Telefonia - Telefonia Ip

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GUSTAVO DU MORTIER

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ESPECIALISTA EN REDES

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BAJAR COSTOS DE COMUNICACION Y, A LA VEZ, SUMAR FUNCIONALIDAD

LA TECNOLOGIA DE VOZ SOBRE IP, QUE HACE UNOS AÑOS ERA APENAS UN DIVERTIMENTO DE LOS FANATICOS DE INTERNET, HOY ES UNA ALTERNATIVA VALIDA PARA BAJAR LOS COSTOS DE TELEFONIA EN LAS EMPRESAS, Y SUMA, ADEMAS, PRESTACIONES SUPERIORES A LOS SISTEMAS TRADICIONALES.

TELEFONIA

IP a telefonía IP (más conocida como voz sobre IP, o VoIP) consiste en la transmisión de llamadas telefónicas sobre un red de datos basada en el protocolo IP (Internet Protocol). La forma más popular de VoIP es la que se usa en las comunicaciones de voz a través de Internet, mediante sistemas de mensajería instantánea (MSN Messenger, ICQ) o de aplicaciones como Internet Phone o NetMeeting. Estas formas de comunicación no brindan la misma calidad que la telefonía tradicional, debido a un inconveniente propio de las redes de datos que se basan en la conmutación de paquetes y que no poseen un mecanismo que asegure la calidad de servicio. A continuación, veremos el porqué.

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CIRCUITOS VS. PAQUETES La conmutación de circuitos es el concepto básico sobre el que descansan las redes telefónicas tradicionales desde hace más de cien años. Cuando se hace una llamada, se establece una conexión punto a punto entre las partes, que se mantiene abierta mientras dura la comunicación. Dado que se trata de una conexión de ida y vuelta, recibe el nombre de circuito. Este

LAS CENTRALES TELEFONICAS IP SE PARECEN A SIMPLES "PATCHERAS", AUNQUE POR DENTRO SE ENCUENTRE UNA COMPLEJA LOGICA PARA LAS FUNCIONES DE TELEFONIA. 56

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¿UNA COMPUTADORA O UN TELEFONO? AMBAS COSAS A LA VEZ. ESTE TELEFONO DE AVAYA ES UNA MUESTRA DEL FUTURO DE LA TELEFONIA.

es el fundamento de la red telefónica pública conmutada (PSTN, Public Switched Telephone Network). Las conversaciones telefónicas sobre las redes PSTN se transmiten a un índice fijo de aproximadamente 64 Kbps (kilobits por segundo) en cada dirección, lo cual suma una transmisión total de 128 Kbps. Esto se traduce en la transmisión de 16 KB (kilobytes) por cada segundo que la conexión se mantiene abierta, o sea, 960 KB por minuto. En una conversación de 10 minutos, la transmisión total es de 9600 KB, más o menos 9,4 MB. En un conversación telefónica normal, la mayor parte de este volumen de datos se desperdicia. Para empezar, cuando una de las partes habla, la otra escucha, con lo cual el volumen de datos se podría reducir a la mitad. Después, en una buena parte del tiempo que dura la conversación se producen silencios; si los eliminamos, el volumen de datos podría achicarse aún más. Las redes IP utilizan conmutación de paquetes en lugar de conmutación de circuitos. Esto significa que las conexiones entre dos puntos se mantienen abiertas apenas el tiempo suficiente para que un pequeño

lote de datos –llamado paquete– viaje de un punto al otro. Lo que sucede bajo esta metodología es que el conjunto total de datos por transmitir se divide en pequeños paquetes, cada uno de ellos con una dirección de destino que le indica a la red hacia dónde debe enviarlo. Cuando el destinatario recibe los paquetes, los combina nuevamente, de manera tal de obtener el conjunto de datos original. La conmutación de paquetes es muy eficiente en cuanto al aprovechamiento de la red, dado que minimiza el tiempo durante el cual las conexiones se mantienen abiertas entre dos puntos y así reduce el tráfico. La tecnología VoIP se basa en el método de conmutación de paquetes para ofrecer varias ventajas con respecto a las comunicaciones basadas en la conmutación de circuitos. Por ejemplo, usando conmutación de paquetes, varias llamadas telefónicas ocupan el mismo espacio que ocupa una sola llamada en la red basada en conmutación de circuitos. Volviendo al ejemplo anterior, la llamada de 10 minutos cursada por la red PSTN consumió 10 minutos de transmisión a 128 Kbps. Con VoIP, esa misma comunicación hubiese consumido sólo 3,5 minutos de tiempo de transmisión a 64 Kbps. Basándose en esta estimación, se deduce que tres o cuatro llamadas de VoIP pueden caber en el espacio que ocupa una sola llamada cursada por el sistema convencional. El inconveniente que tienen las redes que utilizan conmutación de paquetes es que, al no mantener la conexión entre las partes abierta durante toda la transmisión, no pueden asegurar que todos los paquetes POWERUSR

