Implementación de un sistema de facturación sobre la plataforma Asterisk PBX

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA. “Implementación de un sistema de facturación sobre la plataforma Asterisk PBX”. Autor: Julio Antonio Rodríguez Hernández Tutor: Ing. Samuel Montejo Sánchez Co-Tutor: M.Sc. Carlos A. Rodríguez López. Santa Clara. 2006 “Año de la Revolución Energética en Cuba”.

(2) Universidad Central “Marta Abreu”de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA. “Implementación de un sistema de facturación sobre la plataforma Asterisk PBX” Autor: Julio Antonio Rodríguez Hernández Tutor: Ing. Samuel Montejo Sánchez Prof. Dpto. Telecomunicaciones y Electrónica Facultad de Ing. Eléctrica. UCLV Correo: [email protected]. Co-Tutor: M.Sc. Carlos A. Rodríguez López Prof. Dpto. Telecomunicaciones y Electrónica Facultad de Ing. Eléctrica. UCLV Correo: [email protected]. Santa Clara, 2006 “Año de la Revolución Energética en Cuba”.

(3) Hacemos constar que el presente trabajo fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas como parte de la culminación de los estudios de la especialidad de 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 de los Autores.. 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 Tutor.. Firma del Jefe de Dpto. Donde se defiende el trabajo.. ____________________ Firma del Responsable de Información Científico- Técnica.

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(5) Pensamiento. “El oficio de un pueblo es crear, y la fuerza del mundo esta en los que producen”. José Martí.

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(7) Agradecimientos. A Samuel y Carlitos, mis tutores; por ofrecerme su apoyo y una excelente guía en el desarrollo de este trabajo. A todas aquellas personas que participaron de alguna manera en esta tesis..

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(9) A mis padres, por guiarme sabiamente hasta el final. A mi novia, por inspirarme cada día. A mi hermana, por su cariño incondicional. A mis abuelos que siempre me han apoyado. A mi familia y amigos, que ha esperado como yo este momento..

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(11) Resumen. RESUMEN. La utilización de la telefonía IP como alternativa a los servicios de comunicaciones de voz ofrece numerosas ventajas respecto a la telefonía convencional. La migración del trasporte tradicional de voz sobre redes basadas en conmutación de circuitos hacia redes de paquetes, proporciona nuevos servicios y métodos más factibles para el desarrollo de las comunicaciones de voz. La implementación de un sistema que facture la utilización de los recursos consumidos de la red de paquetes para ofrecer los servicios de voz sobre IP, garantiza control y seguridad en un ambiente propenso al malgasto. El motivo de la siguiente investigación es proporcionar una solución económica y eficaz a la inexistencia de un sistema de facturación en la plataforma de telefonía IP, Asterisk PBX, instalada en nuestra facultad. La implementación de la plataforma de facturación Asterisk2Billing es una solución de código abierto y gratis que cumple con requisitos de economía y potencialidad necesarios, y hacen de ella una herramienta necesaria y de actualidad en cualquier sistema de facturación basado en Telefonía IP sobre plataforma de servidor Asterisk PBX..

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(13) Índice. ÍNDICE. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 1 CAPÍTULO I: LA TELEFONÍA IP, SUS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Y LA NECESIDAD DE LOS SISTEMAS DE FACTURACIÓN EN LA MISMA...................................... 4 1.1 ¿QUÉ ES TELEFONÍA IP? .............................................................................................................. 4 1.2 BREVE HISTORIA DE LA TELEFONÍA IP................................................................................ 4 1.3 COMPARACIÓN ENTRE TELEFONÍA IP Y TELEFONÍA TRADICIONAL...................... 6 1.3.1 TELEFONÍA TRADICIONAL ......................................................................................................... 6 1.3.2 TELEFONÍA IP.............................................................................................................................. 7 1.3.2.1 CODIFICACIÓN DE LA VOZ.................................................................................................. 7 1.3.2.2 TRANSMISIÓN ..................................................................................................................... 9 1.3.2.3 SEÑALIZACIÓN .................................................................................................................. 10 1.4 VENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP ........................................................................................... 11 1.4.1 CONVERGENCIA DE REDES................................................................................................. 11 1.4.2 IMPLICACIONES ECONÓMICAS DE TELEFONÍA IP. ................................................................. 12 1.4.2.1 COSTOS DE INVERSIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO. ............................................ 13 1.4.2.2 RECURSOS HUMANOS. EL ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL EN LAS REDES IP ........... 15 1.4.3 OTROS BENEFICIOS .................................................................................................................. 16 1.5 DESVENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP ................................................................................... 17 1.5.1 ¿POR QUÉ NO MIGRAR YA HACIA LA TELEFONÍA IP?............................................................. 17 1.5.2 CALIDAD DE SERVICIO. UN PROBLEMA CON SOLUCIÓN........................................................ 19 1.6 SISTEMA DE FACTURACIÓN COMO POSIBILIDAD DE NEGOCIOS ......................... 20 1.6.1 SISTEMAS DE FACTURACIÓN PARA ASTERISK PBX ............................................................... 22 1.6.1.1 ASTBILL ............................................................................................................................. 22 1.6.1.2 TRABAS .............................................................................................................................. 22 1.6.1.3 ASTERISK2BILLING ........................................................................................................... 22 CAPÍTULO II: GESTIÓN DE CONTABILIDAD DE LOS SERVICIOS EN LA TELEFONÍA. SERVICIOS DE FACTURACIÓN EN TELEFONÍA IP. .................................................................... 25 2.1 GESTIÓN DE CONTABILIDAD................................................................................................ 25 2.1.1 ELEMENTOS DE GESTIÓN DE CONTABILIDAD ......................................................................... 25 2.1.2 METAS DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE CONTABILIDAD....................................................... 26 2.2 CONTABILIDAD DE LOS SERVICIOS EN TELEFONÍA CONVENCIONAL ................ 27. I.

(14) Índice 2.2.1 TARIFAS ..................................................................................................................................... 27 2.2.2 PROCESO DE CONTABILIDAD ................................................................................................... 28 2.2.3 MEDICIÓN POR USO .................................................................................................................. 29 2.2.3.1 CÓMPUTO DE PULSOS PERIÓDICOS. PPM ....................................................................... 30 2.2.3.2 REGISTROS DETALLADOS DE LLAMADAS. CDR ............................................................. 30 2.2.4 SISTEMAS DE MEDIACIÓN ........................................................................................................ 31 2.2.4.1 ¿POR QUÉ SE NECESITAN SOLUCIONES DE MEDIACIÓN COMPLEJAS? ........................... 31 2.2.4.2 FUNCIONALIDAD ............................................................................................................... 32 2.2.5 FACTURACIÓN ........................................................................................................................... 33 2.2.5.1 REQUERIMIENTOS ............................................................................................................. 33 2.2.5.2 FUNCIONALIDAD ............................................................................................................... 34 2.2.5.3 INTERCAMBIO DE FACTURACIÓN ..................................................................................... 34 2.3 SISTEMAS DE FACTURACIÓN EN TELEFONÍA IP............................................................ 35 2.3.1 MODELOS PARA EL CÁLCULO DE COSTOS. .............................................................................. 36 2.3.2.1 TARIFA PLANA ................................................................................................................... 37 2.3.2.2 TASACIÓN BASADA EN USO.............................................................................................. 37 2.3.2.3 TASACIÓN BASADA EN TIEMPO ........................................................................................ 38 2.3.3 PROBLEMAS CON LOS MODELOS TRADICIONALES ................................................................. 38 2.3.3 MODELOS EXISTENTES BASADOS EN CDRS ........................................................................... 39 2.3.3.1 JALDA ................................................................................................................................. 40 2.3.3.2 REGISTROS DE DETALLES IP. IPDR................................................................................. 40 2.3.4 SERVICIOS DE FACTURACIÓN .................................................................................................. 41 2.3.4.1 ¿QUÉ ES UN SERVICIO DE PREPAGO? ............................................................................... 41 2.3.4.1.1 PLATAFORMAS DE PREPAGO ..................................................................................... 41 2.3.4.1.1.1 PLATAFORMA DE PC ......................................................................................... 42 2.3.4.1.1.2 PLATAFORMA DE CONMUTADOR ..................................................................... 43 2.3.4.1.1.3 PLATAFORMA DE NODO DE SERVICIO .............................................................. 43 2.3.4.1.2 BENEFICIOS DEL SERVICIO DE PREPAGO .................................................................. 44 2.3.4.1.3 ASPECTOS TÉCNICOS ................................................................................................. 45 2.3.4.1.4 FLUJO BÁSICO DE LLAMADA ..................................................................................... 46 2.3.4.1.4.1 AUTENTICACIÓN ............................................................................................... 46 2.3.4.1.4.2 AUTORIZACIÓN ................................................................................................. 46 2.3.4.1.4.3 CONTABILIDAD.................................................................................................. 47 CAPÍTULO III: IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE FACTURACIÓN A2BILLING PARA ASTERISK PBX. ANÁLISIS Y VALIDACIÓN DE LOS RESULTADOS. ..................................... 48. II.

