del Partido, utilizando la infraestructura de red ya creada. Con una contribución al desarrollo de la funcionalidad y los servicios telefónicos de la PBX Alcatel OXE, se pretende para dar solución a la demanda del Ministerio del Interior en Camagüey. Con este proyecto se aspira integrar la PBX Alcatel OXE con un servidor Asterisk utilizando Elastix, que contribuya a aumentar el número de usuarios telefónicos para dar respuesta a la constante demanda del servicio con soluciones económicamente factibles. Se realizan análisis comparativos que en función de la disponibilidad de los recursos, logren ajustar el diseño para su mejor utilización y así continuar realizando nuevas configuraciones teniendo en cuenta los resultados prácticos alcanzados..

(9) ii. TABLA DE CONTENIDOS. PENSAMIENTO................................................................................................................. i DEDICATORIA ................................................................................................................ ii AGRADECIMIENTOS ..................................................................................................... iii TAREA TÉCNICA ............................................................................................................. i RESUMEN ......................................................................................................................... i INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1 CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP ........................................ 4 1.1 Integración de las redes de voz y datos...................................................................... 5 1.2 VoIP y la telefonía IP................................................................................................ 6 1.2.2 Principales componentes del sistema .................................................................. 8 1.2.3 Vertientes tecnológicas de la telefonía IP ......................................................... 10 1.2.4 Ventajas de VoIP ............................................................................................. 11 1.2.5 Proyección futura ............................................................................................. 12 1.3 Protocolos de señalización ...................................................................................... 13 1.3.1 H.323 ............................................................................................................... 13 1.3.2 SIP (Session Initiation Protocol) ...................................................................... 14 1.3.3 IAX (“Inter-Asterisk eXchange” Protocol) ....................................................... 15 1.3 Arquitectura SIP ..................................................................................................... 15.

(10) iii 1.4.1 Elementos SIP.................................................................................................. 15 1.4.2 Mensajes de petición ........................................................................................ 16 1.4.3 Establecimiento de Llamada SIP ...................................................................... 17 1.4.4 Codecs ............................................................................................................. 18 1.5 Factores que afectan la calidad de la voz. ................................................................ 19 1.6 Equipamiento.......................................................................................................... 21 1.6.1 Interfaces Analógicas ....................................................................................... 21 1.6.2 Interfaces E&M ............................................................................................... 22 1.6.3 Interfaces Digitales .......................................................................................... 22 1.7 Servidores de VoIP Software .................................................................................. 22 1.7.1 SIP Router ....................................................................................................... 22 1.7.2 YATE .............................................................................................................. 23 1.7.3 CallWeaver ...................................................................................................... 23 1.7.4 FreeSwitch ....................................................................................................... 24 1.7.5 Asterisk............................................................................................................ 25 1.8 Arquitectura de Asterisk ......................................................................................... 26 1.8.1 Plataformas de administración de Asterisk ....................................................... 27 1.8.2Presentación de Elastix ..................................................................................... 30 Conclusiones del capítulo ............................................................................................. 31 CAPÍTULO 2. ESTUDIO, DISEÑO Y SELECCIÓN DE LOS SISTEMAS INTEGRADOS ......................................................................................................................................... 32 2.1 Condiciones y Necesidades de la entidad. ............................................................... 32 2.2 Infraestructura de la Red Telefónica........................................................................ 33 2.3 Descripción del Sistema Alcatel OMNIPCX 4400 .................................................. 35 2.3.1 Generalidades del sistema ................................................................................ 35.

(11) iv 2.3.2 Infraestructura de Red ...................................................................................... 36 2.3.3 Estructura del equipamiento. ............................................................................ 37 2.3.4 Tarjetas de control ............................................................................................ 39 2.3.5 Tarjetas para la unión de ACT .......................................................................... 39 2.3.6 Tarjetas de extensiones ..................................................................................... 39 2.3.7 Conectividad para la gestión ............................................................................. 40 2.3.8 CPU ................................................................................................................. 41 2.3.9 Presentación de las tarjetas INT IP ................................................................... 42 2.4 Infraestructura de la red de datos............................................................................. 43 2.4.2 Características del Servidor .............................................................................. 43 2.4.3 Teléfonos IP..................................................................................................... 44 2.5 Propuestas alternativas de diseños ........................................................................... 45 2.5.1 Compra de Licencia de software ...................................................................... 45 2.5.2 Solución mediante el empleo de Gateway Cisco C3745 ................................... 46 2.5.3 Solución usando tarjeta de manejo VoIP en PBX Alcatel ................................. 47 Conclusiones del capítulo ............................................................................................. 49 CAPÍTULO 3. IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA SELECCIONADA ............. 51 3.1 Escenarios presentados ........................................................................................... 51 3.1.1 Comunicación entre teléfonos IP o softphone ................................................... 51 3.1.2 Teléfonos IP o softphone a Teléfono analógico ................................................ 52 3.1.3 Teléfono analógico a Teléfonos IP o softphone ................................................ 53 3.2 Partes que conforman el sistema ............................................................................. 53 3.2.1 Nueva estructura de la Red ............................................................................... 53 3.3 Configuración ......................................................................................................... 54.

(12) v 3.3.1 Configuración de la PBX ................................................................................. 54 3.3.3 Configuración de Asterisk ................................................................................ 55 3.4 Instalación de los terminales ................................................................................... 56 3.4.1 teléfonos IP físicos ........................................................................................... 57 3.4.2 Softphone......................................................................................................... 57 3.5 Análisis del tráfico .................................................................................................. 58 3.5.1 Tráfico troncal de VoIP .................................................................................... 59 3.5.2 Tráfico de VoIP interno.................................................................................... 60 3.6 Análisis económico ................................................................................................. 60 3.6.1 Costo del software............................................................................................ 60 3.6.2 Costo del hardware .......................................................................................... 61 Conclusiones del capítulo ............................................................................................. 62 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 63 Conclusiones ................................................................................................................ 63 Recomendaciones ......................................................................................................... 64 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 65 ANEXOS ......................................................................................................................... 67 Anexo I Configuración de la PBX................................................................................. 67 Anexo II Configuración de Asterisk .............................................................................. 69 Anexo III Software Softphone X-Lite ........................................................................... 74.

(13) INTRODUCCIÓN. 1. INTRODUCCIÓN. El mundo de la comunicación vía IP (Protocolo Internet) se viene desarrollando desde mediados de la última década del siglo XX, fomentado principalmente por las facilidades de las redes actuales de datos, que brindan grandes velocidades de transferencia. Sin olvidar los numerosos inconvenientes que presenta el protocolo IP, que fue diseñado específicamente para la transferencia de datos poco sensible a demoras, congestión o pérdida de paquetes. Las soluciones IP han venido a dar un vuelco a la telefonía actual, basada en su bajo coste comparado con los equipos de conmutación convencionales, brindando una serie de servicios y una calidad comparable con sistemas profesionales, convirtiéndose en una solución atractiva para entidades que poseen una infraestructura de red de datos. En el caso del MININT, tiene una red de datos convencional desarrollada, específicamente en Camagüey, y una PBX (Private Branch Exchange) híbrida lo cual permite el manejo de troncos SIP, el tráfico entre clientes IP, y entre estos y la PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada). La misma está limitada por Hardware y Software propietario en el crecimiento de servicios telefónicos. Lo que hace necesario implementar un sistema de VoIP para integrar las dos redes. Con esta investigación se puede incrementar los servicios y facilidades existentes como respuesta a la demanda de las unidades del MININT, utilizando la infraestructura de red ya creada para ahorrar el presupuesto asignado en la instalación de nuevos servicios. Por esto resulta de interés preguntarse: ¿Cómo contribuir al aumento de los servicios telefónicos y funcionalidad de la PBX Alcatel OXE para dar solución a la demanda del Ministerio del Interior en Camagüey?.