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tarden el mismo tiempo en llegar a destino, ya que cada uno puede tomar un camino diferente. Esto se traduce en demoras que dificultan la conversación (cuando una de las partes termina una frase, quizá pasen varios segundos hasta escuchar la siguiente frase de la otra persona). Este efecto indeseable puede mitigarse usando colas de paquetes, que funcionan igual que las aerosillas, tal como lo explica Gabriel Sakata, ingeniero de sistemas empresariales de Cisco: “Las personas no llegan todas juntas para subir a la aerosilla; lo van haciendo a intervalos irregulares. Por eso es que hacen cola y van subiendo a la velocidad a la que pasan las aerosillas”. En el caso de los paquetes de VoIP, las colas pueden ocultar en cierta forma los retardos, aunque nada pueden hacer para evitar la pérdida de paquetes, otro efecto indeseable de las redes IP. Otra manera de mejorar la calidad de VoIP es incorporar el concepto de calidad de servicio, o QoS (Quality of Service): en redes controladas –no es el caso de Internet–, a los paquetes se les puede asignar prioridad según su contenido. Si contienen partes de un mensaje de e-mail, tendrán baja prioridad, ya que el e-mail no es un servicio sensible al tiempo; en cambio, si contienen fragmentos de una conversación telefónica, tendrán máxima prioridad, ya que éste sí es un servicio sensible al tiempo (también llamado isócrono o de tiempo real). Para poder manejar estas prioridades, los distintos componentes de la red –llámense routers, gateways, switches, etc.– deben incorporar el concepto de QoS. Si no, la prioridad de los paquetes será ignorada. ¿Cómo hacen, entonces, los servicios de comunicaciones de larga distancia, que cursan las llamadas por Internet, para asegurar la calidad de servicio? Los más baratos probablemente no hagan nada, ya que priorizan el costo por sobre la calidad. Pero aquellos que sí se preocupan por ofrecer buenas comunicaciones deben contratar los servicios de un ISP de alcance global que les ofrezca suficiente velocidad como para evitar los retardos.

PROTOCOLOS Existen dos protocolos principales que se utilizan para definir las formas en que los dispositivos deben comunicarse entre sí usando VoIP. Estos protocolos también POWERUSR

LA FORMA MAS POPULAR DE TELEFONIA IP ES EL USO DE TELEFONOS DE SOFTWARE, COMO EL INTERNET PHONE DE VOCALTEC.

incluyen especificaciones para códecs (codificador/decodificador) de audio, los cuales se encargan de convertir la voz en un formato digital comprimido para su transmisión, y de hacer el proceso inverso en el otro extremo. Uno de estos protocolos es H.323, un estándar creado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, International Telecommunications Union). H.323 es un protocolo amplio y complejo, que provee especificaciones para aplicaciones de audio (como telefonía IP), para compartir datos y videoconferencias en tiempo real. H.323 comprende varios subprotocolos para aplicaciones específicas (ver tabla página 59). Una alternativa a H.323 es SIP, o Session Initiation Protocol, propuesto por la IETF (Internet Engineering Task Force). Desarrollado específicamente para telefonía IP, el protocolo SIP es bastante más sintético que el H.323 y, por consiguiente, más pequeño y eficiente. SIP se basa en protocolos existentes para manejar ciertas partes del proceso. Por ejemplo, utiliza MGCP (Media Gateway Control Protocol) para establecer una conexión con el sistema PSTN.