(15) Índice 3.1 HERRAMIENTAS DEL SISTEMA A2BILLING...................................................................... 48 3.1.1 INTERFAZ DE ADMINISTRACIÓN .............................................................................................. 48 3.1.2 INTERFAZ DE USUARIO ............................................................................................................. 49 3.2 ANÁLISIS Y VALIDACIÓN DE FUNCIONAMIENTO........................................................ 49 3.2.1 LLAMADA A UN NÚMERO EXTERNO ......................................................................................... 49 3.2.2 LLAMADA A UN NÚMERO CON TARIFA NO ESPECIFICADA..................................................... 49 3.2.3 LLAMADAS CON CRÉDITO CERO .............................................................................................. 50 3.2.4 DESCONEXIÓN DE LLAMADA ................................................................................................... 50 3.2.5 TARJETAS SIMULTÁNEAS.......................................................................................................... 50 3.3 CARACTERÍSTICAS .................................................................................................................... 50 CONCLUSIONES..................................................................................................................................... 52 RECOMENDACIONES........................................................................................................................... 53 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................................... 54 ANEXO 1 .................................................................................................................................................... 57 ANEXO 2 .................................................................................................................................................... 59 ANEXO 3 .................................................................................................................................................... 66 GLOSARIO................................................................................................................................................ 73. III.

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(17) Introducción. INTRODUCCIÓN La telefonía es un servicio de comunicaciones de vital importancia en la vida cotidiana. La posibilidad de comunicarse con personas distantes y todo un conjunto de oportunidades que ello acarrea promueve el desarrollo de nuevas vías para facilitar y extender su aplicación. Dadas las particularidades físicas necesarias para consumar el servicio telefónico tradicional a grandes escalas, se conciben soluciones tecnológicas con nuevas concepciones que permiten brindar el servicio básico de comunicación entre personas añadiéndole un conjunto de nuevas posibilidades. Las tecnologías de comunicación soportadas sobre redes de computadoras basadas en el Protocolo Internet son una muestra de soluciones alternativas que se insertan en el ambiente de las comunicaciones. Esta última, conocida como “Telefonía IP”, aboga por la convergencia entre las redes telefónicas tradicionales y las redes de paquetes basadas en el Protocolo Internet; como por ejemplo las redes de computadoras. La Voz sobre IP (Voive Over IP - VoIP) viene a complementar este concepto de manera práctica y es motivo de estudio para la mejor comprensión de los temas posteriores. Como parte del desarrollo actual de las telecomunicaciones en el país se han implementado algunas de las tecnologías de punta imperantes en el orbe mundial. Inmiscuidos en este proceso de avance, en nuestra universidad se instaló un sistema de telefonía IP. Este sistema viene a resolver numerosas necesidades pero carece de una forma de control de los recursos de la Universidad, lo que produce un incremento del costo de los servicios que se pagan al proveedor de telecomunicaciones ETECSA. Esta inexistencia alienta al malgasto de los recursos y al incremento de las interrupciones telefónicas. Por esta razón, la implementación de un sistema informático especializado en este proceso de gestión económica supone una mejoría en el proceso de servicio e integración de la información, protección de los intereses tanto del operador como del cliente, añadiéndole mayor fiabilidad al sistema de telecomunicaciones como tal, así como menores costes en recursos humanos y técnicos. Este trabajo pretende centrar sus objetivos en la instalación de un sistema de facturación soportado sobre la plataforma existente de telefonía IP, Asterisk PBX; prestando servicios de prepago, teniendo en cuenta el intercambio del sistema implementado con los - 1-.

(18) Introducción operadores que el mismo integra y servirá de base a aquellos que comiencen a investigar sobre el tema y la solución implementada podrá ser confrontada con las soluciones de otros desarrolladores.. Objetivo General Analizar, implementar y verificar un sistema de facturación avanzado para ser aplicado a un sistema de Telefonía IP basado en la PBX Asterisk. Objetivos Específicos 1. Analizar las ventajas de la Telefonía IP así como su inserción en las comunicaciones actuales en el ámbito nacional e internacional. 2. Considerar esta creciente tecnología como una oportunidad de negocio para operadores de telecomunicaciones, a través de un sistema de facturación eficiente. 3. Revisar los principales servicios brindados por la telefonía IP. 4. Analizar alguno de los sistemas de facturación de sistemas telefónicos propuestos para telefonía IP y considerar los posibles servicios a prestar por estos sistemas de facturación, prestando especial interés en servicios de prepago. 5. Implementar un Sistema de Facturación específico, para ser aplicado en la PBX híbrida Asterisk, en el entorno universitario (FIE). 6. Poner a prueba el Sistema implementado, con el objetivo de verificar sus potencialidades y validar su aplicación.. Estructura del Trabajo El informe de la investigación se estructurará en resumen, introducción, capitulario, conclusiones y recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos. Introducción Se dejará definida la importancia, actualidad y necesidad del tema que se aborda y se dejarán explícitos los elementos del diseño teórico - 2-.

(19) Introducción Capítulo I Revisión bibliográfica del tema de la telefonía IP y el estado del arte en las investigaciones y sistemas existentes. Capítulo II Descripción de los métodos de contabilidad y facturación para telefonía convencional y telefonía IP. Abordando las posibles implicaciones. Selección de las técnicas y servicios a emplear dadas las exigencias del fenómeno. Capítulo III Instalación del sistema de facturación para Asterisk. Realización de pruebas que sustenten su aplicabilidad. Validación de los resultados. Conclusiones Se realizará un análisis crítico de los resultados obtenidos a partir de los objetivos que se trazaron inicialmente. Recomendaciones Se harán recomendaciones que tengan como objetivo enriquecer el material a partir de los resultados obtenidos. Referencias bibliográficas Se hará un listado de las referencias bibliográficas consultadas siguiendo la metodología existente para este fin. Anexos Temas que por su amplitud no fueron abordados en el capitulario y que su importancia exija su aparición en el trabajo.. - 3-.

