IDENTIFICACION DE LAS FUNCIONALIDADES, POTENCIALIDADES Y

REQUERIMIENTOS TECNICOS PARA LA IMPLEMENTACION DE

ASTERISK.

ING. GUSTAVO ADOLFO HERAZO PEREZ

KONRAD LORENZ - FUNDACION UNIVERSITARIA FACULTAD DE MATEMTICAS E INGENIERAS

BOGOT D.C.

2

Identificacin de las Funcionalidades, Potencialidades y Requerimientos

Tcnicos para la Implementacin de Asterisk.

GRUPO DE INVESTIGACIN TELEMENTE

Lnea de Investigacin en Telecomunicaciones-TELEMENTE

ING. GUSTAVO ADOLFO HERAZO PEREZ

KONRAD LORENZ- FUNDACION UNIVERSITARIA

FACULTAD DE MATEMATICAS E INGENIERAS PROGRAMA DE INGENIERA DE SISTEMAS

3

TABLA DE CONTENIDO

INDICE DE TABLAS. 4 INDICE DE FIGURAS 5 LISTA DE ANEXOS6 GLOSARIO DE TERMINOS. 7 INTRODUCCION 8

1. ASPECTOS DE LA INVESTIGACION 1.1. Descripcin del problema.. 9 1.2. Justificacin...................................................................................................9 1.3. Delimitacin

1.3.1. Espacial.10 1.3.2. Cronolgica...11

1.4 Objetivos 1.4.1. General12 1.4.2. Especficos..12

2. BASES CONCEPTUALES 2.1. Antecedentes

2.1.1. Antecedentes Histricos..13 2.2. Marco Teorico.15 2.2.1. Iniciando con Asterisk17 2.2.2. Asterisk con arquitectura de Sistemas Pequeos19 2.2.3. Asterisk con arquitectura de Sistemas Medianos.19 2.2.4. Asterisk con arquitectura de Sistemas Grandes.. 20 2.2.5. Protocolo de Sealizacion y Transporte de Voz IP en Asterisk..20 2.2.6. La sealizacin como tcnica utilizada en telefona Empresarial. 21 2.2.7. Funciones de Sealizacin...21 2.2.8. Funciones de deteccin del equipo colgado o descolgado22 2.2.9. Proceso de Supervisin de comienzo de la marcacin22 2.2.10. Proceso de Transmisin de Dgitos y marcacin por pulsos..23 2.2.11. Sistemas de Marcacin por Tonos..24

2.3. Consideraciones tcnicas sobre la telefonia Por el Protocolo Internet (IP)

2.3.1. Elementos tcnicos asociados 24

2.4. Supervision de telefonia IP sobre Asterisk 2.4.1. Nmeros de telfonos asociados.. 32 2.4.2. Tonos de progreso de llamadas. 33 2.4.3. Manejo y gestin de troncales para entornos Asterisk.. 33 2.5. Inicio de Bucle.35 2.6. Circuito Libre...36

2.7. Definicion y medida de la voz sobre Asterisk.36 2.8. Variables que afectan la calidad de la voz37 2.9. Control de Ruido de Fondo en Asterisk 38 2.9.1. Recorte de Amplitud. 38 2.9.2. Distorsion de Cuantificacion38 2.10. Medida Subjetiva de la calidad de la conversacin41

4

2.11. Protocolo de Control Rapido.. 42 2.12. Protocolo de Control Rpido como elemento diferenciador en Telefona IP.. 44 2.13. Uso de Gateways en Asterisk 45 2.14. Uso de Gatekeeper.. 46 2.15. Direccionamiento. 48 2.16. Direcciones de Red e identificadores TSAP. 49 2.17. Alias H323 50 2.18. Convenciones de alias para la comunicacin interzonal 51 2.19. Registros TXT. 51 2.20. Control de llamadas en Asterisk con H.225.0.. 52 2.21. Control de llamadas en Asterisk con Medios H.245 54 2.22. Protocolo SIP en Asterisk. 55 2.23. Atributos del protocolo SIP 56 2.24. Componentes del Sistema 57 2.25. Direccionamiento de SIP.. 58 2.26. Sintaxis de la Direccin SIP. 59 2.27. Mtodo de registro SIP. 60 2.28. Cabeceras SIP 62 2.29. MGCP (Media Gateway Controller Protocol) 66 3. RESULTADOS OBTENIDOS 3.1. Plataforma de Sistema Operativo... 67 3.2. Inicio de la descarga y ajustes previos de instalacin de Asterisk . 67 3.3. Estado del Arte de las funcionalidades frente a diversos proveedores. 70 3.4. Analisis de funcionalidades con Wireshark 3.4.1. Funcionalidades SIP con Wireshark. 71 3.4.2. Funcionalidades H323 con wireShark.. 76 3.4.3. Consolidado de funcionalidades y potencialidades.. 77 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 78 5. BIBLIOGRAFIA 80

5

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Cronograma de Actividades 12 Tabla.2. Frecuencias DTMF asignadas a un teclado de telfono estndar.. 23 Tabla 3. Cdigos de respuesta SIP.. 63 Tabla 4. Respuestas ms comunes del protocolo SIP 66 Tabla 5. Comparativo entre plataformas Asterisk, Avaya y Cisco. 71 Tabla 6. Directorios y archives que se requieren en Asterisk. 72 Tabla 7. Estadstica para protocolo RTP prueba llamada IAX2 a H.323.. 77 Tabla 8. Estadstica consolidada de H323, IAX, SIP e IAX 77

6

INDICE DE FIGURAS

Figura No. 1 Modelo inicial de la primera central telefnica anloga.. 15

Figura No. 2 Modelo hibrido de central telefnica anloga y digital 17

Figura No. 3 Modelo integral y total de telefona digital 18

Figura 4. Esquema de interconectividad de Servidor a Servidor

En la FUKL (Lab. 302). 29

Figura 5. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk

Saln 302 de la FUKL 29

Figura 6. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk

Saln 302 de la FUKL. 30

Figura 7. Esquema de interconectividad Utilizando adaptadores ATA 31

Figura 8. Esquema de interconectividad Utilizando Telefona IP

A Telfono a telfono.. 32

Figura 9. Esquema cuando el recorte de amplitud cambia la forma de la seal.. 58

Figura 10. Fenmeno de Eco presentado en Asterisk. 42

Figura 11. Estructura lgica de un Gateway en H323 sobre Asterisk 47

Figura 12. Intercambio entre puntos finales a travs de H225 en Asterisk.. 55

Figura 13. Sealizacin bajo el protocolo SIP 76

7

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Consolidado de Requerimientos y parmetros de instalacin

Anexo 2. Configuracion Servidor Asterisk

Anexo 3. Documentacion Archivo Users

Anexo 4. Configuracion Archivo start

Anexo 5. Configuracion app_conference

Anexo 6. Flags de eventos de Asterisk

Anexo 7. Configuracion Archivo SIP

Anxo 8. Configuracion Archivo IAX

Anexo 9. Configuracion Archivo H323

8

GLOSARIO DE TERMINOS

ACD (Automatic Call Distributor): Distribuidor Automtico de llamadas. Esta entidad representa el sistema telefnico cuya funcin es poder manejar todas las llamadas entrantes o por el contrario las llamadas salientes. Adicionalmente interacta con la base de datos para tomar la accin pertinente cuando una llamada entrante se realiza. Tambin puede reproducir grabaciones y grabar respuestas. CODEC. Programas y/o algoritmos que sirven para compresin y descompresin de la voz. Es Utilizado en entornos multimedia como por ejemplo audio y video. E1. Representa el estndar de conexin de las lnea telefnicas y trabajan para el envo de datos hasta 1920 Mbps. Este enlace posee 30 canales de datos de 64 Kbps y 2 canales B de sealizacin. SIP (Protocolo de inicio de sesin). Este protocolo es utilizado en asterisk para sealizacin y permite toda la gestin (creacin. Modificacin y control de sesiones de las llamadas). H323. Este estndar de la ITU se caracteriza para iniciar sesiones de comunicacin en videoconferencia en entornos de telefona IP. Este protocolo no garantiza QoS y es independiente de la topologa de la red. PBX (Private Branch Exchage). Corresponde a una centralita IP, cuya funcin es conmutar todo el trfico de VoIP.

PLANTA IP. Se define como un Gateway que es el encargado de la calidad de las llamadas, reemplazando a lo que hoy en da se conoce como la plata telefnica tradicional

IAX (Inter-Asterisk eXchange protocol): Herramienta de asterisk para controlar las conexiones entre elementos de VoIP, servidor a servidor y servidor-cliente. RTCP. Es un protocolo de comunicacin que proporciona informacin de control que est asociado con un flujo de datos. SDP. Protocolo de descripcin de sesin. Formato para describir parmetros de inicializacin de Streaming Streaming Media. Tecnologa que permite almacenar en un bfer lo que se escucha o ve en una comunicacin.

9

INTRODUCCIN

La Fundacin Universitaria Konrad Lorenz, en su proceso de formacin investigativa y con

miras a fortalecer la lnea TELEMENTE, se crea el Semillero en Investigacin en

TELEFONIA IP BAJO ASTERISK.

Actualmente con el aumento y la necesidad de las comunicaciones basadas en IP, se

hace indispensable utilizar el esquema de interconexin que nos brinda la red de redes

Internet y por ello las redes de telefona estn encaminadas hacia la convergencia e

integracin de voz, datos y video.

Las redes de comunicacin actuales en telefona, se caracterizan por tener un

funcionamiento complejo que implica la interaccin de muchos sistemas que en muchos

casos no ofrecen ventajas competitivas en la nueva era de la Tecnologas de Informacin

y comunicaciones. Gracias a la convergencia de los servicios de redes, la Telefona IP

convierte un PC o cualquier laptop en un telfono heredando todas las ganancias y

ventajas del protocolo IP y su inclusin en nuevos mercados competitivos que ofrecen

ahorro financiero, disminucin de tiempo y una gran gestin en las pequeas, medianas y

grandes empresas.

La Facultad ofrece este semillero con la oportunidad de que los estudiantes participen

activamente en investigacin, orientada a lograr y establecer las funcionalidades,

potencialidades y requerimientos tcnicos que se necesiten para implementar este tipo

de necesidades en pequeas y medianas empresas.