IMPLEMENTACION La forma de implementar comunicaciones de voz sobre IP depende de qué haya en cada extremo de la comunicación: computadora, teléfono IP o teléfono analógico tradicional (ver infografía en próxima página). La implementación más simple es la de comunicación de computadora a computadora. Aquí, lo único que se necesita es un software de telefonía IP (Internet Phone, NetMeeting, etc.), micrófono, parlantes y conexión a Internet en ambos extremos de la comunicación. La implementación de comunicación de computadora a teléfono tradicional requie-

re el uso de un software especial (además del acceso a Internet), más la contratación de un servicio –como puede ser el de Net2Phone, www.net2phone.com– que ofrece gateways entre Internet y los sistemas PSTN de los países que están dentro de su alcance. La llamada, originada en la computadora, viaja por Internet hasta llegar al gateway en el país de destino. Recién allí sale al sistema PSTN para alcanzar el número al que se llama. Las comunicaciones de teléfono a teléfono por VoIP son una variante de lo anterior, pero con dos gateways en lugar de uno: la llamada, iniciada en el sistema PSTN del sitio de origen, debe atravesar un gateway para entrar en Internet; una vez allí, realiza todo el viaje para alcanzar el segundo gateway en el sitio de destino, el cual utiliza para salir a la PSTN de ese lugar y alcanzar el número VENTAJAS ■ Envío de mensajes de voz por correo electrónico. ■ Teléfonos más “inteligentes”, capaces de derivar llamadas según diversas condiciones, mantener comunicaciones en espera, asociar llamadas con listas de contactos, etc. ■ Virtualización de la empresa: los empleados que se encuentran de viaje pueden conectarse con la empresa vía Internet y, usando un soft-phone en sus notebooks, hacer y recibir llamadas recurriendo a su número interno, igual que si estuvieran físicamente en la empresa.

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« CUANDO LA TELEFONIA IP COBRE MAYOR DIFUSION, TAMBIEN HABRA TELEFONOS PUBLICOS QUE, ADEMAS DE CURSAR LLAMADAS DE VOZ POR INTERNET, OFRECERAN E-MAIL Y NAVEGACION WEB.

VARIANTES DE REDES QUE UTILIZAN LA TECNOLOGIA VOIP COMPUTADORA A COMPUTADORA LA RED IP PUEDE SER INTERNET O UNA LAN TCP/IP CONVENCIONAL.

RED IP

PC

PC

COMPUTADORA A TELEFONO

RED IP

PC

GATEWAY

RED PSTN

TELEFONO

TELEFONO A TELEFONO

RED IP

TELEFONO

PSTN

GATEWAY

GATEWAY

RED PSTN

TELEFONO

TELEFONIA IP EN LA EMPRESA

RED IP

OTROS SISTEMAS DE TELEFONIA IP

RED PSTN

TELEFONO

RED CORPORATIVA INTERNA

TELEFONO IP

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CENTRAL IP

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LOS TELEFONOS IP DE CISCO PARECEN TELEFONOS COMUNES Y CORRIENTES, PERO DENTRO DE ELLOS SE ESCONDEN PEQUEÑAS COMPUTADORAS QUE LE DAN "INTELIGENCIA" AL MANEJO DE LLAMADAS.

solicitado. Este último caso es el de las tarjetas prepagas para comunicaciones de larga distancia, las cuales, debido a que hacen el trayecto más largo usando Internet, ofrecen comunicaciones a bajo costo. La implementación mediante teléfonos IP es la más utilizada en empresas y, a su vez, la que mejor aprovecha los beneficios de la telefonía IP. Los teléfonos IP tienen el aspecto de teléfonos comunes –con su auricular y botonera–, pero incluyen un cable que se conecta a la red de datos (con un conector RJ45, igual que el de las PCs) en lugar de a la red telefónica. “El teléfono IP es como una computadora más –explica Sakata–. Hace lo que todo teléfono, y además, comienza a unir el mundo de la telefonía con el de la informática”. Los teléfonos IP deben usarse en combinación con una central telefónica con capacidad IP, denominada servidor de comunicaciones. Las centrales telefónicas IP también se conectan a la red de datos y, a la vez, manejan el acceso a las líneas telefónicas externas; es decir, hacen las veces de gateway entre la red interna (de datos) de la empresa y el sistema PSTN. La combinación de teléfonos IP + central telefónica IP + red de datos reemplaza a las instalaciones telefónicas internas de las empresas. Al igual que los sistemas tradicionales, las centrales y teléfonos IP permiten llamar a números internos o externos, manejan derivación de llamadas, correo de voz, etc. De esta forma sale a relucir la primera ventaja: la empresa no necesita manejar dos redes separadas (una de voz y otra de datos), sino que todo pasa por la red de datos. POWERUSR