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(21) Capítulo I CAPÍTULO I: LA TELEFONÍA IP, SUS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Y LA NECESIDAD DE LOS SISTEMAS DE FACTURACIÓN EN LA MISMA.. 1.1 ¿Qué es Telefonía IP? La telefonía IP, está constituida por protocolos, mecanismos y aplicaciones mediante los cuales el transporte de las llamadas telefónicas que han sido tradicionalmente transmitidas sobre redes dedicadas basadas en conmutación de circuitos, como las redes telefónicas conectadas mediante pares de cobre; son ahora transmitidas sobre redes de datos basada en el protocolo Internet (Internet Protocol - IP), sin importar cómo los teléfonos convencionales, las computadoras con multimedia (softphones) , teléfonos IP, y otros dispositivos; tomen parte en las llamadas y si éstas son transmitidas entera o parcialmente sobre la red de datos (Figura 1.1).(Nortel Networks, 2004). Figura 1.1 Red de telefonía IP La tecnología que permite la convergencia de las redes de conmutación de circuitos con las basadas en conmutación de paquetes es llamada Voz sobre IP (Voice Over IP - VoIP). Esta tecnología trata mayormente el proceso físico de transmisión de la voz por la red de paquetes, es decir, la conversión de la voz en señales digitales, compresión, encapsulamiento y envío de la información procesada a su destino. (Nortel Networks, 2004). 1.2 Breve historia de la Telefonía IP. Durante los años tempranos de la década de los 90 Internet comenzó su expansión comercial. El protocolo Internet, parte del conjunto TCP/IP desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, parecía tener las cualidades indispensables para cambiar la forma en que se realizaban las comunicaciones de voz. (RAD Data Communications, 2001) -4-.

(22) Capítulo I En el año 1993, un grupo de aficionados comenzó a investigar las potencialidades de enviar paquetes de voz sobre el protocolo Internet. Como resultado, el 15 de febrero de 1995 una compañía israelí llamada VocalTec lanzó al mercado la primera aplicación de VoIP, a la que se le denominó “Teléfono Internet”. Este software significó un gran progreso en las comunicaciones de voz, pero no fue muy popular debido a numerosos problemas de funcionamiento e interoperatividad. En esta década, la telefonía IP y las aplicaciones de VoIP de diferentes vendedores eran incompatibles, dado principalmente, por sus desacuerdos en cuanto a la codificación de voz, planes de numeración y direccionamiento, y otras funciones que frenaban el correcto funcionamiento de esta tecnología. Para solucionar estos problemas, se conformaron grupos de trabajo constituidos por productores industriales con el fin de desarrollar estándares, especificaciones y guías para lograr la deseada interoperatividad. En mayo de 1996 se fundó un consorcio constituido por los principales vendedores de equipos y organizaciones tecnológicas incluyendo a Cisco, VocalTec, 3Com, Microsoft, US Robotic y NetSpeak para promover el uso del estándar H.323 de la Union Internacional de Telecomunicaciones (International Telecommunication Union - ITU). En 1998, la tecnología de voz sobre IP había ganado terreno en el campo de las comunicaciones de voz. En Estados Unidos el tráfico de voz utilizando esta tecnología representaba aproximadamente el 1% del tráfico de total de voz (WhichVoIP, 2005). Un conjunto de empresas del ramo comenzaron a implementar dispositivos que permitieran establecer comunicaciones de PC a teléfono y de PC a PC, a estos dispositivos se les llamó gateways (pasarelas). Empresas como Cisco, Lucent y Nortel introdujeron estos equipos en el mercado y como resultado, en el año 2000, el tráfico de VoIP era mayor del 3% del tráfico total de voz (WhichVoIP, 2005). En el año 2002, según (TeleGeography, 2004) el crecimiento del tráfico de voz sobre IP había crecido hasta casi un 11% del tráfico de voz internacional. En la siguiente tabla se muestra un resumen del tráfico Internacional de VoIP y de voz sobre PSTN del año 1998 hasta el 2003.. Tráfico VoIP. 1998. 1999. 2000. 2001. 2002. 2003. Crecimiento %. 150. 1,655. 5,954. 10,147. 18,045. 24,519. 177%. -5-.

(23) Capítulo I (millones de minutos). Tráfico de la PSTN 93,000 108,000 132,027 (millones de minutos) Porciento VoIP del 0.2% tráfico internacional. 1.5%. 4.3%. 146,095. 155,165. 166,615. 6.5%. 10.4%. 12.8%. 12%. Tabla 1. Resumen del tráfico Internacional de voz utilizando VoIP y PSTN. (TeleGeography, 2004) Como se puede observar en la tabla anterior, se nota un crecimiento considerable del uso de la tecnología de Voz sobre IP como resultado de su maduración y beneficios como tecnología alternativa. Las ganancias producto de las ventas de equipos que soportan VoIP se proyectaron a alcanzar alrededor de $3 mil millones de dólares en el año 2005 y se prevé que esté por encima de $8.5 mil millones de dólares a finales del año 2008. (WhichVoIP, 2005). 1.3 Comparación entre Telefonía IP y Telefonía Tradicional 1.3.1 Telefonía Tradicional El servicio telefónico es una de las tecnologías más confiables en la vida cotidiana, ya que todo es muy redundante y está configurado para funcionar siempre. Las redes telefónicas convencionales constan de numerosos cables que están compuestos por alambres de cobre, denominados pares telefónicos. Estos van desde el terminal del usuario hasta la central telefónica, llevando la voz en forma analógica hasta la placa de abonado en la central, donde es controlada la línea telefónica, realizando la conversión de esta señal analógica a una digital. Esta señal digital se convierte a una señal Modulada por Impulso Codificado (Pulse Code Modulation - PCM) de 64kbps, sin pérdida de información y sin compresión (Figura 1.2).. -6-.

(24) Capítulo I. Figura 1.2 Conexión entre un usuario y la PSTN Cuando se desea establecer una conexión entre usuarios que se encuentran en centrales telefónicas diferentes, se necesita un enlace multiplexado en tiempo entre ambas centrales. Este sistema de multiplexación se denomina Multiplex por División de Tiempo (Time Division Multiplex - TDM) y consiste en dividir el flujo de datos en partes iguales de 64kbits llamadas ranuras de tiempo o time slots. En la telefonía tradicional se hace un uso exclusivo de los recursos, es decir, el número de ranuras de tiempo y la duración de las mismas es fija en cualquier enlace aún cuando no se porta información, esto garantiza la calidad del servicio en la transmisión de la información pero hace un uso ineficiente de los recursos. El uso del enlace multiplexado necesita de un protocolo de señalización para establecer, supervisar y terminar sesiones entre las partes que se comunican. En la mayoría de las redes modernas basadas en conmutación de circuitos el protocolo para la señalización es el SS7 (Munch, 1999).. 1.3.2 Telefonía IP En Voz sobre IP existen un conjunto de protocolos que se encargan de realizar las funciones que se hacen en la telefonía tradicional, estos se dividen fundamentalmente en protocolos: de codificación de la voz, de transmisión y de señalización.. 1.3.2.1 Codificación de la voz La transmisión de la voz en comunicaciones de telefonía convencional es analógica, mientras que la que se hace sobre la red de datos, entiéndase telefonía IP, es digital. El. -7-.

(25) Capítulo I proceso de convertir ondas analógicas a información digital se hace con un codificadordecodificador comúnmente llamado Codec (Figura 1.3). Hay muchas maneras de transformar una señal de voz analógica, todas ellas gobernadas por varios estándares. Es suficiente decir que la mayoría de las conversiones se basan en la modulación codificada mediante pulsos (PCM) o variaciones (VoIP Foro, 2006).. Figura 1.3 Conversión de la voz analógica a digital Además de la ejecución de la conversión de analógico a digital, el Codec comprime la secuencia de datos, y realiza la cancelación del eco. La compresión de la forma de onda de la señal y el uso de la supresión de silencios posibilitan un ahorro del ancho de banda del canal por donde se transmite la voz. La supresión de silencio consiste en no enviar paquetes de voz entre silencios en las conversaciones humanas. Para calificar un Codec se elige un balance entre compresión y percepción, al que se le llama Puntuación de Opinión de la Media (Mean Opinión Score - MOS). Hay muchos balances distintos, cada Codec es sometido a una prueba de percepción por un grupo de personas que le dan puntuación a cada uno de ellos según la calidad del sonido escuchado después de haberse codificado la señal con contenido sonoro. A continuación se muestra una tabla resumen con los Codecs más utilizados actualmente: Razón de Bits Razón de (kb/s) muestreo (kHz). Nombre. Descripción. G.711. Modulación por impulsos codificados (PCM). 64. 8. 4.1. G.723.1. Codec de razón de transmisión dual (5.3 y 6.3 kbit/s) para comunicaciones multimedia. 5.6/6.3. 8. 3.8-3.9. G.728. Codificador del habla a 16 kbit/s usando Low-Delay Code Excited Linear Prediction (LD-CELP). 16. 8. 3.61. -8-. MOS.