(14) INTRODUCCIÓN. 2. Como objetivo general de la investigación se plantea: Implementar un sistema de VoIP para aumentar la funcionalidad y los servicios telefónicos de la PBX Alcatel OXE como solución a la demanda del MININT en la provincia de Camagüey. Teniendo como objetivos específicos: Revisar la bibliografía sobre lo sistemas y estándares de la telefonía IP. Evaluar la infraestructura de la red telefónica, los servicios y las necesidades en la entidad. Diseñar un sistema de VoIP que integre las redes y satisfaga la demanda de la entidad. Evaluar el desempeño del sistema de VoIP para lograr una administración eficiente de los recursos. Las preguntas científicas a responder con la presente investigación son: ¿Cuál es la situación actual que presenta el desarrollo de soluciones para telefonía IP? ¿Qué infraestructura presenta la red telefónica de la PBX en la entidad y los servicios que brinda? ¿Cuáles soluciones presentan mejores características para la expansión de la PBX en funcionalidad y servicios? ¿Cómo evaluar el desempeño de la solución propuesta? Con la implementación de este sistema de VoIP, que va a integrar las redes, todos aquellos usuarios que tengan acceso a la red de datos podrán tener servicio telefónico e interactuar con las PABXs (Private Automatic Branch Exchange) del MININT y la PSTN de ETECSA (Empresa de Telecomunicaciones de Cuba SA). Contribuirá a resolver un problema práctico ya que a todas las unidades llega la red de datos, no así el cableado telefónico. El informe esencialmente se estructura en introducción, tres capítulos, conclusiones y recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos. En el primer capítulo se despliega una introducción a los sistemas de comunicación básicos de la tecnología de VoIP, como lo protocolos, los códecs, el equipamiento etc. También se.

(15) INTRODUCCIÓN. 3. describe una panorámica general para un mejor entendimiento, exponiendo algo de historia, ventajas, facilidades, flexibilidad, desarrollo de la tecnología. El segundo capítulo está dedicado al estudio de las necesidades y recursos existentes y además a la proposición de variantes que podrían convertirse en soluciones. En el tercer capítulo se describe la solución más conveniente y se exponen, de manera breve las configuraciones que hay que hacer en el servidor y en la PBX para poner en marcha el sistema, con un estudio del comportamiento del sistema y un análisis del costo del hardware y software del sistema implementado..

(16) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 4. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP Uno de los principales medios de comunicación electrónicos con que contamos en la actualidad es sin duda la telefonía. Desde finales de los años 1800, cuando se inventó el teléfono, hasta la actualidad, se han venido desarrollando mejoras en la tecnología y en la reglamentación de los servicios de telefonía. Día a día las comunicaciones son digitales y se transportan, vía redes, en paquetes IP , ATM (Modo de Transferencia Asíncrona), Frame Relay y MPLS (Conmutación de Multi-protocolo mediante Etiquetas). Puesto que el tráfico de los datos está creciendo mucho más rápido que el de voz, ha habido un interés considerable en transportar la voz sobre redes de datos. La tecnología basada en voz sobre IP (VoIP), fue desarrollándose con la finalidad de aminorar los altos costos que implicaban la comunicación sobre todo de larga distancia. En la actualidad, viene creciendo con fuerza la telefonía IP difundiéndose por muchos países del mundo. La Telefonía IP es quizás uno de los fenómenos que más interés ha suscitado en el campo de las Telecomunicaciones en los últimos años, factores como seguridad, el crecimiento y fuerte implantación de las redes IP, el desarrollo de técnicas avanzadas de digitalización de voz, los mecanismos de control y priorización de tráfico, los protocolos de transmisión en tiempo real, así como el estudio de nuevos estándares que permitan la calidad de servicio en redes IP, han creado un entorno donde es posible transmitir voz sobre IP. Lo que se busca en la presente investigación es mostrar las tecnologías existentes en la implementación de redes de voz sobre IP, para así poder realizar una elección adecuada de equipos y protocolos de comunicación. A finales de junio del 2012 los operadores de internet de todo el mundo reportaron la existencia de alrededor de 143,2 millones de usuarios.[1] Para una mejor comprensión en este capítulo se abordarán temas relacionados con la integración de las redes de voz y datos, las principales terminologías de VoIP y telefonía IP, haciendo referencia a los protocolos de señalización, factores que afectan la calidad de la voz, interfaces que permiten la integración de la voz y datos, así como los servidores de VoIP software utilizados para la convergencia de redes..

(17) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 5. 1.1 Integración de las redes de voz y datos La convergencia de redes o, lo que es lo mismo, la unión de redes independientes de voz y datos en una única red IP, se impone ante las entidades como una alternativa que les ofrece una mejor amortización de la inversión, incrementos productivos e integración de los sistemas. Como suele ocurrir en todos y cada uno de los segmentos del mercado, los conceptos se ubican y es necesario dar a conocer algunos detalles, opciones o capacidades que no son tan conocidas para el grueso de los usuarios. Las centralitas privadas o PBX, han sido diseñadas para combinar la eficacia y la rentabilidad con los cambios tecnológicos que permitan una respuesta más determinante para satisfacer los altos requerimientos de los usuarios de hoy. Para redes empresariales, la consolidación de las redes de voz y datos puede suponer que el cliente puede prescindir de menos circuitos de la PSTN. De la misma manera, una infraestructura de VoIP requiere menos añadidos, desplazamientos y cambios que una red tradicional de voz y datos.[2] Las principales ventajas se pueden resumir de la siguiente manera: Seguridad, con el objetivo de incrementar la independencia tecnológica y consecuentemente elevar los niveles de seguridad y estabilidad de los sistemas. Fusión de infraestructuras de voz y datos, con la consiguiente reducción de costos que la agrupación de los equipos de soporte conllevan. Se elimina la dependencia de sistemas PBX patentados, con sus cauces de actualización que son costosos y adolecen la incompatibilidad con los productos de otras marcas. El 17 de septiembre del 2005, The Economist abría su portada con una invitación a descubrir "cómo Internet acabó con el negocio de la telefonía". Ya en su editorial, esta prestigiosa publicación calificaba la VoIP como una tecnología disruptiva de consecuencias aún mayores que la llegada del ordenador personal hace veinte años.[3].