Además, los sistemas de telefonía IP empresariales ofrecen importantes ventajas, como la reducción de costos de comunicaciones entre sucursales distantes, o la funcionalidad agregada para usuarios móviles. Sakata describe algunas de estas ventajas: “Recibir los mensajes de voz por correo electrónico, derivar llamadas al celular según quién llama, viajar a cualquier parte llevando su número interno”. Esto significa que un usuario en viaje puede conectarse a su empresa vía Internet (a través de una red privada virtual) y, ejecutando un teléfono de software en su notebook, puede hacer y recibir llamadas como si estuviera físicamente en su empresa.

TELEFONIA IP PARA PYMES Hasta ahora, las soluciones de telefonía IP no han incursionado ampliamente en las empresas de menor tamaño. Pero es cuestión de que éstas empiecen a ver las ventajas de ahorro de costos y movilidad para que comiencen a adoptar estas soluciones. Por otra parte, el cambio se dará naturalmente, dado que los fabricantes ya casi no ofrecen centrales sin capacidad IP. La tecnología de voz sobre IP está actualmente al alcance del bolsillo de cualquier empresa. Incluso las centrales telefónicas para Pymes (de, por ejemplo, 20 puertos) ofrecen funcionalidad VoIP sin costo adicional. Además se pueden montar soluciones “caseras”, utilizando placas especiales de telefonía para hacer que una PC o servidor actúe como central telefónica IP. Los teléfonos IP sí son más caros que los tradicionales, pero están al mismo nivel de costos que los teléfonos digitales. Luciano Tomé, gerente de oferta de Avaya, recomienda que, si una empresa necesita cambiar sus teléfonos, en vez de reemplazarlos por unidades digitales, pase a IP. LA SUITE DE PROTOCOLOS H.323 VIDEO

AUDIO

DATOS

TRANSPORTE

H.261

G.711

T.122

H.225

H.263

G.722

T.124

H.235

G.723.1

T.125

H.245

G.728

T.126

H.450.1

G.729

T.127

H.450.2

Tomé explica que las centrales telefónicas de Avaya (y seguramente las de otras marcas también) permiten hacer una migración gradual a teléfonos IP. “Un sistema puede ser ciento por ciento IP o ciento por ciento de telefonía tradicional, o cualquier combinación de ambas tecnologías”, agrega el directivo.

EXIGENCIAS SOBRE LA RED Normalmente, para instalar un sistema de telefonía IP no hace falta hacer una inversión en la red de datos, ya que cualquier cableado de categoría 3 o superior sirve. El único recaudo que hay que tomar es utilizar switches en vez de hubs. Los switches deben manejar el concepto de calidad de servicio, para priorizar los paquetes de voz. Un problema que todavía los fabricantes de equipamiento para VoIP no han resuelto es el de la incompatibilidad entre teléfonos y centrales de distintas marcas. Tomé nos explica que “hay estándares, como H.323, que permiten usar cualquier teléfono IP, o incluso un NetMeeting o un soft-phone, pero sólo para generar o recibir llamadas”. Esto significa que, para aprovechar las prestaciones de avanzada, como teleconferencias, transferencia de llamadas, etc., tanto la central como los teléfonos deben ser del mismo fabricante.

UN FUTURO DE CONVERGENCIA Dadas las ventajas de la telefonía IP, no es aventurado pensar que, en unos años, todas las comunicaciones de voz pasen por esta tecnología. Tal como lo define Sakata, “entre la telefonía móvil e Internet, se está llevando la telefonía tradicional a un estado de crecimiento muy lento, casi vegetativo”. Cada vez más, los celulares se parecen a computadoras de mano, y llegará el momento en que ambos sean indistinguibles. Cuando las redes inalámbricas de acceso público alcancen una gran cobertura, probablemente las redes celulares tal como las conocemos hoy dejen de tener sentido, ya que será más barato comunicarse por VoIP sobre una conexión inalámbrica de datos. Por otra parte, los proveedores de Internet, cuando empiecen a necesitar diferenciarse unos de otros, van a comenzar a ofrecer telefonía IP a las empresas, a menor costo que los prestadores tradicionales. Para ese entonces, el cableado telefónico dejará de existir, y de los edificios y hogares saldrá únicamente una conexión a Internet de banda ancha ■ 59