(26) Capítulo I. G.729. Codificador del habla a 8 kbit/s usando Conjugate-structure Algebraic-Code-Excited LinearPrediction (CS-ACELP). 8. 8. 3.92. Tabla 1.1. Codecs más utilizados. (VoIP Forum, 2006) - La Razón de bits indica la cantidad de información que se envía por segundo. - La Razón de muestreo indica el número de muestras que se toman de la voz en la unidad de tiempo. - El Tamaño de la ventana indica cada cuantos milisegundos se envía un paquete con la información sonora. - El MOS indica la calidad general del Codec (valor de 1 a 5).. 1.3.2.2 Transmisión Para el envío de la voz se utiliza UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario - User Datagram Protocol) un protocolo que no está orientado a conexión y que a diferencia de TCP (Protocolo de Control de Transporte - Transport Control Protocol) no realiza las funciones de control de flujo, corrección de errores, numeración consecutiva de paquetes, ni envío de paquetes de reconocimiento o ack, porque como el tráfico es en tiempo real, es importante que si hay algún retraso, desorden o pérdida de paquetes, la información no se retransmita. Este protocolo es muy simple, actúa como multiplexor/demultiplexor del tráfico IP enviado y recibido. (Black, 2000) El Protocolo de Transporte en Tiempo Real (Real Time Transport Protocol - RTP) actúa en la capa de aplicación del modelo OSI. Está orientado a soportar todo el tráfico en tiempo real, es decir, todo el tráfico que necesita ser enviado y recibido en un periodo corto de tiempo, como por ejemplo, conversación de voz entre dos partes y reproducción de video mientras es recibido desde el transmisor. Ofrece servicios tales como identificación de tipo de carga, numeración de secuencias, cálculo de sincronización y jitter, entre otros. Éste no garantiza la entrega de tráfico en tiempo real pero suministra los recursos necesarios para que se realice de manera sincronizada.. -9-.

(27) Capítulo I El Protocolo de Control de Transporte en Tiempo Real (Real Time Transport Control Protocol - RTCP) complementa a RTP monitoreando la entrega de tráfico en tiempo real y permite al receptor detectar la pérdida de paquetes o compensar el jitter.. 1.3.2.3 Señalización En telefonía IP la señalización no es igual que en la telefonía tradicional, dada la naturaleza de los puntos extremos de la comunicación, es decir, de los terminales de comunicación. Estos pueden tener diferentes capacidades en cuanto a requerimientos de ancho de banda, codecs de audio y video, entre otras. Existen actualmente varios protocolos para señalización como las recomendaciones H.323 de la ITU-T y el Protocolo de Inicio de Sesión (Session Initiation Protocol - SIP) de la IETF (Internet Engineering Task Force). H.323 brinda la descripción de un sistema para el manejo de las comunicaciones de audio y video sobre una red como la red basada en IP. Define las entidades necesarias para las comunicaciones multimedia, las funcionalidades de éstas y la interoperabilidad entre ellas. Incluye especificaciones de empaquetado, control de llamadas y señalización, y compresión de audio y video. Por otro lado, SIP es un protocolo más actual que el H.323. Es un protocolo, de capa de aplicación, que permite establecer, modificar y terminar sesiones multimedia como llamadas de voz sobre IP. (Hostalot, 2005) SIP se compone de puntos finales (teléfonos IP, PCs, y otros) inteligentes que controlan su propia señalización lo que le permite tener mucha interacción con servidores. Es un protocolo Cliente-Servidor, lo que significa que un cliente emite una petición a un servidor, este maneja la petición y responde con el servicio pedido. SIP define dos tipos de mensajes: petición (request) y respuesta (response). Este es un protocolo basado en texto cuyos mensajes se han basado en el Protocolo de Transferencia de Hipertexto (Hyper Text Transfer Protocol - HTTP). (Much, 1999). - 10 -.

(28) Capítulo I. 1.4 Ventajas de la Telefonía IP 1.4.1 Convergencia de redes Como resultado del desarrollo tecnológico, en la actualidad, existe una afluencia cada vez mayor a la integración de las aplicaciones de voz y datos en las soluciones de telecomunicaciones. La convergencia es una tendencia mundial en las redes de telecomunicaciones actuales (Alcatel, 2005). La Telefonía IP ofrece la versatilidad necesaria para garantizar una arquitectura flexible y escalable, la implementación de servicios de valor agregado y nuevas facilidades empleando las redes instaladas, así como un sistema con mayores ventajas económicas, fácil de administrar y mantener, tomando en cuenta la centralización del mismo y con ello de sus funciones (Asterisk, 2005). La convergencia de los servicios, o de las redes, es resultado de las características competitivas del entorno actual. Los usuarios cada vez son menos comprensivos con las limitaciones de las redes fijas, lo que promueve la creación de nuevas plataformas que solucionen estos inconvenientes. Además, la convergencia también permite reducir considerablemente los costos, debido a que solo se necesitará una red para brindar todos los servicios (Figura 1.4).. Figura 1.4 Red convergente Los terminales de telefonía IP son recursos flexibles del sistema que pueden ser registrados por cualquier usuario sin importar su ubicación física, proporcionando las capacidades personalizadas de cualquier usuario dondequiera que este se encuentre. (Nortel Networks, 2004). Éstos soportan aplicaciones basadas en XML (eXtensive Markup Languague - 11 -.

(29) Capítulo I XML), entregan valor a la compañía o institución donde se implante este sistema, haciendo que las operaciones sean más sencillas, más rápidas y más eficientes. (Cisco, 2001). 1.4.2 Implicaciones económicas de Telefonía IP. En todo el mundo, se invierten grandes sumas para establecer las redes basadas en IP, para crear nuevas capacidades y permitir, a las redes de banda estrecha existentes y a las de banda ancha, la consumación de los servicios basados en IP. La fuerza inicial detrás de esta inversión ha sido el deseo a extenderse y mejorar el acceso a las redes de comunicación (ITU, 2003). Una de las razones en la motivación para enviar la voz sobre IP en una red dedicada de una empresa es la ventaja del costo que este proceso ofrece a las organizaciones, debido a la integración de computadoras y la telefonía en la misma plataforma. Sin embargo, esta ventaja no es obvia cuando se trata de un proveedor que transporta el tráfico de voz sobre un red del tipo local o de larga distancia que despliegan los proveedores de sus países, dónde la calidad de servicios (QoS) no es un problema trivial. Una infraestructura integrada que soporta todas las formas de comunicación permite más estandarización, reduce el equipamiento total y ahorra los complementarios. Las economías de poner todas las formas de tráfico soportadas sobre una red basada en IP, encausan a las compañías en una sola dirección, simplemente porque IP puede actuar como el agente aglutinador sin tener en cuenta la arquitectura subyacente. Esta infraestructura combinada puede soportar la optimización del ancho de banda. Sin embargo, la presente generación de Internet sólo se diseñó para el tráfico de los datos y no garantiza ninguna QoS para la voz y video en tiempo real. Las normas para el tráfico en tiempo real todavía están evolucionando. La siguiente tabla muestra al costo de la estructura entre la red circuitos conmutados y las redes basadas en IP: Componentes del costo. Costo en redes de circuitos Costo en redes basadas en IP conmutados. Transporte de llamadas de voz.. Fuerte dependencia de la Débil dependencia de la distancia y de la duración de distancia y de la duración de - 12 -.