La Investigacin se har directamente en las instalaciones de la Universidad, proyectando

diversas herramientas que permitan establecer un estado del arte, para lograr las

ventajas y desventajas de las diferentes versiones tanto de los sistemas operativos

utilizados y los componentes asterisk que se trabajarn.

La primera etapa del proyecto corresponder al levantamiento de informacin, polticas y

elementos que se involucrarn en la instalacin de los diversos sistemas operativos y

elementos de asterisk utilizados.

10

CAPITULO 1 ASPECTOS DE LA INVESTIGACION

1.1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA

Actualmente los modelos recursivos en telefona IP sobre asterisk que se

encuentran en el mercado, algunas veces son poco comprensibles y no logran

establecer polticas claras de funcionamiento, requerimientos claros y precisos y

sobre todo que enfoquen funcionalidades asociadas a los tipos de empresas, ya

sean pequeas, medianas o grandes y que enfaticen los mejores componentes de

acuerdo a sus areas de negocios.

La fundacin Universitaria Konrad Lorenz y en especial el Programa de Ingeniera

de Sistemas pretender llevar a cabo fortalecer el espritu investigativo de los

estudiantes a partir de la creacin de grupos de trabajo que participen activamente

como semillero de investigacin en el rea de Telefona IP con asterisk, con miras

a la concientizacin de evaluar las funcionalidades, potencialidades y

requerimientos tcnicos en la toma de decisiones para la implantacin de una

solucin Asterisk en un mercado empresarial pequeo o mediano, y que cuyos

logros se reflejen ms adelante en consultoras y acompaamientos a este tipo de

mercado para que se fortalezca la inclusin de este tipo de tecnologas como

elemento competitivo en la sociedad de las comunicaciones y la era de la

tecnologas de informacin y comunicaciones.

1.2. JUSTIFICACION

La nueva era de la Sociedad de la informacin pretender la convergencia total de

los servicios informticos y de telecomunicaciones, por ende la tecnologa de

Telefona IP, busca la interseccin y/o unin de de dos mundos histricamente

separados uno el de transmisin de voz y el otro el de transmisin de datos.

Dentro de los marcos incidentes y de gran impacto tecnolgico, est el

resurgimiento de la Telefona IP, ya que en el pasado este servicio careca de

parmetros de Qos (Quality of Service) y de niveles de seguridad que no

aportaban un elemento garantizado de confianza.

11

Sin embargo gracias a los adelantos de la Red Digital de Servicios Integrados y el

surgimiento y estandarizacin de la Banda ancha, este campo ha adoptado un

resurgir en los proyectos de investigacin a escala nacional y mundial.

En el marco de la globalizacin y convergencia del rea de las telecomunicaciones

se hace necesario y vital que las organizaciones incurran en este modelo de

integracin y de fusin de tecnologas, y que con mayor razn la era de Internet 2,

recomienda este tipo de tecnologas como elemento diferencial para ahorrar

costos, integrar y armonizar la era de la sociedad de la informacin y la validacin

y fluctuacin de la web 3.0 y 4.0 en lo concerniente al cambio del paradigma de la

sociedad de base y la Web social como apoyo al campo de las investigaciones.

Por ello, la Fundacin Universitaria Konrad Lorenz es participe de este campo y

con miras a establecer el impacto que pueda generar estos modelos integradores

de telefona en aquellos sectores empresariales de pequea y mediana empresa,

para que incursionen como elementos fundamentales e integradores en la Nueva

era de la Sociedad del conocimiento.

Se hace evidente que en un futuro no muy lejano desaparecern por completo las

lneas telefnicas convencionales que se utilizan en nuestra vida cotidiana y por

ende estamos a la gran puerta del mercado competitivo y de gran demanda de la

Telefona IP.

Para finalizar este Proyecto permitir la comunidad universitaria estudiantil

integrarse a Grupos de estudios, crear conciencia de investigacin y participar en

compaa de Docentes investigadores a canalizar los conocimientos en busca de

nuevas soluciones y aportes a la comunidad universitaria.

1.3. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION

1.3.1. Delimitacin Espacial

El Presente Proyecto de Investigacin se realiza en la Fundacin Universitaria

Konrad Lorenz y se contar con la disponibilidad del Laboratorio 302 para los

montajes respectivos, ubicados en el tercer piso de la Institucin.

Se cuenta con dos equipos multincleo con dos Gigas en RAM, conectados

directamente a la Red de la Universidad y con direcciones IP estticas y acceso a

Internet.

12

1.3.2. Delimitacin Cronolgica

El proyecto se llevar a cabo siguiendo el cronograma que se muestra a continuacin:

Meses

1.1.1 Actividad a

desarrollar Enero-Febrero Marzo Abril Mayo-Junio

Levantamiento de Informacin inicial. Instalacin de las diferentes distribuciones de Linux en la sala de laboratorio del tercer piso de la FUKL y gestin de los elementos necesarios para esta primera actividad. Revisin de la Bibliogrfia disponible

Exploracin inicial de las compatibilidades y modelos ptimos de las distribuciones Linux con las diferentes versiones de Asterisk.

Identificacin de los requerimientos tcnicos para la realizacin de un plan de pruebas completo y bsico sobre Asterisk

Realizacin del plan de pruebas bsicas.

Documentacin del proyecto Tabla 1. Cronograma de Actividades

1.4. OBJETIVOS DEL PROYECTO

1.4.1. Objetivo General

Identificar las funcionalidades, potencialidades y requerimientos tcnicos para la

implementacin de la herramienta del Software de ASTERISK bajo sistema

operativo Linux

1.4.2. Objetivos Especficos

Realizar un levantamiento de informacin acerca de las distribuciones Linux

que sean ms consistentes en la correlacin con el esquema de trabajo de

asterisk.

13

Determinar el nivel ptimo de gestin, de operatividad, de integridad y de

coexistencia entre los componentes bsicos asterisk y la distribucin Linux

que se adopte.

Realizar un estado del arte que determine las funcionalidades,

potencialidades y requerimientos tcnicos de las diferentes versiones de

asterisk en modelos de pequeas y medianas empresas.

Elaboracin de anexos donde se plasme cada uno de los archivos de

instalacin, requerimientos tcnicos y las diferentes pruebas bsicas de

asterisk tomando como entorno un diseo microempresarial.

Elaboracin de un artculo sobre el tema de investigacin.

14

CAPITULO 2

MARCO TEORICO Y ESTADO DEL ARTE

2.1. ANTECEDENTES

2.1.1. Antecedentes Histricos

El mundo de la telefona desde sus orgenes ha pasado por innumerables etapas o

generaciones que visualizan la evolucin y progreso de las investigaciones en esta

rea del conocimiento. Por consiguiente se da a conocer en resumen un poco de

esos cambios vertiginosos hasta llegar a la era actual.

1era. Generacin: Corresponde al inicio de los primeros descubrimientos en

telefona y para ello se utilizo el uso de telgrafos.

Los telgrafos inicialmente fueron creados como dispositivos o aparatos ubicados

preferiblemente en unidades de mando o en buques de guerra para que pudieran

transmitir ciertas seales a distancia. Tambin se le conoce como semforo y

aunque hoy en da se conocen innumerables tipos de telgrafos en todos los

pases del mundo, la forma de operacin y control es idntica en todos. Su diseo

bsico consiste en colocar el telgrafo en un sitio totalmente visible del prximo

telgrafo a transmitir para que los mensajes enviados no tengan ningn problema

de comunicacin y as sucesivamente una detrs de otro, logrando abarcar

grandes distancias.

2da. Generacin: Es conocida como la era de telefona analgica de switches

manuales, desarrollada por el Seor Alexander Graham Bell en donde se hace

posible y efectiva la patente del primer telfono y la primera central telefnica del

mundo, esto ocurre en los aos de 1876 y 77. (Ver figura 1)

15

Figura No. 1 Modelo inicial de la primera central telefnica anloga

Luego vino la telefona analgica de switch mecnico1, en donde los procesos de

conmutacin se realizaban de forma mecnica y posteriormente entro la era de la

telefona anloga pero los procesos de conmutacin ya eran automticos.

Terminando esta fase se crea una ruptura total en la era anloga y entra la Red

pblica de telefona conmutada digital, seguida por la telefona Mvil celular y la

ultima que se denomina Telefona Sobre Protocolo IP.

Determinando antecedentes histricos se sabe que en Colombia especialmente en

la Universidad de San Buenaventura en la Bogot en el ao 1999 se empezaron

los primeros avances en telefona IP2.

1 Dispositivo de red que filtra, enva e inunda de frames en base a la direccin de destino de cada frame. El switch opera en la capa de

enlace de datos del modelo OSI. 2.) Trmino general que se aplica a un dispositivo electrnico o mecnico que permite establecer una conexin cuando resulte necesario y terminarla cuando ya no hay sesin alguna que soporta 2 La Telefona IP es una solucin tecnolgica que sirve para transmitir comunicaciones de voz sobre una red de datos basada en el estndar

IP. Con la solucin de Telefona IP, la organizacin reduce costos integrando sus aplicaciones de voz y datos sobre una nica plataforma de Red. Esta solucin permite elevar la productividad, reducir costos operativos de la empresa mediante la convergencia de las comunicaciones; adems de escalar las soluciones de acuerdo a las necesidades de las empresas, las cuales pueden ser corporativas, medianas o pequeas.

http://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/red-1421.htmlhttp://salud.glosario.net/terminos-medicos-de-enfermedades/base-2787.htmlhttp://lengua-y-literatura.glosario.net/terminos-filosoficos/destino-5703.htmlhttp://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/enlace-628.htmlhttp://tecnologia.glosario.net/terminos-tecnicos-internet/datos-459.htmlhttp://ciencia.glosario.net/medio-ambiente-acuatico/modelo-10400.html

16

2.2. MARCO TEORICO

Una increble revolucin est en marcha. Ha sido un largo tiempo en llegar, pero ahora

que ha comenzado, no se detiene. La industria de telecomunicaciones est siendo

alimentada por una fuente privada (PBX) llamado Asterisk. El mundo de las

Telecomunicaciones esta enfocndose por la revolucin de cdigo abierto.