(18) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 6. La convergencia de voz y datos en una red unificada genera economías de escala con los beneficios de una infraestructura segura, confiable, flexible y escalable.. 1.2 VoIP y la telefonía IP Voz sobre el Protocolo Internet (VoIP), es un método mediante el cual las señales de audio analógicas se transforman en señales digitales que pueden ser transmitidas a través de las redes de datos. La VoIP permite la transmisión de datos y voz por la misma red, por lo que no es un servicio, sino una tecnología que permite comunicar voz sobre el protocolo IP. La VoIP resulta del proceso de muestrear la voz, cuantizarla, codificarla y comprimirla para así ser enviada. Se debe tener muy claro que la VoIP es una tecnología que utiliza protocolo internet a través del cual se comprimen y se descomprimen paquetes de datos para permitir la comunicación de dos o más clientes a través de la red, así como brindar varios servicios tales como: telefonía y videoconferencia entre los más importantes. La telefonía IP es uno de los servicios que se pueden brindar a partir de la aplicación de la tecnología de VoIP, es decir, es una aplicación directa de la tecnología VoIP. En la telefonía IP se trata de transportar la voz, que previamente ha sido convertida en datos, entre dos puntos utilizando la red Internet. Comparando con la telefonía convencional que trabaja bajo conmutación de circuitos, en la telefonía IP se trabaja en base al concepto de conmutación de paquetes, en este concepto una misma comunicación puede seguir distintos caminos entre origen y destino durante el tiempo que esta dura, por lo que los recursos pueden ser utilizados por dos o más comunicaciones a la vez. La VoIP está reuniendo gran popularidad ya que permite realizar llamadas menos costosas que los sistemas telefónicos tradicionales. Las llamadas realizadas entre ordenadores personales son gratis y las realizadas a teléfonos fijos o celulares tienen un bajo costo con precios muy razonables.[4] 1.2.1 Historia VoIP La telefonía IP inicia a finales del siglo XX, a mediados de los años 90, más exactamente en 1995. Un grupo de jóvenes israelíes que pretendían codificar la voz para ser transmitida de un ordenador a otro. En el mismo año se realizó el lanzamiento del primer softphone por.

(19) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 7. la empresa Vocaltec, para ser utilizado en un computador que debía tener tarjeta de sonido, micrófono, parlantes y modem para su funcionamiento. El softphone llamado “Internet Phone Software” no tuvo mucho auge porque en esa época aún no había evolucionado la internet en el tema del ancho de banda, por consiguiente fue un fracaso para la empresa e igualmente para los usuarios. En marzo de 1997 la compañía MCI de origen estadunidense, desarrolló un proyecto sobre VoIP llamado VAULT, este consistía en interconectar y combinar redes tradicionales de telefonía (PSTN) con redes de datos. Ese mismo año Jeff Pulver decide realizar la primer Fórums, llamado VON con usuarios, fabricantes e interesados sobre la tecnología VoIP. Actualmente este evento se realiza especialmente en Estados Unidos y en algunos países de Europa. En 1998 un grupo de emprendedores comenzó a fabricar los primeros ATA (Advanced Technology Attachment) y Gateways que permitían la comunicación de computador a teléfono convencional (PSTN) y también teléfono convencional a teléfono convencional mediante el uso de ATA en cada extremo. En 1999 la empresa Cisco vende sus primeras plataformas corporativas para VoIP, principalmente utilizaban el protocolo de señalización H323. En el año 2000 el estudiante Mark Spencer de la Universidad de Auburn crea Asterisk. La primera central telefónica basada en Linux con un código fuente abierto. En 2002 surge el protocolo de señalización SIP y este comienza a desplazar a H323. En el año 2003 dos jóvenes universitarios Jan Friis y Niklas Zenntrom crean un software para realizar llamadas sobre internet llamado Skype. Este software se caracteriza por utilizar un protocolo propietario que permite la compresión para mejorar la calidad de la voz. Surge en el 2004 la Astricon, la convención internacional de usuarios de Asterisk. Surgen todo tipo de teléfonos y terminales IP compatibles con SIP. Skype se mejora y anuncia su mejora para que la NAT (conversión de direcciones de red) deje de ser un problema. Asterisk lanza IAX2, igual de potente y con un consumo de ancho de banda mucho menor..

(20) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 8. En el año 2005 Cisco System compra la empresa Supura para abandonar el H.323 y pasarse a SIP. Asterisk soporta casi todo tipo de protocolos y codecs utilizados en la VoIP. Skype en el 2006 alcanza los 50 millones de usuarios. Linksys (división de Cisco para la pequeña empresa) saca sus primeros productos para VoIP (los antiguos Sipuras remarcados) y se convierte en un éxito de ventas. Google intenta comprar Skype (siempre y cuando libere su código), y ante su negativa comienza a negociar con Mark Spencer (Digium). Hoy en día la telefonía IP se ha vuelto una pieza clave para el desarrollo de una nación en el ámbito de las telecomunicaciones, haciendo más fácil y práctico el uso de esta tecnología para los usuarios finales y a su vez converge con otros servicios de valor agregado. 1.2.2 Principales componentes del sistema Las necesidades de equipamiento que implica cada una de las modalidades de funcionamiento varían. Cuando la comunicación es entre ordenadores, únicamente es necesario que dispongan de ciertos elementos (tarjetas de sonido, micrófono y altavoz, software de comunicación). Sin embargo, el problema es mucho mayor cuando en uno o en los dos extremos de la comunicación existe un terminal telefónico. En estos casos se hace necesario el uso de ciertos equipos, conocidos como pasarelas. Terminales de usuario: pueden encontrarse clientes que desean utilizar sus teléfonos convencionales y aquellos que cambian hacia una VoIP integrada con su LAN (Red de Área Local). El servicio de VoIP puede ofrecerse sin necesidad de una LAN; por ejemplo mediante líneas analógicas que se conectan a la vieja PBX del usuario. En el caso de utilizar la LAN, los terminales se comunican en forma bidireccional en tiempo real. Se utilizan software en la PC (Computadora Presonal) llamado SoftPhone o teléfonos dedicados (IP-Phone). Gateway: es un elemento esencial en la mayoría de las redes pues su misión es la de enlazar la red IP con la red telefónica analógica. es un dispositivo de red que convierte las llamadas de voz, en tiempo real, entre una red VoIP y la red telefónica pública conmutada o su centralita digital. Permite que las llamadas salientes generadas por la centralita tradicional se conviertan a IP y salgan por la conexión a Internet, o al revés, que una centralita convencional pueda recibir llamadas IP..

(21) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 9. Entre sus funciones se encontrar la integración de una centralita tradicional a una red VoIP, conexión de centralitas tradicionales a servicios avanzados como la integración con la red Skype, acceso a proveedores de DDI (numeración telefónica) con cobertura mundial a muy bajo coste. Permite acceso a servicios avanzados de Call Center : IVRs (Respuesta Interactiva de Voz), CTI (Integración de Telefonía Informática), ACDs (Distribuidor Automático de Llamadas), grabacion de llamadas, etc. Reduce la necesidad de líneas PSTN, lo cual redunda en ahorros de costes.[5] Gatekeeper: es una herramienta de gestión para las redes H.323 multimedia. Un único guardián controla las interacciones de cada zona, que comprende las terminales, MCU (Unidad de Control Multipunto), y puertas de enlace dentro de un dominio particular. Aunque el Gatekeeper es un componente opcional, cuando se incluye, se convierte en la entidad administrativa central. Dependiendo de las exigencias de la red específica, el controlador de acceso supervisa la autenticación, autorización, guía telefónica y servicios de PBX, así como el control de llamadas y encaminamiento. Otras funciones pueden incluir la supervisión de la red para el balanceo de carga y aplicaciones de gestión de red en tiempo real, la detección y prevención de intrusiones, y proporcionar interfaces para sistemas heredados. Controladores de acceso están disponibles como dispositivos de hardware o aplicaciones de software, y se ofrecen como productos de propiedad de un número de vendedores, incluyendo Cisco y Symantec, o como software gratuito.[6] IP-PBX (Internet Protocol-Public Branch Exange): una central PBX-IP, es un conmutador telefónico que maneja todas las comunicaciones externas e internas por VoIP. De esta manera todos las extensiones manejadas por este equipo terminan en teléfonos IP o softphone, teléfonos comunes con ATA, u otros servidores SIP (Protocolo de Inicio de Sesión). Debido a la ventaja de las IP-PBX de poder conectar un grupo de usuarios con otros grupos en locaciones remotas, está destinada a utilizarse en empresas u.