(30) Capítulo I la llamada.. la llamada.. Costos de acceso. El costo fijo es relativamente bajo por línea telefónica. Igual que en circuitos conmutados.. Agregar nuevos servicios. Alto. Bajo. Tratando con el crecimiento en el tráfico de datos. Muy alto. Servicios de datos. Substancial pero mucho menor que en circuitos conmutados.. Alto, debido al requisito de Relativamente bajo, porque ejecutar las redes en capas todos los servicios - la voz y datos – están en una sola separadas. red.. De la tabla anterior se puede observar que: •. El costo de llamadas de la voz en una red basada en IP no es sensible a distancia o duración. Hay oportunidades para un operador de red a moverse hacia tarifa fija plana para las llamadas de telefonía IP.. •. El costo de acceso puede ser un problema importante para las redes IP. ¿Cómo pueden ellos recuperar el alto costo de proporcionar el acceso integrado de banda ancha sin disuadir a sus clientes?. •. Hay posibilidades para los operadores de red de poner precio a los servicios a niveles inferiores que los de sus competidores de circuitos conmutados.. 1.4.2.1 Costos de inversión, operación y mantenimiento. El caso de inversión ha sido discutido desde el punto de vista de los operadores que desean tomar las decisiones de la inversión para la telefonía IP (ITU, 2003). La opción está basada principalmente en el hecho de que se genera significativamente menos costo. Con más del 70% de ahorro en gastos importantes y el coste de operación, las soluciones de telefonía IP hacen los planes comerciales de operadores, más atractivos a los inversionistas, mientras les permiten dirigirse a segmentos del mercado que eran previamente improductivos (ITU, 2003). La inversión en esta tecnología posibilita un mayor incremento. - 13 -.

(31) Capítulo I en el rédito potencial por cliente, pues les ofrece un conjunto más amplio de servicios de valor agregado que en las redes convencionales. Al mismo tiempo, proporciona una ventaja competitiva sobre los rivales en las redes tradicionales. Los clientes potenciales son atraídos por las soluciones futuras ofrecidas por estas redes. Una vez capturados, los clientes son fáciles de retener. La naturaleza de valor agregado y la capacidad de los servicios de adaptarse a las satisfacciones de los usuarios implican un aumento del costo para el cliente a la hora de cambiar hacia otro proveedor, por esto, el cliente afianza su arraigo a este tipo de proveedores. Es más, los proveedores de servicio son capaces de atraer más inversión si ellos proponen usar IP en lugar de la tecnología de red de conmutación de circuitos en su plan comercial (Cisco, 2001). La Telefonía IP no es solamente beneficiosa para los operadores de telecomunicaciones, sino también para las pequeñas empresas que no contraten los servicios de terceros para así ahorrar capital. La rentabilidad de esta tecnología es evidente ya que disminuye el coste total de propiedad de todo un sistema de comunicaciones con respecto a una oferta de PBX tradicional; además de la fácil implementación de nuevos servicios y aplicaciones con el consecuente aumento de la productividad de los empleados. Aumenta la agilidad operativa con respecto a las demandas de negocio, al tener una red lista para aceptar cualquier nueva aplicación y permitir el crecimiento de la empresa sin necesidad de utilizar más recursos. En las soluciones de PBX tradicionales, existen al menos tres componentes distintos: una estructura de conmutación de líneas integrada en el sistema (la matriz hardware interna), un sistema operativo de control de llamadas, y las aplicaciones. (Cisco, 2004) Cualquier componente individual de esta arquitectura es propietario y debe adquirirse a través del fabricante de PBX y solo a través de él. No existe ninguna posibilidad de mezclar componentes de distintos fabricantes. Según (Cisco, 2004) en la solución de Telefonía IP lo primero que se hace es dividir los tres bloques funcionales en planos separados y se hacen interactuar vía interfaces estándares. ¾ La circuitería de conmutación es ahora la red IP con todas sus capacidades de ubicuidad.. - 14 -.

(32) Capítulo I ¾ El sistema operativo de control de llamadas se sitúa en otro plano que interacciona con el anterior a través de algoritmos estándar (SIP, H323, MGCP, entre otros). ¾ Las aplicaciones se sitúan en un tercer plano que de nuevo interaccionan con el plano de control a través de algoritmos estándar (XML y otros). De esta forma se aprovecha cualquier desarrollo de otro fabricante de aplicaciones o incluso hardware para enriquecer aún más la solución consiguiendo cuatro objetivos fundamentales: ¾ Una arquitectura abierta. ¾ Independencia de un único fabricante. ¾ Desarrollo rápido de aplicaciones. ¾ Coste de integración de las aplicaciones reducido. Estas características le brindan a los usuarios beneficios tales como: ¾ Costes menores: como la competencia es inherente a la arquitectura, enseguida se ajustan los precios. ¾ Aplicaciones y productividad: debido a la gran cantidad de ofertas que cubren cualquier necesidad. ¾ Agilidad operativa: una vez que ha desplegado la infraestructura, resulta muy sencillo añadir una nueva aplicación. 1.4.2.2 Recursos humanos. El entrenamiento del personal en las redes IP La telefonía IP ofrece una plétora de servicios a los usuarios que le imprimen cierta complejidad al núcleo de la red. La mayoría del personal de mantenimiento y administración de redes de voz está familiarizado con el ambiente de los circuitos conmutados. Su interacción y exposición con equipos relacionados con IP, su funcionamiento y mantenimiento, podrían plantear un desafío. A la hora de manejar y. - 15 -.

(33) Capítulo I solucionar los problemas de los equipos de la red de telefonía IP se requiere de personal experimentado, que es un recurso que escasea. Por consiguiente, las instituciones concernientes deben considerar la toma de medidas para tomar ventajas de la telefonía IP y sus servicios, educando adecuadamente al personal técnico existente e insertando nuevo personal calificado, que puede actuar como un agente de cambio para impartir los últimos conocimientos exigidos para tratar con los productos y servicios de la nueva tecnología. Cualquier medida tomada, por los operadores o administradores, para entrenar a su personal para lidiar y sacar provecho de la tecnología IP, agrega costo al costo global de servicios de telefonía IP. El entrenamiento de personal es necesario en el mundo tecnológico cambiante, independiente de la tecnología desplegada; así, en el caso de la telefonía IP, el desafío de entrenar puede verse como una oportunidad de invertir en los recursos humanos.. 1.4.3 Otros Beneficios Los usuarios de Telefonía IP pueden obtener provecho dada la naturaleza de esta tecnología orientada a software. Pueden extenderse las soluciones del software fácilmente e integrarse con otros servicios y aplicaciones, por ejemplo, calendario electrónico, navegar por Internet, correo de voz, video conferencias y otras. El despliegue de nuevos servicios de Telefonía IP requiere significativamente menos inversión en lo que se refiere a tiempo y dinero que en el ambiente de PSTN tradicional. Dada las ventajas de menores costos de inversión y mantenimiento, y del uso de IP como la red que soporta esta tecnología, los usuarios gozan de tarifas más abaratadas: por ejemplo: tarifas planas en lugar de la tarifa jerárquica de la PSTN; y servicios que son novedosos y que no existían en el entorno de una red basada en conmutación de circuitos. Las ventajas de tener una sola red, con la posibilidad de prestar numerosos servicios es una de las características más codiciadas por los proveedores de servicios, que pueden entonces ampliar su campo de acción. Además toda la seguridad que se implemente en cualquiera de estas redes será aprovechada por la otra, ya que ambas se encuentran unidas de cierta forma.. - 16 -.