Anteriormente los sistemas propietarios construan sistemas de telefona supremamente

costosos e incompatibles, con rutinas muy complicadas, con cdigos obsoletos y

asociados con hardware obsoleto. Como ejemplo, Nortel Business Communications

Manager kludges basado en VxWorks, sistema que trabaja en un conmutador telefnico,

bajo un PC de 700-MHz. Esta arquitectura se podra obtener en un rango entre 5 y 15 mil

dlares, no incluyendo los telfonos. [5]

El futuro de la tecnologa telefnica va a desprenderse del imperio de las normas y la era

de la libertad, para ello asterisk converge hacia este tipo de soluciones.

Nunca en la historia de las telecomunicaciones haba existido un sistema adecuado a las

necesidades telefnicas y que resolviera de manera eficaz las necesidades de negocios

de las medianas y pequeas empresas a unos costos mnimos.

Linux como sistema operativo base da la alternativas de acoplamiento y cohesin

perfectas para el maravillo mundo de asterisk3.

No podramos estar hablando de la libertad de construir nuestra propia red telefnica sin

la existencia de los estndares abiertos y el cdigo libre. Los estndares abiertos permiten

que cualquiera pueda implementar un sistema con garantas de interoperabilidad.

Gracias a esa interoperabilidad de nuestro diseo no slo podemos crear nuestra red

telefnica sino que, adems, podemos conectarla a la red telefnica global. Con el cdigo

libre podemos aprender de experiencias parecidas, integrar sus soluciones y compartir

nuestros propios resultados con los dems.

3 Asterisk es un proyecto de cdigo libre

http://www.asteriskdocs.org/modules/tinycontent/index.php?id=10

17

Una de las primeras preguntas que merece una respuesta es: por qu deberas crear tu

propia infraestructura de voz sobre IP y no seguir usando servicios gratuitos como Skype?

La respuesta es simple: sostenibilidad y flexibilidad. Los servicios gratuitos te pueden

Solucionar una necesidad a corto plazo pero nunca garantizar tu independencia o el

control de tu propio proceso de aprendizaje y desarrollo. No se trata de una cuestin

puramente tcnica. El problema no es decidir cul es la mejor de las tecnologas sino cul

es la que permite que las comunidades sean dueas de su propio desarrollo y que

puedan adaptarla a sus propias necesidades [1].

Dentro de los marcos de diseo, asterisk provee mltiples variedades de diseo en los

cuales se generalizan como se muestran a continuacin:

Modelo 1: Este modelo permite convivir las arquitecturas de telefona tradicional y la

telefona IP.

Figura No. 2 Modelo hibrido de central telefnica anloga y digital

Modelo 2. Adaptacin total e integral de telefona IP.

18

Figura No. 3 Modelo integral y total de telefona digital

2.2.1 Iniciando con Asterisk

En trminos de las necesidades de recursos, las necesidades de Asterisk son similares a

las de un embebido en tiempo real aplicacin. Esto se debe en gran parte a su necesidad

de tener prioridad el acceso al procesador y al sistema de buses de control del sistema

operativo. Por lo tanto, es imperativo que todas las funciones en el sistema no estn

directamente relacionados con las tareas de procesamiento de Asterisk a baja prioridad.

En sistemas ms pequeos, esto podra no ser tanto un problema. Sin embargo, en

sistemas de alta capacidad, el rendimiento deficiencias se manifiestan como problemas

de calidad de audio para los usuarios, dando como respuesta a menudo problemas de

eco y esttica, Los sntomas se asemejan a los experimentados en un telfono celular

cuando se sale del radio de alcance de la seal. Por tanto a medida que la carga

aumenta, el sistema tendr dificultades para mantener el aumento de las conexiones.

Para un PBX4, esta situacin es poco menos que desastrosa y se hace necesario prestar

atencin cuidadosa a los requisitos inciales de la plataforma durante el proceso de

seleccin.

La siguiente tabla enumera algunas directrices bsicas que se deberan tener en cuenta

cuando se defina la planificacin del sistema.

4 PBX: (Central Telefnica Digital). Sistema telefnico dentro de una organizacin que maneja las llamadas entre sus usuarios en lneas

locales mientras permite que entre todos los usuarios compartan un nmero determinado de lneas telefnicas externas.

19

Propsito Empresarial Nmero de Canales Mnimo Recomendado

Sistema de pruebas (Tipo1) No ms de 5 conexiones 400-MHz x86, 256 MB RAM

Sistema SOHO5 (Small Office-

Home Office)-Pequea oficina

en casa

5 a 10 conexiones 1-GHz x86, 512 MB RAM

Pequea Empresa Hasta 15 conexiones 3-GHz x86, 1 GB RAM

Mediana Empresa Ms de 15 extensiones Dual Core, Posibilidad de

mltiples servidores en una

arquitectura distribuida-

Por otro lado a la hora de seleccionar el hardware de una instalacin Asterisk se debe

tener en cuenta cmo el sistema podra crecer? Esta no es una pregunta fcil de

responder, porque la manera en que el sistema es utilizado desempear un papel muy

importante en los recursos que se consumen y la relacin a futuro en lo concerniente al

trafico esperado en funcin de sus extensiones es un paso difcil de lograr. Por tanto se

tendr que comprender cmo Asterisk utiliza el sistema con el fin de hacer decisiones

inteligentes acerca de qu tipo de recursos a futuros se necesitarn. Existen varios

factores que se tendrn que considerar incluyendo:

El nmero mximo de conexiones simultneas que el sistema trabajar, producir cada

conexin se incrementar la carga de trabajo a nivel de procesador.

El porcentaje de trfico que requiere de un uso intensivo del procesador de seales

digitales de procesamiento (DSP) de los cdecs de compresin (tales como G.7296 y

GSM) se har evidente en el aumento del trfico.

El trabajo del DSP [9], [12] de Asterisk puede tener un impacto sorprendente

sobre el nmero de llamadas simultneas, que genera. Un sistema que puede manejar

alrededor de 50 llamadas simultneas G.71177, pueden ser crticos en el caso de una

5 SOHO: Acrnimo de Small Office-Home Office (Pequea Oficina-Oficina en Casa). Ues un trmino que se aplica para denominar a los

aparatos destinados a un uso profesional o semiprofesional pero que, a diferencia de otros modelos, no estn pensados para asumir un gran volumen de trabajo. http://www.mastermagazine.info/termino/6753.php 6 G.729 es un algoritmo de compresin de datos de audio para voz que comprime audio de voz en trozos de 10 milisegundos. La msica o los

tonos tales como los tonos de DTMF o de fax no pueden ser transportados confiablemente con este cdec, y utilizar as G.711 o mtodos de sealizacin fuera de banda para transportar esas seales. http://es.wikipedia.org/wiki/G.729 7 G.711 es un estndar para representar seales de audio con frecuencias de la voz humana, mediante muestras comprimidas de una seal

de audio digital con una tasa de muestreo de 8000 muestras por segundo. El codificador G.711 proporcionar un flujo de datos de 64 kbit/s. http://es.wikipedia.org/wiki/G.711

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresi%C3%B3n_de_datos_de_audio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/DTMFhttp://es.wikipedia.org/wiki/Faxhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3dechttp://es.wikipedia.org/wiki/G.711http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo

20

solicitud de conferencia junto a 10 canales G.729 comprimido.

Las conferencias requieren del sistema una codificacin y

una combinacin de entrada de audio en mltiples flujos salientes. Mezcla mltiples flujos

de audio en tiempo casi real y puede colocar una enorme carga sobre la CPU y producir

la cancelacin de eco.

2.2.2. Asterisk con arquitectura de Sistemas pequeos

Se entienden como sistemas pequeos aquellas arquitecturas empresariales que tienen

hasta 10 telfonos, stas no son inmunes a los requisitos de Asterisk, pero la carga estar

dada dentro de las capacidades de un procesador moderno. Si usted est construyendo

un pequeo sistema de componentes en asterisk, su gestin a nivel de sistema operativo

en Linux no requiere de altos controles de rendimiento para ajustar su carga a nivel de

trfico. Si se est configurando un sistema Asterisk para fines de aprendizaje y

academia, se podr para construir una plataforma completamente sencilla, utilizando baja

potencia de CPU. Los procesadores ms utilizados en el mercado estn los de 433 MHz a

700 MHz, los procesadores Celeron en donde la carga de trabajo de estos sistemas suele

ser mnima. [13]

2.2.3 Asterisk con arquitectura de Sistemas Medianos

Los sistemas de tamao mediano convergen de 10 a 50 telfonos. Las polticas y

consideraciones de adecuar el rendimiento ser ms difcil de resolver. Generalmente,

estos sistemas se desplegado en uno o dos servidores y, por tanto, cada mquina ser

necesaria para manejar ms de una tarea especfica. Como aumentar las cargas y definir

los lmites de la plataforma. [10], [11]

Los usuarios podrn comenzar a percibir los problemas de calidad sin darse cuenta de

que el sistema no est defectuoso.

Estos problemas sern tendrn progresivamente a medida que crece la convergencia de

la red y su carga sobre el sistema ir aumentando y produciendo degradacin del

servidor. Es fundamental que el problema del rendimiento se identifique y se atienden las

necesidades a tiempo, antes de que sean percibidas por los usuarios.

21

2.2.4 Asterisk con arquitectura de Sistemas Grandes

Los sistemas grandes corresponden a ms de 50 usuarios, se puede distribuir a travs de

mltiples procesadores y, por tanto, el rendimiento causa preocupaciones de alto nivel y

se pueden gestionar a travs de la adicin de mquinas y/o servidores. Una arquitectura

asterisk se considera de mbito grande cuando definimos de 500 a ms de 1000 usuarios.

La construccin de un gran sistema requiere un nivel avanzado de conocimientos en

diferentes disciplinas.

2.2.5 Protocolo de serializacin y Transporte de Voz IP en Asterisk

Los protocolos asociados a VolP se dividen en dos grupos: los que soportan el transporte

de la ruta de audio, y aquellos que soportan la sealizacin de llamada y las funciones de

control. Los protocolos que administran el transporte de la ruta de audio ofrecen

informacin de temporizacin para asegurar una reproduccin de audio consistente en el

lado receptor, as como una retroalimentacin del rendimiento de la calidad del servicio

(QoS) con respecto a la red subyacente. La sealizacin de llamada y las funciones de

control proporcionan la configuracin y la cancelacin de la llamada, direccionamiento y

enrutamiento, servicios de informacin adicionales y mtodos para trabajar con otros tipos

de sealizacin.