(22) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 10. organizaciones con buen tráfico de larga distancia o en sucursales de empresas internacionales. Las centralitas IP pueden por tanto conectarse a servicios públicos VoIP; pero también tienen la capacidad de trabajar con líneas convencionales de teléfono analógicas o RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Entre otras funciones de una PBX-IP podemos encontrar: voice mail personalizado, ACD, IVR, Dial plan y todas las funciones de las centrales telefónicas convencionales Las PBX-IP están consideradas sistemas óptimos para ser utilizado como Call Center ubicados en lugares remotos.[7] 1.2.3 Vertientes tecnológicas de la telefonía IP Para el desarrollo de la telefonía IP sería bueno hacer una valoración económica del uso de una solución propietaria y una código abierto, aspecto este muy importante por la reducción de los costos que nos puede aportar una solución código abierto. Un software de código abierto (open source software), es un software que se distribuye junto con su código fuente, y con una licencia de uso. Lo que nos permite estudiarlo, corregirlo, mejorarlo y adaptarlo a cualquier necesidad. Como ejemplo representativo es el sistema operativo Linux. Los sistemas de solución propietaria son todo lo contrario del sistema abierto. Se distribuye sin su código fuente. Por lo tanto, quien lo adquiere no tiene la posibilidad de corregirlo o modificarlo, ni tampoco puede estudiar su comportamiento. El ejemplo de Windows. Estas vertientes tecnologías nos permiten el manejo de voz por las redes de datos. Las tecnologías cerradas propietarias en las cuales se encuentran las ya conocidas Skype o el ya legendario Cisco Skinny (SCCP) [8] y las tecnologías de estándares abiertos basados en SIP[9], H.323 [10] o IAX [11]. Una de las características esenciales de todos los protocolos tradicionales de VoIP es el derroche de ancho de banda. El exceso de bits en la red es debido a la necesidad de enviar información adicional en cada una de las cabeceras de los paquetes IP. Este problema tiene especial importancia en regiones en desarrollo donde el acceso al ancho de banda es limitado y los costos de conexión a Internet pueden llegar a ser hasta 100 veces mayor que en Europa o Norteamérica [12]..

(23) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 11. 1.2.4 Ventajas de VoIP Gracias al nivel de integración con la red de datos, la telefonía IP ofrece grandes ventajas para las empresas, aparte de ofrecer un mundo de nuevas funcionalidades inexistente en la telefonía tradicional. Reducción de costes en instalación y mantenimiento: hoy día es indispensable para una empresa disponer de una red de datos que interconecte sus distintos ordenadores y servidores. La telefonía IP permite la disminución de costes derivados de la instalación y mantenimiento de dos redes independientes. Este punto es un aspecto clave en escenarios donde se prevé la creación de nuevas sucursales o nuevos edificios, ya que desplegando la red de datos se tiene desplegada la red de voz con el consiguiente ahorro de tiempo y dinero. Reducción de los costes de facturación: Al tratar la voz como datos, las llamadas entre las distintas sucursales se realizarían utilizando las redes de datos. Máxima movilidad: la telefonía IP facilita la movilidad, solo vasta disponer de su extensión en cualquier parte del mundo, siempre que tengan una conexión a Internet. Ventaja competitiva: las aplicaciones y servicios IP integrados mejoran la productividad y la atención al cliente. Seguridad: las llamadas quedan totalmente garantizada gracias a las tecnologías más seguras y robustas de autenticación, autorización y protección de datos. Calidad de servicio: radica en conceder prioridades a los paquetes que son transmitidos por la red IP. Se le puede asignar una prioridad más alta a los paquetes de voz que son sensibles al tiempo durante su transmisión. Uso de Sistemas de Código Abierto: al igual que otros tipos de software, algunos programas de PBX son liberados como productos de código abierto bajo la licencia libre GNU (General Public License). Migración gradual y segura: al disponer de una solución de telefonía tradicional, la migración a la telefonía IP se puede hacer de forma gradual y segura. Permite.

(24) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 12. conectar una centralita IP con una vieja centralita, e ir migrando puestos de trabajo a la nueva solución. Escalabilidad: la telefonía IP posee una arquitectura que es escalable y muy flexible. Con una instalación simplificada, configuración y reconfiguración conforme a la red del usuario. Compatibilidad: es compatible con hardware de diferentes fabricantes/proveedores, al estar basado en estándares. Flexibilidad: una variedad de los métodos de acceso (ADSL, cable módem, líneas dedicadas, entre otros), con velocidades que se extienden a partir de los 56 Kbps y hasta 40 Gbps, así como opciones múltiples en la configuración, permiten que la telefonía IP sea flexible. La tendencia a implementar sistemas que integran la transmisión de voz y datos está aumentando. Los negocios modernos demandan cada vez más este tipo de tecnología y las grandes empresas comenzaron a pensar en la conveniencia de migrar sus sistemas de telefonía tradicionales -basados en PBX a tecnología VoIP. [7] 1.2.5 Proyección futura El futuro siempre será brillante para cualquier clase de computador o especialmente en relación con las tecnologías de Internet. El mercado siempre está expectante de las nuevas innovaciones para este año 2013. Facebook se ha hecho una herramienta de empresa muy valiosa. Justamente todos se aproximan a Facebook y hacen un uso diario de sus herramientas, incluyendo los clientes de mensajería instantánea, están rápidamente siendo asumidos por proveedores de VoIP. Se está observando que proveedores de VoIP están introduciendo estos servicios para que tengan vida propia en el desktop de sus clientes. Facebook también está tomando roles introduciendo su propio cliente de VoIP para iOS (anteriormente denominado iPhone OS), el cual se provee que será neutralizado por proveedores de empresas de VoIP. Las máquinas de Fax son voluminosas, lentas y esenciales en cualquier empresa. Como expresó el periódico The New York Times, el fax manuscrito es todavía indispensable en países como Japón. Los Fax son utilizados legalmente en documentos de medicina. Para.