(34) Capítulo I Dado los grandes beneficios, tanto para proveedores como para usuarios, de la telefonía IP los Proveedores de Servicio de Internet (Internet Service Providers - ISP) pueden ampliar su negocio ofreciendo servicios de telefonía IP como es el caso de los Proveedores de Servicios de Telefonía Internet (Internet Telephony Service Providers - ITSP) que usan la misma infraestructura que utilizan para proporcionar acceso de Internet para brindar los servicios de telefonía IP (Figura 1.5). Con esta integración los switch de datos pueden ser utilizados para los datos y para la voz empaquetada, sin tener que acudir a los costosos switch de voz. El multiplexado de datos y voz también pueden producir una mejor utilización del ancho de banda del canal.. Figura 1.5 Proveedor de Servicios de Telefonía Internet. 1.5 Desventajas de la Telefonía IP 1.5.1 ¿Por qué no migrar ya hacia la Telefonía IP? Transportar la información sobre una red basada en paquetes, suele tener las ventajas antes mencionadas. En una red de este tipo los paquetes que se envían se dividen y toman caminos diferentes hacia su destino, estos paquetes pueden perderse, y además no hay una garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar de un extremo al otro de la comunicación. El amplio despliegue comercial todavía está limitado por la calidad de voz (Quality of Voice - QoS) sobre IP, particularmente por el retraso (delay), variación del retardo (jitter), eco, pérdida de paquetes, compresión de la voz, entre otras. También muchos aspectos técnicos de contabilidad como facturación, cobro, roaming, permanecen como temas abiertos a futuras soluciones. La red IP no está pensada para dar ningún tipo de garantías. En estas redes no se construyen tablas para mantener la información acerca de la conexión porque no existe conexión realmente. Ésta es una red de entrega del mejor esfuerzo, esto significa, que tratará de entregar el tráfico a su destino, pero si ocurren problemas, el tráfico es descartado.. - 17 -.

(35) Capítulo I Según (Anixter, 2000). “La QoS es un mecanismo para definir los requisitos absolutos y relativos de funcionamiento de una red para los diferentes paquetes de tráfico que ésta soporta”. Uno de los factores que intervienen en la calidad del servicio es la latencia o retardo, es el tiempo transcurrido desde el instante en que se genera un paquete hasta que se recibe. Los retardos de 250 ms, o más, son notados generalmente por los oyentes (Anixter, 2000). Cuando el usuario está hablando y el otro lo está escuchando, no es aceptable sufrir tal demora. Estos problemas ocasionan el eco y el solapamiento de la conversación. La variación del retardo (jitter) es el tiempo de arribo entre paquetes (Figura 1.6). Éste debe ser cero para que la voz sea comprensible. Como la red tiene jitter, la voz deberá hacerse pasar por un sistema que encole los paquetes de voz y los entregue al oyente, retardados, pero sin el efecto del jitter.. Figura 1.6 Variación del retardo (Jitter) La pérdida de paquetes ocurre principalmente porque estos viajan por distintos caminos en la red, y existe la probabilidad de que en alguno de ellos haya congestión o roturas del enlace (Figura 1.7). Generalmente, una pérdida de paquetes del 10% no es tolerable. (Seydim. 1999). - 18 -.

(36) Capítulo I. Figura 1.7 Pérdida de paquetes La solución es que cuando se utiliza VoIP, hay que controlar la red. Si se tiene un enlace dedicado o una LAN interna, por ejemplo, es posible controlar el uso de la red y garantizar la calidad requerida.. 1.5.2 Calidad de servicio. Un problema con solución No obstante a los problemas de calidad de servicio telefónico a través de redes de conmutación de paquetes, se va acercando el momento de la integración de las redes de comunicaciones de voz y datos, pues se trabaja en técnicas que permitan disminuir los problemas de calidad en VoIP. Por ejemplo, los conmutadores en una red de área local (Local Area Nertwork - LAN) son dispositivos de rapidez inherente pero aun así se puede producir congestión; en este caso, el conmutador debe ser capaz de guardar en un buffer parte del tráfico mientras transmite el resto. Es obvio que cuando se produce una mezcla de voz y datos, se debe dar prioridad a la voz. El estándar IEEE 802.1p se elaboró para cubrir este aspecto. Otra forma de garantizar calidad de servicios es utilizando el Protocolo de Reserva de Recurso (Resource Reservation Protocol - RSVP) que permite que las aplicaciones reserven de forma dinámica el ancho de banda de la red y por lo tanto requerir un QoS específico para un flujo de datos. RSVP habilita una garantía de reserva de ancho de banda de punto a punto, de manera que todos los dispositivos a lo largo de la ruta (hosts y routers) deben soportar RSVP.. - 19 -.

(37) Capítulo I En enlaces de serie de baja velocidad (< 2 Mbps), se puede utilizar la compresión de encabezado RTP para reducir la sobrecarga de la red. Éste comprimirá el encabezado RTP/UDP/IP de los 40 bytes usuales a 2-5 bytes. El resultado será un considerable ahorro de ancho de banda porque, como ocurre con frecuencia con VoIP, la verdadera “carga útil” o paquete de datos dentro del encabezado puede ser bastante pequeño, mientras que el propio encabezado está consumiendo una porción significativa del ancho de banda.. 1.6 Sistema de facturación como posibilidad de negocios Todas las posibilidades que brinda la Telefonía IP son factibles siempre que se tenga una correcta administración y conservación de los recursos en la infraestructura, para ello se necesitan mecanismos de control de dichos recursos. Si por otra parte, se trata el tema de la posibilidad de las empresas de utilizar esta tecnología como una posibilidad de negocios, es importante entonces aplicar métodos de facturación a los clientes a los que se les prestan dichos servicios, de manera similar a lo que se hace en la telefonía tradicional, con algunos cambios dada la diferencia tecnológica entre ambas. En un entorno en el que estos servicios no estén controlados, las empresas sufren de grandes perdidas producto del abuso en su utilización por parte de los empleados; nótese que las pérdidas ocurren por dos factores: en primer lugar, aumento del costo de los servicios de comunicaciones producto del uso indiscriminado para fines no relacionados con la empresa y en segundo lugar, debido a la disminución en la productividad de los empleados al estos perder tiempo en charlas telefónicas no vinculadas a su trabajo. Además, las ventajas de contar con la información necesaria para una correcta planificación del crecimiento, las inversiones en la red y el control de los usuarios no pueden ignorarse. Es aquí donde se necesita de la gestión de contabilidad en la red que en términos generales puede definirse como aquella que permite establecer cargos (o tasas) por el uso de recursos, e identificar costos correspondientes a la operación y mantenimiento de esos recursos. Aunque se reconoce como cierto el hecho de que, al involucrar a los usuarios con el proceso de pago de los servicios, incluso en esquemas en que el dinero no proviene del. - 20 -.

(38) Capítulo I propio usuario sino de la organización, pero con visibilidad para éste de cuanto significa su comportamiento en términos de dinero, se logra un control satisfactorio en la utilización de los recursos costosos de comunicaciones; existen organizaciones en las que este mecanismo no es aplicable o no tiene efecto. Un ejemplo de esto podrían ser las instituciones educacionales o entidades presupuestadas. Aquí se requiere de otros métodos para el control de uso. La solución a este último problema y en general aplicada hoy a la mayoría de los sistemas de gestión de contabilidad es su integración con el sistema de configuración de la red y el prestamista de servicios. Esta integración permitiría, a partir de contar con la información necesaria, actuar sobre los dispositivos o los servicios para controlar el uso que de estos hacen los usuarios. En resumen, la implantación de un sistema de gestión de contabilidad y facturación que incorpore las funcionalidades descritas y los beneficios que ello reporta hacen de él una pieza imprescindible en la aplicación de la telefonía IP. Díganse por ejemplo: 1. Capacidad de planificación con bases concretas que garanticen la mejor relación costo beneficio en cada inversión. 2. Posibilidad de control del uso que realizan los usuarios de los recursos de red de la organización. Minimizando las perdidas en dinero, tiempo o eficiencia de los canales de comunicaciones originadas por el mal uso que hacen los usuarios en entornos no controlados. 3. Posibilidad de calcular y repartir los costos de mantenimiento de la red con políticas variadas y que apoyen al aumento de la disciplina de los usuarios en cuanto a uso de esta se refiere. Existen numerosos sistemas de facturación en Telefonía IP que cumplen con las funcionalidades descritas anteriormente, sus diferencias están principalmente en las potencialidades que estos logran cubrir, en los sistemas a los que están dedicados y en el precio.. - 21 -.