En este esquema se encuentra el Protocolo de transporte rpido (RTF) [3],[4] y el

Protocolo de control RTF (RTCP, RTF Control Protocol), como protocolos de ruta de audio

VolP universalmente aceptados. Con el fin de proporcionar una revisin del H.323, del

Protocolo de inicio de sesin (SIP, Session Initiation Protocol) [7], [8] y de los protocolos

de sealizacin H.248/Megaco/Media Gateway Control Protocol (MGCP), tambin se

analizar estos protocolos que se complementan entre ellos. [1], [2]

2.2.6 La sealizacin como tcnica utilizada en telefona Empresarial

En un entorno empresarial tpico, el CPE es un PBX (Intercambio privado de ramas) que

conecta a los usuarios con la Red pblica de telefona conmutada (PSTN) a travs de la

CO. El CPE tambin puede ser un sencillo telfono, como el existente en el hogar, o un

equipo un poco ms complejo, como el existente en una pequea oficina.

22

En algunos casos, la CO no est implicada en la sealizacin telefnica, excepto para

proporcionar la infraestructura de transmisin (por ejemplo, T-l/E-1) entre los emplaza-

mientos de los clientes. En estos casos, los switches telefnicos situados en cada uno de

los emplazamientos del cliente se relacionan con los dems a travs de los switches

situados en la CO. La sealizacin troncal utilizada en estas lneas punto a punto o

troncales tambin caer dentro de este mbito [3].

2.2.7. Funciones de Sealizacin

Aparte de la transmisin de una ruta de audio en ambas direcciones, existe un conjunto

de importantes funciones de sealizacin que deben ser proporcionadas por una lnea o

un troncal de telefona. Una troncal se refiere a una conexin entre switches telefnicos

(por ejemplo, las PBX, los sistemas de clave o las CO) y una lnea se refiere a una

conexin entre un telfono y un switch telefnico. Los siguientes representan los tipos de

sealizacin:

Deteccin de equipo colgado-descolgado (on-hook/off-hook).

Supervisin de comienzo de marcacin.

Transmisin de dgitos.

Identificacin de nmero.

Tonos de progresin de la llamada.

Supervisin de respuesta y desconexin.

Adems de las funciones de sealizacin fundamentales descritas aqu, son necesarios

otros tipos de sealizacin para posibilitar las opciones de llamada avanzadas.

2.2.8. Funciones de deteccin del equipo colgado o descolgado

Como su nombre implica la sealizacin on-hook/off-hook (colgado-descolgado) requiere

solo dos estados: on-hook/off-hook. El telfono est colgado cuando la parte del micro-

telfono (micrfono y altavoz) est descansando sobre la base del telfono. El telfono

esta descolgado cuando el micro-telfono se alza de la base del telfono para realizar o

recibir una llamada. Los puntos finales troncales del telfono deben permitir la transmisin

23

y recepcin de seales que indican los estados on-hook/off-hook. El mtodo de

sealizacin de estos dos estados difiere entre los tipos de enlaces troncales.

La serializaran on-hook/off-hook es obligatoria para todos los tipos de troncales excepto

para las conexiones troncales permanentes [4], [5]. (Por ejemplo, conexiones always-on o

hoot-n-holler). Los enlaces troncales normalmente se implementan configurando la

interfaz troncal a un estado off-hook.

2.2.9. Proceso de Supervisin de comienzo de la marcacin

La supervisin de comienzo de marcacin asegura que el switch telefnico receptor est

preparado para interpretar los dgitos (es decir, el numero del telfono de destino)

transmitidos por el switch telefnico emisor. Sin supervisin de comienzo de marcacin, el

switch telefnico receptor puede perder los primeros dgitos de una direccin destino

entonces se producir un intento de llamada fallido. Por esta razn, debera utilizar un tipo

de sealizacin de enlace troncal que incluya supervisin de comienzo de marcacin

siempre que sea posible. Para enlaces troncales analgicos, E&M wink start es la mejor

opcin y adems ampliamente disponible. Algunos enlaces troncales digitales que utilizan

sealizacin de canal comn (CCS) proporcionan la funcionalidad de supervisin de

comienzo de marcacin. [13]

Aunque la supervisin de comienzo de marcacin proporciona confirmacin positiva de

que el switch remoto este preparado para recibir dgitos, no proporciona confirmacin de

que los dgitos se hayan recibido correctamente. La confirmacin de recibo para dgitos

individuales no es un elemento de los protocolos de sealizacin utilizados aca en

Colombia; sin embargo, la sealizacin R2 MFC, [5], [9] que se usa en muchos pases,

proporciona esta fiabilidad aadida.

2.2.10. Proceso de Transmisin de Dgitos y marcacin por pulsos

Los telfonos y los switches telefnicos transmiten dgitos para representar las

direcciones de destino y proporcionar entradas desde los usuarios a los sistemas

automatizados como buzn de voz, auto-asistidos, distribuidores automticos de llamada

(ACD) y sistemas de respuesta interactiva de voz (IVR).

Los sistemas de telefona normalmente utilizan dos clases de transmisin de dgitos:

Marcacin por pulsos y marcacin por tonos.

24

Los telfonos y circuitos originales no tienen un mtodo para transmitir dgitos. Los

operadores humanos de una oficina central responderan el telfono tan pronto como des-

colgaran (off-hook) y utilizaran parches de cables para conectar fsicamente su circuito

telefnico al circuito telefnico de la parte destino. El esquema de pulsos original se

implemento con telfonos de marcacin giratoria, que estaban diseados para trabajar

con lneas loop-start existentes y para permitir a la parte emisora conectar

automticamente con la parte destino sin intervencin de una operadora.

Cada nmero en el esquema de marcacin por pulsos se seala como una serie de

pulsos make/break, donde make es el estado off-hook (alrededor del 60 % del tiempo de

pulso) y break es el estado on-hook (alrededor del 40% del tiempo de pulso).

2.2.11. Sistemas de Marcacin por Tonos

Hay varios estndares para transmitir dgitos mediante tonos audibles:

Marcacin multifrecuencia (DTMF).

Marcacin multifrecuencia por pulsos (MF-P).

Multifrecuencia obligada (MF-C).

Las normas de transmisin de dgitos multifrecuencia (MF) [12], [3], [4] son generalmente

un subconjunto de protocolos de serializaran mas amplios basados en los tonos MF

audibles. Estos protocolos de serializaran ms amplios describen la transmisin de

dgitos y seales de supervisin, seales de lnea y otros tipos de control de llamada y de

informacin.

La marcacin multifrecuencia (DTMF) es el mtodo mas utilizado para la transmisin de

dgitos, tanto para la transmisin del numero de destino como para el intercambio de

informacin dentro de banda entre los que llaman y los sistemas automatizados de

telefona (buzn de voz, IVR, ACD, etc.). [3],[5]

La planificacin entre dgitos y frecuencias audibles se basa en el diseo fsico de un

teclado numrico de telfono estndar. Se asigna una frecuencia distinta a cada fila y

columna del teclado numrico, de manera que cada tecla se corresponda con dos

frecuencias, como se muestra en la siguiente Tabla 2.

25

1209 Hz

1336 Hz

1477 Hz

1633 Hz

697 Hz

1

2

3

A

770 Hz

4

5

6

B 852 Hz

7

8

9

C

941 Hz

*

0

#

D

Tabla.2. Frecuencias DTMF asignadas a un teclado de telfono estndar

La tecla * se utiliza normalmente para sealar solicitudes de funciones procedentes del

usuario a la red pblica. Muchos fabricantes de PBX tambin siguen este convenio para

las redes privadas. La tecla # se utiliza normalmente como un digito de terminacin en

redes pblicas, de modo que la conexin de llamada puede empezar sin esperar a que

termine la interrupcin de dgitos.

5.1. CONSIDERACIONES TECNICAS SOBRE LA TELEFONA POR EL

PROTOCOLO INTERNET (IP)

5.1.1. Elementos tcnicos asociados.

Debido a que la telefona IP actualmente no presenta, ni constituye an un porcentaje

sustancial y elevado en el volumen de trfico telefnico en todo el mundo, est

expandindose rpidamente debido a las siguientes motivaciones tcnicas:

La red con conmutacin de circuitos se dise y optimiz con el objetivo de ofrecer

un solo producto, establecer canales vocales dplex entre puntos con conmutacin

de 4 kHz (canales digitales de 64 kbit/s).

Por lo general, los datos se caracterizan por rfagas de informacin y no por flujos

de velocidad binaria constante que se asocian comnmente con la voz.

Las rfagas de datos pueden ser transportadas de una manera ms eficaz

utilizando paquetes de informacin que pueden intercalarse en funcin del tiempo

en una red con otros paquetes que estn siendo transportados entre otras fuentes

y destinos.

26

Durante ms de 40 aos, la voz ha sido codificada digitalmente en trenes de 64

kbit/s que pueden transportarse por canales de 64 kbit/s. No obstante, los avances

de la tecnologa de codificacin vocal permiten una amplia gama de opciones, por

ejemplo, desde audio a 5-8 kbit/s a audio de calidad superior a 64 kbit/s. La

multiplexacin vocal a velocidades distintas de 64 kbit/s resulta difcil en la red con

conmutacin de circuitos a 64 kbit/s. Sin embargo, los abonados a la telefona IP

necesitan interconectar con ms de mil millones de abonados a la telefona

convencional en todo el mundo y cuando se emplea un mecanismo de

transcodificacin es necesario transformar su velocidad binaria ms baja a la

codificacin tradicional de 64 kbit/s (bastante similar a lo que sucede cuando se

conecta la codificacin de baja velocidad de las redes mviles a las redes RTPC

fijas). [1], [5], [10]

El Grupo de la ITU (Unin Internacional de las telecomunicaciones) y otros

organismos han diversificado investigaciones y trabajos destacados con el

propsito de ofrecer capacidades en tiempo real o casi real utilizando el protocolo

IP, que permite transportar la voz por este protocolo empleando la gama de

codificacin vocal. Los diferentes operadores en Colombia, han estado evaluando

e introduciendo productos que integran estos protocolos y que determinen el

cumplimiento que caracteriza la calidad de servicio necesaria para satisfacer a los

clientes potenciales. La ITU-T est trabajando actualmente en la creacin de

protocolos que garanticen el cumplimiento de las condiciones de QoS de manera

compatible cuando es necesario atravesar un conjunto de redes y en especial en

la nueva era de internet2 o tambin conocida como la era next generation8.