(25) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 13. bien o para mal, las máquinas de Fax se quedan. Pero los planes para el Fax son otra historia. Diferentes compañías vienen desarrollando más opciones para fax, tanto para el uso del papel como para VoIP. La VoIP una vez fue prohibida en China, pero tubo acogida en muchas compañías del área alcanzando un auge en el desarrollo de esta tecnología. Un gran salto fue el desarrollo de la aplicación Google-like, llamada “Weixin,” lo que sería en América WeChat. La versión 4.2 de esta aplicación que incluye chat de voz y video se hizo muy popular alcanzando más de 100 millones de usuarios. La competición de las compañías será cada vez mayor. En corto periodo de tiempo una compañía desconocida puede hacer millones. Muchos proveedores de VoIP se expanden cada vez más por pequeñas y grandes empresas. El resultado es que los precios se quedaran constantemente a un valor inferior. El 2013 se anuncia como otro gran año para la VoIP. La revista Magazine estima que la VoIP marcha a alcanzar un total de 15 billones de dólares y en esta estadística no incluye los servicios de Skype, Google, y otros servicios de VoIP que no provea al mercado el consumo de ningún precio por adelantado. [13]. 1.3 Protocolos de señalización Los protocolos de control de llamadas permiten a los usuarios establecer, mantener y liberar el flujo de voz a través de la red. En una red de servicios telefónicos se debe primero comprobar si existen los recursos necesarios para el establecimiento de la llamada y en caso de que existan, éstos deberán ser reservados. Cuando la llamada esté en curso, será necesaria la existencia de mecanismos para controlar y monitorear la calidad de la comunicación. Finalmente, al terminar la llamada deberán existir señales que permitan la liberación de los recursos reservados. En una red de telefonía tradicional estos son circuitos o canales, en una red de paquetes es el ancho de banda. 1.3.1 H.323 El protocolo H.323 se definió por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) para proveer sesiones de comunicación audiovisual sobre paquetes de red. A partir del año.

(26) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 14. 2000 se encontraba implementado por varias aplicaciones de Internet que funcionan en tiempo real como Microsoft Netmeeting y Ekiga. Existen cuatro elementos básicos para el funcionamiento de este protocolo, entre los cuales encontramos las MCUs, Gatekeepers, Gateways y terminales. H.323 es una versión de la series de estándares H.32x para video conferencias sobre diferentes redes. Este es una extensión del estándar H.320 (video conferencia sobre Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN), tal como el estándar H.324 (video conferencia) sobre PSTN, H.323 en esencia es el estándar de video conferencias en la red LAN [14]. Este estándar fue desarrollado por ITU para redes de computadoras que garantizara una calidad de servicio (QoS): IP y IPX sobre Ethernet, Fast Ethernet y Token Ring [15]. 1.3.2 SIP (Session Initiation Protocol) SIP es un protocolo de señalización designado a establecer, mantener y finalizar una sesión entre diferentes partes. Este opera sobre el modo cliente-servidor. Está basado en el intercambio de los mensajes de texto con una sintaxis similar al del HTTP (HyperText Transport Protocol) [16]. Es importante notar que SIP no provee un sistema de comunicación integrado. SIP solamente se encarga de iniciar un dialogo entre interlocutores y de negociar los parámetros de comunicación, en particular con respecto a los medios de comunicación involucrados (audio, video). Las características de los medios de comunicación son descritas por el Protocolo de SDP (Protocolo de Descripción de Sesión). SIP usa otros estándares de protocolos de comunicación sobre IP: por ejemplo, para canal de voz sonre IP, RTP (Protocolo de Transporte en Real-time) y RTCP (Protocolo de Control de Transporte en Real-time). RTP usa códigos de audio G.7xx para la compresión y codificación de la voz. A diferencia de H.323, el protocolo SIP puede depender del protocolo de transporte tanto de UDP (User Datagram Protocol) como del protocolo de transporte TCP (Protocolo de Control de Transmisión) como muestra la figura. UDP tiene la ventaja de ser un protocolo aislado que no garantiza la entrega del datagrama y la preservación de secuencia de la transmisión. Por tanto, SIP no realiza estas funciones, retransmisión, reconocimiento y mecanismos de secuencia..

(27) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 15. Como una opción, la señalización SIP puede ser protegida por el protocolo TLS y los paquetes de voz pueden ser protegidos por el protocolo SRTP [16]. 1.3.3 IAX (“Inter-Asterisk eXchange” Protocol) IAX es un protocolo desarrollado por Digium con el propósito de comunicar servidores Asterisk. Es importante destacar que IAX no es para nada limitado a Asterisk. El estándar está abierto para cualquier uso y es sostenido por muchas otras fuentes de código abierto en proyectos de telecomunicaciones, al igual que por algunos distribuidores de hardware. La versión actual del protocolo es la versión 2. La versión anterior ha quedado obsoleta por lo que es común ver el nombre IAX2 como sinónimo de IAX. IAX usa UDP y normalmente usa el puerto 4569. Lo interesante de IAX es que por un solo puerto transmite tanto la voz como la señalización y es esto lo que le permite resolver problemas de NAT (Conversión de Direcciones de Red) y pasar a través de firewalls sin mayor inconveniente. Además de esta característica el protocolo permite la troncalización de varios canales de audio en el mismo flujo de datos. Es decir que en un mismo datagrama se pueden enviar varias sesiones al mismo tiempo, lo que significa una reutilización de datagramas y por consiguiente un ahorro de ancho de banda. [14]. 1.3 Arquitectura SIP SIP introduce los conceptos de movilidad de usuario. Una llamada es hecha por una dirección “lógica” de un usuario (como un URL (Localizador Uniforme de Recursos)). Esta dirección es usada para identificar el usuario, pero no para detectar su ubicación. Para ejecutar una conversación entre dos direcciones lógicas y de ubicación verdadera, una entidad llama a un servidor de localización, que provee la dirección actual del usuario en el tiempo de la llamada es consultada. El servidor de localización sabe las direcciones de los usuarios. 1.4.1 Elementos SIP La arquitectura SIP se define en cuatro tipos de servidores: Servidor Proxy: Encamina las peticiones y respuestas hacia el destino final. El encaminamiento se realiza salto a salto de un servidor a otro hasta alcanzar el.

(28) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 16. destino final. Para estos saltos existe un parámetro incluido en las peticiones y respuestas denominado “vía” que incluye los sistemas que participan en el proceso de encaminamiento. Esto evita bucles y permite forzar que las respuestas sigan el mismo camino que las peticiones. Servidor de Redirección: Encargado de contestar a un INVIITE con un mensaje de redirección, indicándole como contactar con el destino. Servidor de Registro:. Mantiene la localización actual de un usuario. Se utiliza para que los terminales registren su localización. Agente de Llamada (Call Agente:. Realiza las funciones de los tres servidores anteriores, además de poder localizar a un usuario mediante la redirección de la llamada a una o varias direcciones, implementar servicios de redirección como reenvío si está ocupado, reenvío si no contesta, etc. También implementa filtrado de llamadas en función del origen o del instante de la llamada, almacenar información de administración de llamadas y realizar cualquier otro tipo de gestión.. Figura 1.1 Arquitectura SIP. 1.4.2 Mensajes de petición Todas las transacciones son independientes de sí, sin embargo algunas pueden ser utilizadas para establecer el “diálogo”. Las transacciones dentro de un dialogo están conectadas. Por ejemplo, una llamada telefónica es un dialogo: además de la llamada, uno debe resistir, o colgar. Los principales tipos de respuestas (cuando se inicia una transacción) son:.