(39) Capítulo I. 1.6.1 Sistemas de facturación para Asterisk PBX Los sistemas que se mencionan a continuación son sistemas de facturación de código abierto y libre distribución. Están diseñados para facturar los servicios de telefonía IP sobre plataformas como Asterisk PBX (instalada en la Facultad de Ingeniería Eléctrica).. 1.6.1.1 AstBill AstBill es uno de los sistemas de facturación utilizados para plataformas basadas en código abierto y de libre distribución. Su interfaz gráfica está basada, al igual que Asterisk2Billing, en un cliente Web; ofreciendo una herramienta cómoda y sencilla a los operadores de pequeñas empresas que deseen controlar sus recursos y cobrar por ellos. Utiliza bases de datos MySQL. Las tarifas se basan en duración de llamadas externas e internas, tarifas planas, entre otras. La autenticación se realiza mediante identificador del llamante, a través de su ID o identificador de usuario en el sistema. Ésta característica hace de éste un sistema vulnerable dado la posibilidad de autenticarse con una identidad falsa.. 1.6.1.2 Trabas Trabas permite la administración de usuarios, grupos de usuarios y grupos de tarifas haciendo una diferenciación de usuarios en consumidores, administradores u operadores. La información de pago se conforma en reportes financieros para su posterior cobro. Carece de herramientas para realizar facturación de servicios prepagados, sólo implementa servicios de pospago.. 1.6.1.3 Asterisk2Billing Este sistema de facturación consta con una poderosa plataforma de tarjeta de llamada que puede ser desplegada fácilmente sobre un servidor donde esté instalada cualquiera de las versiones de la PBX híbrida Asterisk, proporcionando una gama amplia de herramientas. - 22 -.

(40) Capítulo I para manejar un complejo y avanzado sistema de tarjetas tanto de prepago como de pospago. (Asterisk2Billing, 2006) La autenticación con el uso de un número de tarjeta prevé que se realicen múltiples llamadas con un mismo identificador. El llamante es informado sobre el estado de su crédito. La llamada es previamente cotejada con una tabla de tarificación de destinos, cuyo resultado se corresponde con un consumo máximo de minutos permitidos para la llamada del usuario. Mediante este sistema se pueden controlar y llevar archivos de auditoría o reportes de las llamadas realizadas, el destino, el tiempo en minutos de llamadas consumidos por los usuarios, comparación de carga de tráfico, generación de facturas en diferentes formatos (pdf y cvs), entre otros parámetros. Dadas las características de este sistema y el grado de actualización del software por parte de la comunidad de desarrolladores, es el sistema de facturación que se implementará sobre la plataforma de telefonía IP Asterisk PBX.. - 23 -.

(41)

(42) Capítulo II CAPÍTULO II: GESTIÓN DE CONTABILIDAD DE LOS SERVICIOS EN LA TELEFONÍA. SERVICIOS DE FACTURACIÓN EN TELEFONÍA IP.. 2.1 Gestión de contabilidad La gestión de contabilidad tributa a tres aspectos de la gestión de la red: la planificación, el control y las finanzas. En el primer caso el conocimiento de la utilización de los recursos de la red y sus servicios permite planificar el crecimiento o el tipo de inversiones que requiere la red. En el segundo aspecto, mantener información sobre el uso, a nivel de usuarios, garantiza el adecuado control del comportamiento de estos. Por último ésta información de uso permite el establecimiento de políticas de cobro basadas en consumo, que de cierto modo, aporta al control del uso de la red al tiempo que garantiza la recuperación de los costos de mantenimiento de la misma. (Garófalo, 2004) En la mayoría de las organizaciones los costos de la red son pagados a partir de un presupuesto central. En este esquema los empleados no participan del pago y en la mayoría de los casos, ignoran el impacto de su comportamiento hacia los servicios de la red en las finanzas de la organización. Los proveedores de servicios de telecomunicaciones han sido los primeros en avanzar hacia políticas de facturación basadas en consumo. Lo cual es lógico si se tiene en cuenta lo altamente competitivo que es hoy este mercado y el continuo abaratamiento de los anchos de banda. El único modo posible de obtener ganancias está relacionado cada vez más con la utilización de mecanismos de facturación basados en el consumo, el cual permite al cliente percibir que está pagando por los servicios y recursos que realmente está utilizando.. 2.1.1 Elementos de gestión de contabilidad La gestión de contabilidad incluye funciones para: a) informar a los usuarios de los costos en que han incurrido y/o de los recursos consumidos; b) permitir el establecimiento de cuotas en la contabilidad y asociar calendarios para las tarifas por la utilización de recursos; y. - 25 -.

(43) Capítulo II c) permitir la combinación de costos cuando se invoquen múltiples recursos y/o servicios para alcanzar un objetivo de comunicación dado. El proceso de gestión de contabilidad podría simplificarse a los siguientes pasos: 1. Obtener información sobre el uso de los recursos de red y/o los servicios. 2. Emplear medidores que ayuden y faciliten el uso de cuotas. 3. Facturar a los usuarios por el uso de los recursos y/o servicios. Es esencial definir algunos conceptos para una correcta interpretación de los contenidos tratados en este capítulo. La contabilidad es utilizada principalmente para obtener remuneración por la utilización de los recursos de la empresa prestamista. El registro del uso de los recursos, con el propósito mencionado, es llamado contabilidad. La facturación es el proceso de aplicar tarifas, o precios, a los detalles del uso recolectados; con el objetivo de generar un importe (factura) para el pago por parte del usuario.. 2.1.2 Metas de un sistema de gestión de contabilidad Ya tomada la decisión de realizar gestión de contabilidad deben responderse dos preguntas fundamentales: 1. ¿Qué objetivos persigue? Garantizar la planificación adecuada de las inversiones, controlar a los usuarios, la recuperación de los costos o una combinación de estos. La respuesta a esta pregunta define en gran medida los requisitos de la información que debe recuperarse de la red sobre el uso de sus recursos y servicios. 2. ¿Que tipo de gestión de contabilidad se realizará? Se reconocen dos grandes áreas de gestión de contabilidad (Garófalo, 2004): la contabilidad de los servicios de transporte, que en lo fundamental se refiere al metraje de la utilización de los enlaces y su distribución por protocolos; y la contabilidad de los servicios de aplicación, aquí se recupera información de uso de cada uno de los servicios que se le ofertan a los usuarios (e-mail, vídeo conferencia, entre otros). La respuesta a esta pregunta impone el alcance que tendrá la información a recolectar y la ubicación de los medidores. - 26 -.