8 Internet2: Es una red de cmputo sustentada en tecnologas de vanguardia que permiten una alta velocidad en la transmisin de contenidos y que funciona independientemente de la Internet comercial actual.

2

Actualmente las redes basadas en IP pueden aprovechar las mismas facilidades de

transporte de capas ms bajas subyacentes, por consiguiente la evolucin a las redes

basadas en IP puede lograrse de una forma econmica mediante la instalacin de

conmutadores o routers de paquetes que pueden conectarse mediante las facilidades de

transporte existentes lograr la convergencia. Esto ha representado un vehculo muy

importante para poder ofrecer el acceso masivo a Internet para fines comerciales en los

pases desarrollados gracias a la disponibilidad y ubicuidad de esas facilidades de

transporte.

De acuerdo a las diversas funcionalidades que surgieron en el desarrollo del proyecto de

Investigacin, se determinaron tres casos que involucran la utilizacin de la voz por IP

teniendo en cuenta el equipo terminal y los diversos tipos de redes.

El primer caso corresponde al esquema de Equipo PC a equipo PC, y se define en que

ambas partes, el que est ejecutando la llamada y la llamada, disponen de varios PC,

que tienen a accesos y permisos para conectarse a la red Internet, a travs de un

proveedor de servicio de Internet.

Los procesos de sealizacin en Asterisk se dan cuando las dos partes estn de acuerdo

en establecer una comunicacin vocal slo mediante acuerdo previo, ya que ambos

usuarios tienen que estar conectados a Internet al mismo tiempo (para lo cual habrn

fijado con anterioridad la hora en la que se comunicarn a travs de Internet, a menos que

se encuentren en lnea permanentemente) y utilicen software especializado que sea

compatible con VoIP.

Por otro lado, la persona que llama debe conocer la respectiva direccin IP de la parte

llamada; para ello, se hace obligatorio que ambas partes deben ponerse de acuerdo y

sincronizarse para consultar un servidor de directorio en lnea (que se actualiza con cada

conexin) en el cual se registran los usuarios antes de cada comunicacin o deben

disponer de otras formas para localizarse o tener conocimiento de la disponibilidad de la

conexin de su contacto a Internet.

3

Inicialmente se accede a la red del proveedor a travs de la red telefnica pblica

mediante una simple llamada telefnica. Este medio de acceso an predomina, incluso en

los pases desarrollados. Las soluciones alternativas conocidas como RDSI de banda

estrecha y basadas en la red telefnica basada en xDSL, una red de televisin por cable o

una red de acceso inalmbrico (tecnologa LDMS) se encuentran hoy en da en la fase

inicial de despliegue, y su uso no se ha generalizado, a pesar de que algunos pases ya

disponen de los equipos adecuados.

En este caso, el proveedor de servicios de internet solo se limita a proporcionar acceso a

la red, lo que a su vez permite que el usuario acceda a Internet. La aplicacin vocal que

emplea el cliente es transparente para el ISP, que no toma medidas especficas para

garantizar la calidad del servicio vocal. En pocas palabras, en tal escenario no puede

hablarse de telefona en el sentido convencional de la palabra, es decir la prestacin de

un servicio por un tercer proveedor, sino simplemente de la utilizacin de una aplicacin

vocal a travs de Internet, utilizacin que se ha vuelto tan comn como cualquier otra

aplicacin de red. A menudo, el protocolo utilizado entre las dos partes en comunicacin

es el protocolo H.323 [5], [9], [10], [11] (por ejemplo, la aplicacin de NetMeeting); no

obstante, el protocolo SIP podra tener una utilizacin ms generalizada en el futuro. Este

modelo que se plasma esta referenciado en el siguiente grafico. Mostrando las ventajas

de software de telefona.9

9 Todos los productos de software orientados a telefona que estn disponibles en el mercado tienen una estructura similar, ya que muestran

un panel de control a partir del cual pueden controlarse las principales funciones de telefona y pueden consultarse los mens de configuracin y de opciones. Todos esos softwares proporcionan acceso a las zonas de charla interactiva Internet (IRC), donde los usuarios pueden intercambiar mensajes de texto en tiempo real, para cuyo fin se visualiza una lista de los individuos que utilizan el mismo software y se encuentran en lnea. Segn el producto, tambin hay un men que permite al usuario llamar a una direccin IP especfica que es permanente y corresponde a una mquina que ya est conectada a la red.

4

Figura 4. Esquema de interconectividad de Servidor a Servidor en la FUKL (Lab. 302)

Figura 5. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk Saln 302 de la FUKL,

5

Figura 6. Laboratorio dedicado al Proyecto telefona IP-Asterisk Saln 302 de la FUKL,

Existe otro modelo que involucra telfono a telfono por conexin IP, en donde ambas

partes estas abonadas a la red telefnica pblica, que puede ser fija o mvil y utilizan su

aparato telefnico para comunicacin vocal en la forma normal. Hay dos mtodos para

comunicarse mediante dos aparatos telefnicos ordinarios a travs de una red IP o

Internet.

El primer mtodo utiliza pasarelas, Esto significa que uno o varios actores de

telecomunicaciones han establecido pasarelas que posibilitan la transmisin de voz a

travs de una red IP de un modo que es transparente para los usuarios telefnicos. En

este caso no se trata de la red Internet sino de una red IP gestionada, es decir, una red

dimensionada de tal manera que permite el transporte de la voz con una calidad de

servicio aceptable.

Otro esquema que puede ser utilizado es el uso de dispositivos o adaptadores. Muchas

empresas en Colombia ofrecen adaptadores muy parecidos a un mdem llamados

6

dispositivos ATA, que se instalan entre el aparato telefnico del usuario y su conexin a

la RTPC.

Para que este tipo de configuracin funcione adecuadamente, cada uno de los dos

usuarios debe disponer de una conexin con un proveedor de servicios de internet, cuyos

parmetros de acceso hayan sido programados en el dispositivo.

El procedimiento se inicia cuando la parte llamante inicia la llamada de la misma manera

que en una red de telecomunicaciones convencional, y la primera fase es en realidad el

establecimiento de la comunicacin en esa red; sin embargo, inmediatamente despus

del establecimiento, los dispositivos intercambian la informacin necesaria para la

segunda fase. Luego de esto se disocia la llamada convencional y los dispositivos, en

funcin de los datos que se han intercambiado y los parmetros preestablecidos, se

establece una conexin entre cada uno de los corresponsales y su respectivo ISP.

Una vez es establecida la llamada, los dispositivos ATA, convierten localmente las

seales vocales a paquetes IP para transportarlos por la red Internet como se ilustra en la

Figura 4. En principio, este caso es muy similar al caso 1, salvo que los dos usuarios no

requieren un PC y la necesidad de una cita Internet se facilita mediante el procedimiento

iniciado en forma de una llamada telefnica. Sin embargo, este tipo configuracin ha

tenido xito slo marginalmente ya que requiere, como en el caso de PC a PC, que los

dos corresponsales dispongan del mismo tipo de dispositivo.

Figura 7. Esquema de interconectividad Utilizando adaptadores ATA

7

Se puede tener otra modalidad y es cuando la parte que llama es el usuario telefnico y la

parte llamada es el usuario con un PC.

Un usuario telefnico puede marcar esencialmente un nmero para establecer

comunicacin con la parte llamada, el usuario con un PC puede disponer marcando:

Indirectamente: Se presenta teniendo interconexin a la red como abonado de una

centralita privada automtica (PABX) con tecnologa IP conectada a la red pblica

(en realidad, en este caso cabra hablar ms apropiadamente de un telfono IP en

lugar de un PC conectado a la red LAN gestionada por la PABX IP).

Directamente: en este caso, se trata del abonado del lado IP que tiene una

direccin atribuida por un operador de telefona IP. Tcnicamente, hoy en da slo

funciona el primero de los casos anteriores a travs de dispositivos PABX IP. El

segundo caso funcionar dependiendo de la disponibilidad de un mecanismo de

traduccin intermediario implantado por el lado IP que pueda traducir el nmero

seleccionado pblico a la direccin IP de la parte llamada.

Este modelo se muestra en el siguiente grafico:

Figura 8. Esquema de interconectividad Utilizando Telefona IP a Telfono a telfono

8

5.2. SUPERVISION DE TELEFONIA IP SOBRE ASTERISK

5.2.1. Nmeros de telfonos asociados.

En una configuracin particular, la aplicacin asterisk puede ser telfonos separados, con

un ring distinto que identifique la parte a la que se llama. En una configuracin comercial,

las aplicaciones incluyen marcacin directa (DID). Hay dos clases de identificacin de la

parte que llama:

Marcacin directa (DID).

Servicio de identificacin de numero marcado (DNIS).

La clase DID se utiliza generalmente para dirigir las llamadas a un abonado especfico en

una empresa que comparte lneas telefnicas. [3], [4] La marcacin directa se puede

proporcionar en enlaces troncales analgicos o digitales, utilizando cualquier mecanismo

de transmisin de dgitos:

Marcacin por pulsos (DP).

Marcacin multifrecuencia (DTMF).

Rl multifrecuencia (MF).

R2 multifrecuencia obligada (MF-C).

La clase DNIS se utiliza generalmente para dirigir llamadas a travs de un sistema

distribuidor automtico de llamadas (ACD) a un grupo de agentes apropiado, o para

proporcionar informacin mejorada screen-pop en entornos de centrales de llamada.

DNIS se suministra en un mensaje RDSI Q.931 SETUP (basado en el contenido de un

mensaje ISUP IAM en la red SS7). DNIS tambin se puede proporcionar mediante tonos

MF.