(29) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 17. INVITE: establece una sesión. ACK: confirma una solicitud INVITE. BYE: Finaliza una sesión. CANCEL: cancela el establecimiento de una sesión. REGISTER: comunica la localización del usuario (nombre del equipo, IP). OPTIONS: da información sobre las capacidades de envío y recepción. Las respuestas son caracterizadas por un número entero: 1xx: respuestas informativas, como 180, que significa teléfono sonando (ring). 2xx: respuestas de éxito. 3xx: respuestas de redirección. 4xx: errores de solicitud. 5xx: errores de servidor. 6xx: errores globales.. 1.4.3 Establecimiento de Llamada SIP Un usuario 1(139.34.10.1) y el usuario 2 (139.34.12.4) envía una petición INVITE Request, en la cual el usuario 1 indica al usuario 2 las capacidades de recepción de audio y el puerto donde espera recibir dicho audio (port 12345). Al recibir la petición el user2 puede inmediatamente establecer el canal de voz y enviar la aceptación de conexión mediante el envío de OK Response, en la cual incluye la información complementaria para el establecimiento del canal opuesto (codificación GSM, puerto 54321) Tras el intercambio de señal de audio, cualquiera del os participantes pueden finalizar la llamada mediante el envío de mensaje BYE Request que debe ser mediante un mensaje de confirmación (OK).. asentido.

(30) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 18. Figura 1.2 Ambiente de comunicación SIP [17]. 1.4.4 Codecs Los codecs generalmente son comprendidos por varios modelos matemáticos utilizados para la codificación digital (y compresión) la información de audio analógica.. Los algoritmos de compresión de la voz toman ventaja de nuestra tendencia a interpretar lo que creemos que escuchamos, en vez de escuchar en realidad. El propósito de varios algoritmos de codificación de codificación es llegar a un balance entre eficiencia y calidad. El término códec es referido a COder/DECoder (codificador/descodificador). Un dispositivo que convierte entre análogo y digital. Ahora, el término parece relacionarse más a COmpression/DECompression (compresión/descompresión) [14]. Tabla 1.1 Caracteristicas de codecs utilizados en VoIP..

(31) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 19. Códec. Ancho de banda. Licencia requerida. G.711. 64 kbps. No. G.726. 16, 24, 32 o 40 Kbps. No. G.729. 8Kbps. Si (no para la compresión). GSM. 13 Kbps. No. iLBC. 13,3 Kbps (para un marco. No. de 30-ms) o 15.2 Kbps (para un marco de 20-ms) Speex. Variable (entre 2.15 y 22.4. No. Kbps) G.722. 64 Bps. No. 1.5 Factores que afectan la calidad de la voz. Enumerar los problemas que afectan la calidad de voz es difícil pues a lo largo de los años me he encontrado con muchos, algunos muy parecidos a otros lo cual hace difícil categorizarlos y cuyas causas son muy variadas. Sin embargo, en el presente apartado pretendo enumerar los más comunes explicando sus causas y posibles soluciones. Eco: El eco es uno de los síntomas más comunes y es muy fácil reconocerlo. Se produce cuando una parte de la señal de ida se refleja en la señal de vuelta. Hay algunas causas del eco pero una de las más comunes se produce en las líneas analógicas cuando se combinan las señales en el convertidor híbrido o convertidor de 2 4 hilos ya que es muy difícil separar las señales de ida y de vuelta de manera eficaz. El problema se agrava cuando la impedancia de la línea telefónica varía mucho. Mucha de la tarjetería telefónica disponible para Asterisk no dispone de un buen.

(32) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 20. mecanismo dinámico de ajuste de la impedancia de la línea con la impedancia de la tarjeta. Por esta razón una parte de la onda se refleja. Otra causa del eco es el eco acústico provocado cuando la señal de sonido se retroalimenta desde el micrófono al audífono. Esto es más notable cuando hablamos por altavoz. Por supuesto el diseño del teléfono tiene mucho que ver aquí y hay modelos que introducen menos eco acústico que otros. En el mundo VoIP, el eco es usualmente introducido por un circuito analógico en algún lugar de la conexión [14].. Retardo: El retardo no es otra cosa que la demora de la voz en llegar a destino. Usualmente el retardo es menor a un segundo y si es menor a 200 ms pasa casi desapercibido. Retardos mayores a 500 ms provocan que la conversación se pise, es decir que los interlocutores se interrumpan y la conversación se traslape. Esto es irritante para la conversación [18]. Cuando existe retardo es casi imposible eliminarlo a nivel del servidor pues en la gran mayoría de los casos el retardo es un síntoma de problemas inherentes a la red de comunicaciones. Con esto quiero decir que si se quiere eliminar el retardo habrá que analizar si se puede cambiar o mejorar algo en la red de comunicaciones. Si hablamos de una red de paquetes, puede ser que uno de los equipos (por ejemplo un ruteador) esté saturado en su capacidad. Pérdidas de paquetes: Las pérdidas son ocasionadas por paquetes que no llegaron a su destino. Pueden haber muchas razones para esto como equipos defectuosos o saturados, pérdidas en el medio de transmisión (cables mal ponchados, ruido ambiente elevado), etc. En el reporte del comando ping examinado hace poco vemos que también se nos reporta porcentualmente las pérdidas de paquetes. Lo deseable es que no existan pérdidas de paquetes en lo absoluto. Si existen, hay que averiguar el por qué. Inclusive pérdidas de menos del 1% pueden afectar a las conversaciones de voz sobre IP. Más aun si usamos codecs con gran compresión..

(33) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 21. Jitter: El jitter es un parámetro muy importante cuando se habla de calidad de voz en redes de paquetes. El jitter se define como la variabilidad del retardo y normalmente está en el orden de los milisegundos. Este parámetro es necesario para analizar la calidad de voz pues conocer que tenemos un promedio de retardo bajo no es suficiente para garantizar una buena calidad. Si tenemos un promedio de retardo aceptable pero en cambio es muy variable esto significa que existe más probabilidad que los paquetes lleguen en desorden o con retardos excesivos y debemos recordar que debido a que estamos hablando de comunicaciones en tiempo real no se pueden esperar a que lleguen todos los paquetes, habrá que descartar los que se demoren más de lo necesario. Por tanto, si tenemos un jitter elevado es más probable que se descarten paquetes y por lo tanto oigamos una conversación entrecortada.. 1.6 Equipamiento Para lograr integración de la voz y los datos es necesario el empleo de algún equipamiento que permita la conversión de telefonía IP a convencional. En el mercado los proveedores se encuentran en una constante lucha por alcanzar el dominio. A continuación se muestran en esencia las interfaces más utilizadas con en el fin de integrar ambas tecnologías. 1.6.1 Interfaces Analógicas FXS (Foreign eXchange Station): los puertos FXS tienen la capacidad de generar timbre en las llamadas, emulan líneas telefónicas tradicionales analógicas, por lo que se conectan a ellos todo tipo de dispositivos que necesitan de ese timbre: teléfonos analógicos, faxes y líneas de enlace analógico de PBX. (fxo-fxs) Estos interfaces son conocidos como ATA's. FXO (Foreign eXchange Office): los puertos FXO se comportan como terminales, necesitando del timbre que compartan las llamadas. Se conectan a ellos líneas analógicas de la vieja telefonía tradicional, también extensiones analógicas de la PBX. (fxo-fxs)También existen dispositivos independientes que realizan el cambio.