(44) Capítulo II. 2.2 Contabilidad de los servicios en Telefonía convencional El sistema de contabilidad es uno de los sistemas más complicados que manejan los operadores de telecomunicaciones. La complejidad de estos sistemas varía grandemente con los diferentes operadores. Con el desarrollo tecnológico los servicios de las telecomunicaciones se tornan más ambiciosos y por ende complejos, por este motivo es necesario disponer de sistemas de contabilidad con un alto grado de flexibilidad, personalizables y escalables con vista a las necesidades particulares de los operadores y clientes. Debe operar con exactitud, transparencia y fiabilidad suficiente, como forma de mantener un alto grado de conformidad de los clientes. Es importante lograr los aspectos de seguridad y simplicidad para así evitar todo tipo de fraude y mal uso de los servicios.. 2.2.1 Tarifas El propósito primario de cualquier estructura de tarifas en redes de telecomunicaciones, desde el punto de vista del operador, es el de asignar precios a los servicios para cubrir, al menos, el costo global de prestar dichos servicios. Las tarifas tienen un propósito secundario: se usan para regular la demanda de los recursos disponibles, es decir, a fin de lograr una utilización más equitativa y eficaz de la red; en cuyo caso se busca un ahorro de los recursos o incitar a los abonados a hacer más llamadas en horarios de bajo tráfico y generar así ingresos adicionales. (ITU-T, 1993.) Al definir las tarifas, los operadores deben tomar en cuenta tanto las necesidades del subscriptor, en lo que constituye a un cobro razonable, como las de la compañía para cubrir los costos básicos y recibir una ganancia adecuada. Los operadores deben esforzarse por ofrecer sus servicios a un precio competitivo, da tal modo que la ganancia sea suficiente para asegurar el desarrollo de la compañía. Las tarifas pueden incluir los siguientes elementos de precio: •. Una tarifa fija al contratar el servicio.. •. Un pago fijo periódico para cubrir los costos de mantenimiento del sistema.. - 27 -.

(45) Capítulo II. • El cobro relacionado con el uso para cubrir costos variables asociados con el servicio.. 2.2.2 Proceso de contabilidad La recomendación X.742 de la ITU-T propone que el proceso de “recibir remuneración” por la utilización de los recursos se le llama contabilidad. Según (ITU-T, 1995a) el proceso de contabilidad está compuesto por tres sub-procesos: •. El proceso de medición por uso, se encarga de crear y archivar los Registros de Medición de Uso (Usage Metering Records - UMR) resultado de la ocurrencia de eventos contables en los sistemas. Como consecuencia, varios eventos pueden producir un UMR, y el uso de un servicio que requiere varios recursos puede dar lugar a generar varios UMRs.. •. El proceso de cobro, se responsabiliza de coleccionar los UMRs que pertenecen a una transacción de servicio en particular para combinarlos y formar los archivos de transacción de servicio. Estos archivos contienen la información de costos.. •. El proceso de facturación, colecciona los registros de la transacción de servicio y selecciona de estos los que pertenecen a un subscriptor de servicios en particular. Finalmente, en este proceso es donde se realiza la factura.. En la siguiente figura (Figura 2.1) se muestran estos la arquitectura de contabilidad compuesta por los tres procesos anteriores.. Figura.2.1 Flujo de la información en el proceso de contabilidad.. - 28 -.

(46) Capítulo II. 2.2.3 Medición por uso La medición por uso sigue toda la utilización de recursos por parte de los elementos de la red, de esta forma los operadores tienen suficiente información para facilitar la contabilidad. Algunos requisitos generales para UMRs son: (ITU-T, 1995a) •. Debe ser posible relacionar UMRs a los recursos y servicios de usuarios. También, es posible que algunas transacciones resulten en más de un registro, y debe ser posible poner en correlación éstos.. •. Su integridad debe ser determinable.. •. Deben contener el tipo del servicio, qué generó el registro, la condición que activó la generación, y suficientes datos que garanticen información suficiente para los procesos subsiguientes.. Producto que este proceso es un elemento esencial en la generación de ganancias, debe ser fiable, para que ningún evento sea perdido y en consecuencia no haya pérdidas monetarias. Esto significa que la mayoría de los sistemas que participan en el proceso de medición por uso, y también en todo el proceso de contabilidad, deben replicarse y tener suficiente capacidad para manejar picos en el uso del servicio. Los UMRs no son utilizados sólo para recoger los datos de las llamadas para realizar la factura, otros usos principales están en el descubrimiento de fallas y colección de datos estadísticos. Estos archivos, también pueden emitirse para eventos que no llevan a una transacción de cobro. Un ejemplo de tales eventos es el rechazo de servicio, esto sucede en situaciones en que hay recursos escasos en el sistema, principalmente en los picos de servicio. Hay generalmente dos maneras de lograr la medición por uso: cómputo de pulsos periódicos (Periodic Pulse Metering - PPM) y los Registros detallados de llamadas (Call Detail Records - CDR).. - 29 -.

(47) Capítulo II. 2.2.3.1 Cómputo de pulsos periódicos. PPM PPM es el método más corriente de medición de las llamadas locales de los abonados, según el cual el contador del llamante registra un impulso inicial (que representa el precio de la llamada de una sola unidad) tan pronto como el abonado llamado descuelga el teléfono, y luego se generan impulsos a intervalos fijos. El impulso inicial tasable representa el pago del coste de "establecimiento" y los siguientes impulsos el pago de la ocupación del circuito y de la central. (ITU-T, 1993) Los intervalos entre impulsos pueden tener mayor duración en las llamadas cursadas por la noche o los fines de semana, a fin de aumentar la demanda durante los periodos en los que no se emplea en su totalidad la capacidad de la central y de aliviar la carga de tráfico durante los periodos de actividad intensa. (ITU-T, 1993) Uno de los problemas mayores de PPM está en su pobre extensibilidad para los nuevos servicios y los modelos de cobro. (Mäkelä, 1999). 2.2.3.2 Registros detallados de llamadas. CDR Cuando una llamada se cobra mediante CDR, la información de interés para el cobro es reunida durante la llamada, para ser estructurada después en un CDR. Generalmente estos archivos son planos, en formatos como el ASCII (American Standard Code for Information Interchange), EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) hasta binarios, en dependencia de los vendedores. Los campos contienen, al menos, los datos básicos siguientes: información del subscriptor A y B (A - subscriptor llamante y B subscriptor llamado), hora y fecha de la transacción de servicio, información cuantitativa de la transacción, por ejemplo la duración de una llamada o volumen de datos transferidos y medios utilizados. El CDR se completa y los resultados se proporcionan, generalmente, en la desconexión de la llamada. Sin embargo, un CDR también puede dar terminación en cualquier momento durante la conexión. En una llamada larga se puede generar, por consiguiente, más de un registro (CDR).. - 30 -.

(48) Capítulo II Como los sistemas de medición por uso deben ser capaces de manejar los picos en el uso de servicio, el procesamiento de los CDR debe ser eficiente. En algunos equipos inteligentes (como los nodos de servicio) este requisito es aun mayor, ya que el mismo hardware que procesa los CDRs debe realizar la lógica de servicio, tornándose crítico durante los picos. Estos requisitos impiden la transferencia continua de flujos de CDRs a las fases finales del proceso, como resultado, estos archivos se guardan localmente en el equipo de la red, en discos magnéticos en lotes. Los lotes se transfieren entonces en intervalos predeterminados, por ejemplo en momentos de baja carga de tráfico o fuera del pico de servicio, a los dispositivos de mediación. (ETSI, 1998). 2.2.4 Sistemas de mediación Los sistemas de mediación se encuentran entre las redes de telecomunicaciones y los sistemas de apoyo operacionales (Operational Support Systems - OSS). Los sistemas de la mediación proporcionan un flujo de información de llamada entre el equipo de la red y múltiples aplicaciones. Estas aplicaciones comprenden sistemas de tasación, sistemas de atención del cliente y facturación, así como los sistemas de administración de fraude y aplicaciones basadas en el almacenamiento de datos para el uso en la comercialización y planeamiento. La información fluye a través de las plataformas de mediación en dos direcciones: •. Se colectan los UMRs de los elementos de la red para entregarlos a los sistemas facturación.. •. El servicio que provee las peticiones se transfiere de los sistemas de facturación a los conmutadores.. 2.2.4.1 ¿Por qué se necesitan soluciones de mediación complejas? En el pasado, la mediación se ha manejado por el traslado manual de cintas magnetofónicas entre los conmutadores y los sistemas de facturación. La automatización de este proceso ha sido una tarea ineludible para los operadores que poseían conmutadores de un solo. - 31 -.