5.2.2. Tonos de progreso de llamadas.

9

Las redes de voz sealan una variedad de condiciones para los usuarios a travs de

tonos audibles de progreso de llamada. Los tonos de progreso de llamada son familiares

a los usuarios dentro de un pas; sin embargo, varan entre pases. Al integrar redes en

una escala global, es importante que el equipo en cada pas proporcione los tonos de

progreso de llamada acostumbrados en el pas. Esto asegura que los usuarios dentro de

cada pas tengan una experiencia familiar y consistente al usar el sistema telefnico.

La supervisin de respuesta en el extremo lejano y la supervisin de desconexin son

elementos que proporcionan confirmacin positiva del inicio y del fin de sesiones de

llamada. Estos elementos son importantes para los proveedores de servicios con

propsitos de facturacin y contabilidad. Las compaas telefnicas no son los nicas

proveedores de servicios; otros ejemplos de proveedores de servicios que se benefician

de la supervisin de respuesta y de desconexin incluyen compaas que aplican

programas departamentales charge-back para los gastos de telecomunicacin, y hoteles

que cobran a los huspedes las llamadas telefnicas.

Sin la supervisin de respuesta, los proveedores de servicios no tienen un punto fijo para

empezar a facturar una conexin. En tales casos, el proveedor de servicios puede

comenzar a facturar veinte o treinta segundos despus de que se marque el nmero, con

la suposicin de queja del destino cuando habr contestado en este tiempo. En otros

casos, el proveedor de servicios puede empezar a facturar inmediatamente despus de

que se haya marcado el nmero. El problema de estos planteamientos es que las

llamadas incompletas tambin se facturan, muy a pesar de los abonados.

5.2.3. Manejo y gestin de troncales para entornos Asterisk

Los enlaces troncales de voz analgicos se utilizan cuando el switch telefnico no soporta

conexiones digitales, o cuando se necesitan pocos canales de voz. Por ejemplo, las

oficinas pequeas con sistemas de teclas utilizan tradicionalmente enlaces troncales

analgicos para lneas tie y conexiones PSTN. Las oficinas grandes con PBX utilizan

lneas tie analgicas para conectar con las oficinas remotas pequeas. Los enlaces

troncales analgicos tambin son comunes para lneas tie Internacionales porque el costo

de las funcionalidades T1/E1 es elevado.

10

Hay tres tipos comunes de enlace troncal analgico:

Inicio de bucle (loop-start).

Inicio de tierra (ground start).

E&M.

Las descripciones de las siguientes secciones consideran el switch telefnico de la CO y

el CPE como los puntos extremos del enlace troncal; sin embargo, son posibles otras

combinaciones. Por ejemplo, un puerto de estacin analgica PBX puede actuar como la

CO para los siguientes dispositivos conectados:

Un telfono de Servicio telefnico analgico convencional (POTS); por ejemplo, un

telfono particular.

Fax.

Modem.

Oficina o puerto de enlace troncal en un PBX o en un sistema de teclas.

Puerto FXO en un router Cisco.

Alternativamente, un puerto FXS en un router puede actuar como la CO para el mismo

grupo de dispositivos. En general, las etiquetas denominadas como oficina y estacin son

ms apropiadas que CO y CPE. Por lo tanto los puertos FXS en los routers proporcionan

batera y tono de marcacin a las estaciones, y los puertos FXO en routers esperan

batera y tono de marcacin desde la oficina.

5.3. Inicio de Bucle

Los sistemas de telefona residencial de todo el mundo utilizan sealizacin loop-start.

Debido a que los enlaces troncales conectan entre los switches telefnicos y las lneas

conectan un switch telefnico a un telfono, las facilidades particulares se denominan

lneas loop-start. Un circuito entre una CO y un PBX se puede llamar enlace troncal desde

la perspectiva del cliente, o lnea desde la perspectiva del vendedor del circuito. En

Colombia, el servicio enlace troncal o lnea loop-start se puede llamar 1-MB; identifica un

solo circuito de telfono de velocidad corporativa medida. El nombre indica que el servicio

11

de telfono se mide y se factura segn el uso, en oposicin a la tarifa plana cargada para

el servicio de telfonos domsticos. [5]

5.4. Circuito Libre

La sealizacin analgica loop-start utiliza solo un par de cables entre el switch telefnico

en una CO y el telfono o switch telefnico conocido como CPE.

La CO proporciona una batera de corriente continua (DC) de -48-volt (V), que genera

corriente elctrica a travs del bucle del circuito. Los telfonos particulares no necesitan

fuentes de potencia separadas por esta razn. Las CO tambin proporcionan un

generador.

Cuando el CPE est en el estado on-hook (es decir, el telfono est colgado), hay un

switch elctrico abierto que evita que la electricidad fluya a travs del bucle del circuito.

Cuando el CPE inicia una llamada cambiando al estado off-hook (es decir, el telfono esta

descolgado), el switch elctrico se cierra y la corriente fluye a travs del bucle del circuito.

Cuando la corriente fluye por el bucle, la CO detecta la condicin off-hook del CPE. La CO

responde transmitiendo un tono de marcacin en el bucle, el cual informa al CPE de que

la CO est preparada para recibir dgitos del nmero de telfono de destino. Esto es una

forma de supervisin de comienzo de marcacin. La deteccin off-hook y la supervisin

de comienzo de marcacin para enlaces troncales loop-start.

5.5. DEFINICION Y MEDIDA DE LA VOZ SOBRE ASTERISK

La definicin y medida de la calidad de la voz es un reto que ha sido estudiado desde

muchas perspectivas. Todava es un rea activa de investigacin en la Unin

internacional de las telecomunicaciones (grupo de estudio 12, ITU-T). Los esfuerzos han

incluido la caracterizacin precisa de la transmisin fsica en forma de onda, pruebas

subjetivas de escucha y modelos fisicoqumicos. Estos esfuerzos han dado lugar a

numerosas recomendaciones para la transmisin en circuitos y el rendimiento de los

equipos, adems de la medida y caracterizacin de la calidad de la voz. Las

investigaciones ms recientes se centran en la calidad de la conversacin para sistemas

que utilizan los nuevos cdecs de baja velocidad binaria (como G.723.1 y G.729) [1], [3],

[4] y en sistemas que integran VoIP con la Red pblica de telefona conmutada (PSTN).

12

5.6. Variables que afectan la calidad de la voz.

Hay muchas maneras posibles de considerar y agrupar las variables que afectan a la

calidad de la voz. En la siguiente tabla aparecen las siguientes variables.

Variables de punto final Variables de red

Ruido de fondo en el emisor y receptor Nivel de entrada y salida de serial Recorte de amplitud Distorsin de cuantificacin

Ruido de circuito. Distorsiones dependientes de la frecuencia. Retraso y fluctuacin de fase. Eco del que habla y del oyente.

Distorsin del codec Errores binarios aleatorios

Errores binarios aleatorios Errores rfaga (perdida de paquetes).

Mltiples hablantes Distorsin cdec/cuantificacin

5.7. Control de Ruido de Fondo en Asterisk

El ruido de fondo en los extremos del flujo de audio, tanto en la emisin como en la

recepcin, puede tener un impacto importante en la calidad de la voz percibida por el

oyente. Entre los ejemplos de ruido de fondo se incluyen una oficina ruidosa, una calle

concurrida o un centro de computadoras de datos con numerosos equipos de ventilacin y

de aire acondicionado. Los efectos del ruido de fondo en el lado oyente, generalmente, se

hallan fuera del tema de diseo y planificacin de redes, dado que la red no contribuye a

este problema. El ruido de fondo en el lado del hablante es de gran importancia, porque

afecta a la operatividad de los codecs y de los sistemas de deteccin de actividad de voz

(VAD).

Nivel de Seal: El nivel de la seal es importante en numerosos puntos a lo largo de la

ruta de audio, incluyendo la entrada y salida, rutas analgicas intermedias y puntos de

conversin A/D o D/A (A/D es analgico/digital). El nivel de la seal se refiere al volumen

de audio, el voltaje o la corriente elctrica analgica, el nivel de la muestra de modulacin

13

por impulsos codificados (PCM) en un byte digital, o cualquier cosa que represente el

nivel de audio en un medio dado. Generalmente hablando, el nivel de la seal permanece

constante cuando se convierte en la forma digital. Sin embargo, los elementos de red

pueden aadir "relleno digital" que reduce el nivel de la seal, o el procesado de otra

serial que puede afectar al nivel cuando est en el dominio digital. En el dominio

analgico, las seales se pueden atenuar en funcin de la distancia de transmisin. Las

rutas de transmisin mas largas debilitan la fuerza de la seal. Los retrasos intermedios y

los dispositivos de regeneracin tienen el inconveniente efecto de amplificar el ruido

acumulado en el circuito adems de la seal deseada. Si los niveles de la seal son

demasiado bajos o demasiado altos en cualquier punto a lo largo de la ruta de audio,

entonces la seal comienza a distorsionarse (es decir, la informacin de audio se puede

perder). [1], [2], [3]

5.7.1. Recorte de Amplitud

El recorte de amplitud ocurre cuando el nivel de una seal es demasiado grande para ser

representado exactamente en algn dispositivo al medio de transmisin. La seal se

rebaja al nivel al que puede ser transmitida, lo cual causa una distorsin de la forma de la

onda original. La Figura 6 ilustra este concepto. La forma de la onda en el lado izquierdo

esta dentro de los lmites de amplitud de alguna parte de la red. A medida que la onda se

mueve hacia una parte de la red con menos capacidad para acomodar seales altas, la

onda original es "recortada" para ajustarse a la envoltura restringida de transmisin. [2]

Figura 9. Esquema cuando el recorte de amplitud cambia la forma de la seal

14

5.7.2. Distorsin de cuantificacin

La distorsin de cuantificacin es el efecto de convertir una seal analgica que varia

continuamente con respecto al tiempo y a la amplitud en una seal digital que cambia la

forma de la amplitud de forma discreta con el tiempo.

Para redes que emplean codecs con velocidad de transmisin baja (como muchas redes

VoIP, en el caso de asterisk), el efecto de distorsin de cuantificacin es despreciable

comparado con otras alteraciones.