(34) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 22. de la información de analógica a paquetes de datos o viceversa, como es el caso de los dispositivos de acceso integrado (IAD). 1.6.2 Interfaces E&M Son las interfaces que soportan la señalización E&M (Ear & Mouth - Oído y Boca). Existen cinco variantes de este tipo de señalización E&M. Las interfaces que soportan este tipo de señalización transportan la señalización en dos hilos diferentes de los utilizados para la voz, a su vez para transportar la voz se pueden emplear dos o cuatro hilos. Estas interfaces se utilizan para la conexión entre líneas troncales y su respectiva señalización. 1.6.3 Interfaces Digitales Las interfaces digitales son las que permiten los flujos de información digital. En la PSTN se utilizan principalmente dos estándares para la transmisión de flujos de información digital, el estándar E1 y el T1. En el caso de las redes RDSI encontramos dos tipos de conexiones: BRI (Basic Rate Interface): los flujos que soportan las interfaces BRI están constituidos por dos canales B (a 64 kb/s) para la transmisión de información, y un canal D (a 16 Kb/s) para la señalización de usuario. PRI (Primary Rate Interface): En el caso de las interfaces PRI el flujo esta constituido por 30 canales B (a 64 Kb/s) y un canal D (a 64 Kbit/s) con una velocidad total de 2 Mb/s.. 1.7 Servidores de VoIP Software Debido a las facilidades que proporcionas las soluciones basadas en software libre para modificar el código fuente y adaptarlo a las necesidades que se tenga. El concepto de servidor VoIP se refiere a la acción de conmutar llamadas, desde Softswitch hasta PBX. Entre algunas de las centralitas de software libre más conocidas y desarrolladas se encuentran las siguientes: 1.7.1 SIP Router El proyecto SIP Router comenzó en el 2008 y es la unión entre los proyectos Kamailio.

(35) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 23. (OpenSER), SIP Express Router (SER) y OpenIM-SCore, con el objetivo común de colaborar de forma unida para crear un software mejor. SIP Router es un servidor SIP de código abierto capaz de manejar miles de llamada por segundo. Su principal objetivo es desarrollar un sistema con núcleo flexible, extensible, escalable y estable. Entre sus características destacan el uso de SIP, RTP, SRTP (Secure Real-time Transport Protocol), monitorización SNMP (Simple Network Management Protocol), atravesar sistemas con NAT, retransmisión de paquetes RTP en el espacio del núcleo del sistema operativo, enrutamiento de menor costo, balanceo de carga, IPv4 e IPv6. Puede ser utilizado para construir grandes plataformas de VoIP de alto rendimiento, flexibles y seguras. Permite un rendimiento de más de 5000 llamadas/s en una máquina. Las plataformas soportadas son Linux, SUN/Solaris, *BSD [19]. 1.7.2 YATE YATE está definido por Yet Another Telephony Engine, y como su nombre indica es principalmente un procesador telefónico. Actualmente se encuentra enfocado en la VoIP y PSTN, y su habilidad radica en ser fácilmente extendido. Voz, video, datos y mensajería instantánea, consiguiendo todo ser unificado baja la asignación de una ruta flexible, maximizando la eficiencia de las comunicaciones y minimizando los costos por infraestructura. Puede ser usado como aplicación VoIP cliente y servidor, servidor de conferencias, Gateway a PSTN, gatekeeper, servidor de punto final múltiple de H.323, controlador de fronteras de sesiones, servidor de registro SIP, enrutador SIP, cliente y servidor de IAX, timbrado cliente y servidor, Servidor MGCP (Agente de llamada), IVR, ISDN, RBS, SS7, servidor central de llamadas y funcionalidades de pre/post pago [20]. Además posee características como flexibilidad, escalabilidad estabilidad, es portable y optimizado y transparente. 1.7.3 CallWeaver Callweaver es una aplicación para la instalación de centrales telefónicas (PBX) desarrollada bajo el modelo de software libre. Es una derivación de Asterisk (Callweaver – Freecode)..

(36) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 24. El proyecto es conocido formalmente como OpenPBX. En este momento soporta telefonía analógica y digital, multiprotocolo, fax, repuesta de voz interactiva, conferencia y manejo de colas. Características Multiplataforma (GNU/Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, MacOS X/Darwin, Open/Solaris). Conectividad PSTN (FXS/FXO, ISDN, PRI, E1, T1). Múltiples protocolos sobre IP (H.323, IAX2, MGCP and SIP and SCCP). Soporte STUN para comunicaciones. Llamadas cifradas usando TCP/TLS y SRTP support for SIP. Estándar T.38 para el envío de Fax sobre IP. IVR (Respuesta de Voz Interactiva) Conferencia 1.7.4 FreeSwitch Es una plataforma telefónica escalable de código abierto, diseñada para enrutar e interconectar los protocolos más populares de comunicación usando audio, video, texto o cualquier otro formato usados por los medios de comunicación. Fue creado en el 2006 para llenar el vacío dejado por las soluciones comerciales reservadas. También provee una plataforma de telefonía estable sobre las que muchas aplicaciones de telefonía pueden ser desarrolladas usando un rango amplio de herramientas gratis. FreeSwicht es diseñado para facilitar la comunicación entre personas, Anthony Minessale, arquitecto y desarrollador principal de FreeSwitch nota. "Por definición esto quiere decir que FreeSwitch debe poder interoperar con muchos dispositivos diferentes. Ser capaz de trabajar con Yealink semejante corporativo, directamente permite un mejor proceso de conexión a dispositivos y personas [21]. Incluye varios módulos que proveen aplicaciones por defecto como conferencias, XMLRPC para controlar llamadas en tiempo real, Respuesta de Voz Interactiva (IVR), Conversor texto-voz / Reconocimiento Automático de Voz (CTV/RAH), Red Teléfonica.

(37) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 25. Conmutada (RTC), la capacidad de interconexión con circuitos analógicos y digitales, protocolos Voz sobre IP como SIP, SCCP, SCCP, H.323, XMPP, Google Talk, entre otros. Funciona sobre plataformas como FreeBSD, Linux/GNU, Windows nativo, MaxOSX, Solaris, AuroraUX y CentOs. 1.7.5 Asterisk Primeramente, Asterisk es un símbolo (*). Este símbolo representa un carácter de sustitución para muchos lenguajes de programación. Esto nos da la perspicacia en las esperanzas para Asterisk de los desarrolladores. Este es diseñado para cubrir cualquier necesidad en la esfera de la telefonía haciendolo un sistema muy flexible. Asterisk es un sistema de código abierto, convergió en la plataforma de telefonía y esta designado primariamente para correr sobre Linux. Combina más de 100 años de conocimiento de telefonía dentro de un conjunto fuertemente integrado de aplicaciones de telecomunicaciones [14]. Asterisk es una centralita digital diseñada en software libre que integra las funcionalidades de telefonía clásica con nuevas capacidades derivadas de su flexible y potente arquitectura. Asterisk se creó, originariamente, para funcionar sobre el sistema operativo GNU/Linux. Y actualmente puede funcionar en toda una variedad de sistemas como OpenBSD, FreeBSD, MacOSX, Windows, Solaris [22]. Este diseño permite poner en funcionamiento una PBX Asterisk en equipos hardware de propósito general (Arquitectura PC), con la correspondiente reducción de costes y variedad de equipamiento disponible frente a las tradicionales PBX, basadas en hardware y software propietario. Soporta gran variedad de protocolos de comunicaciones VoIP y es compatible con la mayor parte de fabricantes del hardware empleado para telefonía IP (teléfonos, adaptadores, routers). Asimismo cuenta con equipamiento de diferentes fabricantes para operar con las redes de telefonía clásicas (líneas analógicas, RDSI,…), a través de tarjetas de comunicaciones unidas a la PBX mediante interfaces estándar PCI..

(38) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 26. La potencialidad de esta PBX aumenta al ser posible desarrollar nuevas funcionalidades con lenguajes estándar de programación y utilidades propias de Asterisk. Al mezclar telefonía tradicional y servicios de VoIP, Asterisk permite construir arquitecturas de telefonía avanzadas y soluciones CTI (Computer Telephony Integration), y facilita la migración gradual de los sistemas existentes en las empresas a las nuevas tecnologías.. 1.8 Arquitectura de Asterisk La arquitectura fundamental de Asterisk es muy simple, pero muy diferente de muchos otros productos de telefonía. Asterisk actúa principalmente como intermediario, conectando tecnologías de telefonía con aplicaciones telefónicas de forma transparente, creando un consistente ambiente para desplegar la telefonía mixta. Las tecnologías telefónicas pueden incluir servicios de VoIP tales como SIP, H.323, IAX y MGCP (tanto Gateways como teléfonos), así como la mayoría de las tecnologías TDM como T1, E1, flujos primarios RDSI (PRI), servicios PSTN y POST analógicos, flujos básico ISDN (BRI) y más. Las aplicaciones telefónicas incluyen conferencias, correo de voz, contestadora automática, aplicaciones IVR, estacionamiento de llamadas (call parking) y más [23]. Los codecs más habitualmente empleados y disponibles en Asterisk encontramos G.711, G.726, G.729, GSM, iLBC, Speex [22]..

(39) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 27. Figura 1.3 Arquitectura de Asterisk El núcleo de Asterisk contiene varias engines (máquinas) las cuales juegan un importante rol en la operación del software. Interfaces de programas de aplicación (API) específicas son definidas alrededor del núcleo del sistema de PBX. El núcleo se ocupa de la interconexión interna de la PBX, abstrayéndose de los protocolos específicos, codec, e interfaces de hardware, de las aplicaciones telefónicas. Lo anterior le permite a Asterisk usar cualquier hardware conveniente y tecnología disponible ahora o en el futuro para realizar sus funciones esenciales, conectando hardware y aplicaciones. Ver la figura 1.3. 1.8.1 Plataformas de administración de Asterisk Al ser Asterisk una plataforma gráfica (software que corre sobre Linux o Unix), presenta un ambiente acogedor para lograr una fácil administración del sistema, evitando la necesidad de un experto acaudalado en el dominio de los comandos de configuración y administración de Linux. Al presentar una interfaz web muy amigable y fácil de usar, permite el acceso al servidor desde cualquier PC dentro de la red, evitando de hacer uso de un servidor para hacer las configuraciones o reportes. Este tipo de plataformas reciben el nombre de GUI (graphical user interface). Las interfaces más populares para la administración de Asterisk podemos encontrar FreePBX, Trixbox y Elastix: FreePBX.

(40) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 28. FreePBX es un programa de aplicación de software que corre sobre Linux, Apache, MySQL, y PHP traido su formato a la función de Asterisk [24].Este entorno gráfico es una fuerte solución telefónica diseñada para ayudar a los administradores del sistema a desarrollar, configurar, y mantener actualizado el sistema de una PBX de una empresa que utilice el paquete de software de código abierto Asterisk y FreePBx. Soporta varios protocolos, como IAX2, SIP, ENUM. Además permite voice mail y algunas de las demás funciones de Asterisk.. Figura 1.4 FreePBX Trixbox Trixbox es una distribución del sistema operativo GNU/Linux, basada en CentOS, que tiene la particularidad de ser una central telefónica (PBX) por software basada en la PBX de código abierto Asterisk. Como cualquier central PBX, permite interconectar teléfonos internos de una compañía y conectarlos la red telefónica convencional (RTB - Red telefónica básica). La versión Trixbox CE es la continuación de Asterisk At Home. El paquete Trixbox incluye muchas características que antes sólo estaban disponibles en caros sistemas propietarios como creación de extensiones, envío de mensajes de voz a email, llamadas en conferencia, menús de voz interactivos y distribución automática de llamadas. Trixbox, al ser un software de código abierto, posee varios beneficios, como es la creación de nuevas funcionalidades. Algo muy importante es que no sólo soporta conexión a la telefonía tradicional, sino que también ofrece servicios VoIP, permitiendo así ahorros muy significativos en el coste de las llamadas internacionales, dado que éstas no son realizadas.

(41) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 29. por la línea telefónica tradicional, sino que utilizan Internet. Los protocolos con los cuales trabaja pueden ser SIP, H323, IAX, IAX2 y MGCP. Trixbox se ejecuta sobre el sistema operativo CentOS y está diseñado para empresas de 2 a 500 empleados.. Figura 1.5 versión 1.4Trixbox Elastix Elastix es una colección sistemas de código abierto donde productos y herramientas conjuntamente integran un sistema PBX-IP. Correctamente implementado, este sistema proveerá un sistema PBX que no tendrá rival con ningún otro, no solamente haciendo función de PBX, también habilitado para integrar otros productos y hacer un sistema aún más poderoso. Elastix implementa gran parte de su funcionalidad sobre 4 programas de software muy importantes como son Asterisk, Hylafax, Openfire y Postfix. Estos brindan las funciones de PBX, Fax, Mensajeria Instantánea e Email, respectivamente. La parte de sistema operativo se basa en CentOS, una popular distribución Linux orientada a servidores. Cada uno de estos programas son desarrollados y mantenidos por diferentes compañías y comunidades. La grandeza de Elastix es en la creación de una interfaz Web común para la administración de estos servicios y la integración de los mismos de forma sumamente fácil y sencilla. El pasado 4 de Febrero de 2013, se liberó la versión de Elastix 2.4.0 Stable; todos los principales modulos y componentes se han actualizado a las versiones más recientes disponibles a la fecha. Esta versión promete ser más estable y segura..

(42) CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA VOIP. 30. Figura 1.6 Elastix 1.8.2Presentación de Elastix Elastix se estableció como un ideal en las plataformas para el diseño e implementación de sus funcionalidades. Incluyendo su desarrollo específico y la integración de nuevas herramientas. Los componentes que hacen a Elastix mejor son: Contestación Automática de llamadas Transferencia de Llamadas Opción de No Molestar Parqueo de Llamadas Contestación de una llamada a una extensión remota Monitoreo y Grabación de Llamadas Voicemail Conferencias Reportación de Llamadas Colas de atención Llamada en espera Identificador de Llamante Bloqueo por llamante identificado Recepción de Fax Listado Interactivo del directorio de extensiones Respuesta Interactiva de Voz (IVR) Música en espera Manejo de coportamiento por tiempo (Time Conditions) Follow me.