Distorsin Codec: La distorsin codec ocurre debido a que muchos algoritmos de

codificacin de conversacin con baja velocidad binaria emplean un esquema de

compresin por perdida. Esto significa que el lado del oyente no recibe toda la informacin

de la seal original. La distorsin codec afecta tanto a las seales de conversacin como

a las de no conversacin, como marcacin multifrecuencia (DTMF) y tonos

multifrecuencia (MF). Los efectos de la distorsin codec dependen de otras variables,

incluyendo la mayor parte de las variables presentadas en esta seccin. Por tanto, el

impacto de la distorsin codec en un sistema no debera ser considerado hasta

que otras alteraciones hayan sido localizadas con exactitud.

Recorte temporal: El recorte temporal (es decir, recorte con respecto al tiempo) lo

presentan los sistemas VAD, los cuales estn diseados para ahorrar ancho de banda y

eliminar el ruido de fondo durante los periodos de silencio en una conversacin. Cuando

el hablante comienza a hablar, los sistemas VAD requieren una cantidad finita de tiempo

para cambiar de un modo de supresin de silencios a un modo de transmisin de

conversacin. El comienzo de las palabras o de las frases se puede perder durante este

tiempo. [2], [3], [4]

Hablantes mltiples: Los hablantes mltiples pueden afectar a un sistema telefnico de

diversas maneras. Los codificadores de lenguaje de baja velocidad binaria modelan los

patrones de la seal de un hablante individual; por ello, no pueden proporcionar una

calidad ptima de voz cuando varias personas hablan desde el mismo lugar (por ejemplo,

mltiples telfonos en una lnea analgica). Las conferencias de audio que tienen

mltiples y simultneos hablantes desde diferentes localizaciones tienen problemas

15

similares. Observe que las conexiones de audio hoot-n-holler, o siempre activas, pueden

usar tambin una configuracin multipunto que puede verse afectada por los codecs de

conversacin de baja velocidad binaria. Adems de la codificacin de la calidad de voz, la

anulacin de eco puede no funcionar correctamente cuando las partes en dos o ms

terminaciones de una conexin hablan simultneamente. La funcin de procesador no

lineal de un anulador de eco, que es responsable de una significativa reduccin del eco,

se desactiva cuando ambas partes hablan simultneamente. No se puede cambiar este

comportamiento fundamental de un procesador no lineal. La relevancia de estos efectos

para un entorno dado debe ser considerada como parte de la evaluacin de la calidad de

la voz en el entorno de su red.

Ruido de circuito: El ruido de circuito es fundamentalmente de inters para circuitos

analgicos de telefono en la PSTN. Los circuitos analgicos que transportan una seal

pueden introducir seales no deseadas, como ruido elctrico aleatorio, cruce de

conversaciones o inductancia10 mutua entre cables adyacentes, y clicks y pops desde

puntas elctricas en curso durante el switching. El ruido de circuito puede ser un factor

significativo para los circuitos analgicos de tramo largo porque la seal deseada puede

ser muy dbil cuando se introduce ruido. Como resultado, la capacidad de la seal de

ruido (SNR) [2], [9] puede ser muy bajo para tales circuitos. Se puede considerar a los

errores binarios como la versin digital del ruido.

Distorsiones dependientes de la frecuencia: Las distorsiones dependientes de la frecuencia

ocurren porque los cables analgicos tienen diferentes propiedades de transmisin

elctrica para seales de diferentes frecuencias. Por ejemplo, una seal elctrica viaja

ligeramente mas rpido a travs de un cable en el rango de frecuencia medio que a

frecuencias ms altas o ms bajas. Como resultado, los diferentes componentes de

frecuencia de la misma muestra de conversacin alcanzan el destino en tiempos

diferentes. Este fenmeno se llama distorsin por retraso de grupo. Efectos similares

provocan la atenuacin dependiente de la frecuencia a travs de un circuito, y otros

fenmenos relacionados con el tiempo y la amplitud. Las transmisiones por fax y modem

de alta velocidad deben considerar los efectos de estos fenmenos; sin embargo, la

calidad de la voz no se ve afectada significativamente.

10

La Inductancia mutual es fenmeno que se produce a cabo con dos inductancias cada una afectada por la auto inductancia las cuales se transmiten energa a travs del campo magntico.

16

Retraso y fluctuacin de fase: El retraso y la fluctuacin de fase son factores prominentes

en redes por paquetes de voz y en especial en telefona IP. En asterisk el retraso puede

ser una consideracin para cualquier comunicacin de larga distancia; sin embargo, las

redes de voz de paquete introducen los retrasos adicionales de codecs de baja velocidad

binaria, cola y formacin de paquete. Las redes por paquetes de voz tambin deben

considerar los efectos de retraso variable, o fluctuacin de fase, ya que la conexin

extremo a extremo no es una corriente sncrona en serie, como lo es en redes digitales de

circuitos conmutados.

Eco en Asterisk: El eco es el resultado de seales de conversacin en un sentido que se

reflejan o se escapan en sentido opuesto. El eco del que llama se produce cuando la

seal de la conversacin viaja hacia el destino y se refleja o se fuga en la ruta de audio de

vuelta en un punto cercano al destino. Este reflejo o fuga de la seal alcanza los odos del

que habla, quien oye su propia voz.

Si la seal de eco se refleja o se fuga de nuevo, se convierte en eco del oyente para la

parte remota. Debido a que una seal reflejada habitualmente es ms dbil que la seal

original, el eco del que habla es ms comn que el eco del oyente. El grado al que un eco

es molesto se relaciona con el retraso y el nivel de seal de la seal de eco. La siguiente

grafica muestra como se reproduce el fenmeno presentado.

RED TCP/IP CON CANAL INTERNET

ECO DEL QUE HABLA

CURSO DEL ENLACE EN ASTERISK

Figura 10. Fenmeno de Eco presentado en Asterisk

17

Errores en rfaga: Los errores en rfaga se producen cuando se degradan bits

adyacentes en una corriente digital. En las redes por paquetes y en especial los

datos tomados por el sniffer, los errores que se presentaron en rfaga son menos

destructivos que los errores binarios, porque solo se necesitan retransmitir los

paquetes con el grupo de errores. Los errores binarios aleatorios estn ms

distribuidos, de modo que hay ms paquetes afectados y que deben ser

retransmitidos. En una red de voz, se observa el comportamiento opuesto; es

decir, los errores en rfaga son ms destructivos que los errores binarios

aleatorios. Una corriente de voz no es adversamente afectada por una tasa baja

de cambios de serial aleatorios que se sucedan en el tiempo; sin embargo,

cualquier agrupacin de errores causa un efecto pronunciado. Los efectos de

errores en rfaga en los codecs de baja velocidad binaria se amplan, ya que cada

bit de una corriente de voz comprimida representa ms informacin. Una perdida

consecutiva de bits significativos puede afectar a una notable porcin de la

corriente de audio de salida.

Ciertamente hay otros factores que contribuyen a la calidad de voz percibida por

un oyente. Se observa que el rendimiento del codec, que puede ser la mayor

alteracin observada en una red VoIP y en especial en Asterisk, es altamente

dependiente de un nmero de variables.

5.8. Medida subjetiva de la calidad de la conversacin

La medida subjetiva de la calidad de conversacin es el planteamiento ms fiable y

respetado para medir la calidad de la voz. Este planteamiento determina empricamente la

calidad de la voz medida de un codec o sistema a travs del uso del oyente o pruebas de

conversacin con personas que se hicieron respectivamente en el laboratorio 302 de la

FUKL. Los estudiantes de los grupos de investigacin y los del semillero, actuando como

los sujetos experimentales, escuchan muestras de audio y proporcionan su reaccin en

forma de una escala de categoras. Las respuestas a diferentes muestras de audio y

escenarios de consulta se evalan estadsticamente a travs de wireshark y de la consola

del log de asterisk para determinar la respuesta media del grupo. Esta respuesta media

18

refleja el rendimiento del sistema bajo consulta y los efectos de vares factores (como

ruido de fondo, mltiples hablantes, niveles bajos de seal, etc.) se pueden cuantificar

individualmente.

Existen tres mtodos de prueba subjetiva que son por los que aboga la ITU y se

recomiendan en entornos de telefona IP.

Puntuacin media de opinin (MOS).

Puntuacin media de opinin de comparacin (CMOS).

Puntuacin media de opinin de degradacin (DMOS). [2], [3], [11]

5.9. Protocolo de Control Rpido RTP

Utilizado en enlaces de asteruisk de tiempo real, que dispone de extremo a extremo para

los servicios de entrega de datos en tiempo real, sus caractersticas, tales como audio y

vdeo interactivo. Estos servicios incluyen identificacin del tipo de carga til, numeracin

de secuencia, tiempo de entrega y seguimiento. Aplicaciones suelen ejecutar en la parte

superior de RTP UDP al hacer uso de sus servicios de verificacin y de multiplexado.

Sin embargo, RTP [2], [6] puede ser usado con otro protocolo de la red de transporte o

protocolos adicionales que soportan transferencia de datos a mltiples destinos utilizando

distribucin de multidifusin

Se tiene en cuenta que RTP no proporciona ningn mecanismo para garantizar la

oportuna entrega de paquetes o tampoco aporta calidad del servicio con ptimas

garantas, sino que se basa en la capa inferior de servicios para hacerlo.

No garantiza la entrega viable o evita que fuera de la orden de entrega, ni asume que las

la red es confiable. La secuencia de nmeros incluidos en el receptor RTP permiten

reconstruir los paquetes de secuencia al remitente, pero los nmeros de secuencia

tambin podra utilizarse para determinar la correcta ubicacin de un paquete, por

ejemplo, en vdeo o conferencia mltiple, sin necesidad de hacer decodificacin de

paquetes en secuencia. [6], [9]

19

Aunque RTP est diseado principalmente para satisfacer las necesidades de mltiples

participantes en conferencias multimedia, no se limita a que se utilice en una aplicacin

particular.

5.10. Protocolo de Control Rpido como elemento diferenciador en Telefona IP

El Protocolo de control rpido RTP (RTCP) [2], [6], [10] administra los aspectos

relacionados con los informes y la administracin de una conferencia RTP multidifusin.

RTCP aparece en la RFC 1889 como parte del RTP. Aun cuando RTCP est asignado

para escalar conferencias extensas, es til en llamadas VolP punto a punto para

proporcionar retroalimentacion QoS desde el receptor al emisor en cada direccin. En el

caso de conferencias multidifusin extensas, el ancho de banda de los flujos de medios

de RTP tiende a permanecer constante porque solo pueden hablar pocas personas al

mismo tiempo, incluso aunque estn escuchando cientos de ellas. La informacin de

control de RTCP se enva desde cada participante a otro y cobra importancia la

escalabilidad. Si cada oyente enva un paquete de 100 bytes por segundo, en una

conferencia con 10.000 personas cada participante recibe 1 Mbps de informacin de

control. RTCP resuelve este problema transmitiendo paquetes con menor frecuencia, al

tiempo que aumenta el nmero de participantes detectados en la conferencia.

El algoritmo RTCP limita el control del ancho de banda aproximadamente al 5 del ancho

de banda del flujo de medios predeterminado, aunque las aplicaciones pueden ajustar

esta cantidad., en el contexto de los cinco tipos de mensaje RTCP estn:

Informe del emisor (SR) e informe del receptor (RR).

Descripcin de fuente (SDES).

Desconexin (BYE).

El algoritmo de RTCP en encuentra descrito en la ubicacin web:

http://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-

rtcp-feedback-

02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des

%26tl%3Den

http://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Denhttp://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://tools.ietf.org/html/draft-wenger-avt-rtcp-feedback-02&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dalgoritmo%2BRTCP%26tq%3DRTCP%2Balgorithm%26sl%3Des%26tl%3Den

20

Estructura de la Cabecera RTCP

FUNCION DEL RTCP PROPOSITO DE LA FUNCION

Cumulative Packets Lost

Numero de paquetes RTP perdidos de la sesin

Extended Sequence Number Received

Numero de secuencia mas alto recibido del emisor

dgitos adicionales para prevenir la reiniciacin.

D = Diferencia entre tiempos entre paquetes en el

emisor y en el receptor. 1= Desviacin de D

Interarrival Jitter (J)

Fecha y hora NTP (Versin de 32 bits) en el ltimo

paquete SR recibido del emisor.

Last SR (LSR) Time Diferencia de tiempo entre recibir el ltimo SR y

enviar el informe de recepcin.

El RR es idntico al SR, excepto en el tipo de paquete, PT=201, y en que se elimina la

seccin de informacin del emisor (es decir, los datos de fecha y hora, y paquetes/bytes

enviados).

Los campos RTCP de los SR y RR ofrecen a los emisores de medios retroalimentacin

QoS de los receptores. Adems, cada receptor puede determinar si su calidad de

recepcin concuerda con otros receptores, o si los problemas locales pueden impactar

negativamente en su calidad de recepcin. Concretamente, los emisores pueden

aprender las siguientes estadsticas de la red:

Tiempo de ida y vuelta (RTT).

Tasa de paquetes perdidos.

Fluctuacin de fase. [2], [6]

Los emisores de medios calculan el RTT, percatndose de cuando se reciben los paque-

tes RR y usando los campos LSR y DLSR. Un emisor calcula el RTT como la diferencia

entre cuando enva un SR a los receptores y cuando recibe un RR de estos. Esto se

expresa en la siguiente frmula:

RTT = (LSR -A)- DLSR

21

Todos los participantes en la sesin pueden conocer las tasas de paquetes perdidos en la

red, examinando los RR RTCP. La fraccin perdida muestra la velocidad perdida sobre el

intervalo de tiempo ms reciente, y la acumulacin de paquetes perdidos permite a los

participantes conocer la complejidad del problema, sin necesidad de recordar y rastrear

los datos. [2], [6], [12]

La fluctuacin de fase se calcula en cada receptor, notificando cuando llegan los paquetes

RTP, y usando el valor del campo de fecha y hora RTP que contenan esos paquetes. En

primer lugar, el receptor calcula el tiempo de ida y vuelta para cada paquete recibido. La

diferencia en tiempos de trnsito entre dos paquetes adyacentes se calcula siguiendo la

formula que se da a continuacin:

Las variables se definen como:

D(i,j) es la diferencia en los tiempos de trnsito entre los paquetes adyacentes i y j.

RJ es la hora en la que se recibi el paquete j.

Sj es la hora en la que se envi el paquete j (determinada por la fecha y hora RTP).

R; es la hora en la que se recibi el paquete i.

Sj es la hora en la que se envi el paquete i (determinada por la fecha y hora RTP).

Cada paquete de medios RTP entrante provoca un nuevo clculo de la diferencia de los

tiempos de trnsito entre el actual paquete i recibido y el anterior paquete i-1 recibido. En

lugar de escribir esta diferencia como D(i-l,i), se considera la sintaxis ms simple Dj. [9]

5.11. Uso de Gateways en Asterisk.

Los gateways proporcionan interworking con tecnologas que no son H.323, como

videoconferencias RDSI H.320 [3] o redes telefnicas tradicionales. Un ejemplo de

gateway H.323 es un router Cisco con interfaces de voz. Un telfono puede

conectarse a la PSTN a travs del gateway Cisco, y aparecer para la red H.323

como un punto final H.323 (aunque limitado para las capacidades de audio). Un

22

punto final H.323, por su parte, puede colocar una llamada en la PSTN a travs del

gateway Cisco, y aparecer la llamada como generada por un abonado telefnico.

La siguiente figura representa la estructura lgica de un Gateway para telefona

IP.

Figura 11. Estructura lgica de un Gateway en H323 sobre Asterisk

Se observa que los gateways administran 1) la conversin de sealizacin de llamada, 2)

la conversin de sealizacin de medios y 3) la conversin de medios cuando se conecta

una red H.323 a otra de distinto tipo. Para que los gateways VoIP/PSTN puedan escalar

econmicamente grandes volmenes de trfico, tanto la IETF como la ITU dividen los

componentes funcionales de un gateway y definen las interacciones estndar de los

mismos.

5.12. Uso de Gatekeeper

Como su nombre indica, un gatekeeper H.323 controla una zona H.323. Al igual

que el centinela de un castillo, que controla quien entra y quin sale, un

gatekeeper H.323 regula los puntos finales dentro de su zona que pueden iniciar o

recibir llamadas. Un gatekeepeer H.323 tambin puede regular el procedimiento

de las llamadas, permitiendo la comunicacin directa entre los puntos finales, o

bien actuando como intermediario para transmitir la sealizacin de llamada.

Una zona H.323 es el conjunto de dispositivos administrativamente definidos que

controla un gatekeeper. La ultima versin de H.323 trata el asunto relacionado

Terminal H323 (MCU)

Funcin de conversin

del Gateway Asterisk

Punto final PSTN

Gateway H323 a la PSTN

Red H323

PSTN

23

con la redundancia de un gatekeeper en una zona, pero no se refiere al equilibrio

de la carga para varios gatekeepers dentro de una zona.

H.323 permite que un gatekeeper este activo dentro de una zona en un momento

determinado.

Los gatekeepers no son un requisito obligatorio en las redes H.323. Las

recomendaciones H.323 especifican que, cuando los gatekeepers estn

presentes, deben desarrollar las siguientes funciones para los puntos finales:

Traduccin de la direccin.

Control de admisiones y ancho de banda.

Se aclara que un gatekeeper debe proporcionar estos servicios solo para los

puntos finales que se encuentran en la zona del gatekeeper que se ha registrado

con este.

Traduccin de la direccin:

El gatekeeper convierte los alias de H.323 o E.164 en direcciones de red e

identificadores de puntos de acceso del servicio de transporte (TSAP). Por

ejemplo, un gatekeeper puede recibir una peticin de llamada desde un terminal

para gustavoa.herazop@fukl.edu.co o +1-408-555-1212. El gateway debe

convertir estas direcciones en una direccin IP (como 192.168.254.1) y un nmero

de puerto TCP o UDP (como el puerto TCP 1720 para el establecimiento de la

conexin H.225.0). [2], [11]

Control de admisiones y ancho de banda:

En el control de admisiones, el gatekeeper autoriza terminales, gateways y MCU

para colocar las llamadas en la red a travs del canal RAS H.225.0. El control de

admisiones es la parte A de RAS. El gatekeeper emite los mensajes de

confirmacin de admisin (ACF) o rechazo de la misma (ARJ), en respuesta a los

mensajes de peticin de admisin (ARQ) procedentes de los puntos finales. La

decisin puede basarse en el criterio de no especificacin dentro de H.323, o un

sistema menos complejo puede aceptar todas las peticiones. En respuesta a las

24

peticiones de ancho de banda (BRQ) de los puntos finales, un gatekeeper enva

mensajes de confirmacin del ancho de banda (BCF) o rechazo de la misma

(BRJ). Solo en el caso del control de admisin, el control del ancho de banda se

puede basar en criterios mas ala de H.323, o en una simple poltica de aceptacin

de todo. [12]

Funciones opcionales del Gatekeeper:

Los gatekeepers ofrecen un mecanismo centralizado para administrar planes de

Conexin y enrutamiento de llamada en una red VolP. Sin ellos, cada gateway

VolP debe mantener informacin de enrutamiento de llamada (iguales de llamada)

para cualquier otro destino, a no ser que se implemente un mtodo de

enrutamiento de llamada distinto de H.323.

Los gatekeepers proporcionan acceso a las funciones de autenticacin,

autorizacin y recuento (AAA), esenciales en los sistemas de seguridad y

facturacin. La interaccin de nodo entre los gatekeepers y otros sistemas de

funciones AAA no se encuentra en el ambito de H.323.

Los gatekeepers proporcionan un punto centralizado para la localizacin de

recursos basados en polticas. Por ejemplo, un servidor de polticas puede instruir

a un gatekeeper para que registre llamadas en base al destino, disponibilidad de

ancho de banda, privilegio del usuario, fecha del da, etc. [1], [2]

Los gatekeepers facilitan el control de llamadas a terceros, esencial en entornos

call-center y otras aplicaciones especializadas en llamadas. Por ejemplo, un

automarcador en un centro de llamadas salientes puede iniciar llamadas a clientes

objetivo, y conectar un agente call-center despus de que el cliente conteste el

telfono. Por estos motivos, se debera considerar los gatekeepers como parte

esencial para todas las instalaciones VolP bsicas que usen H.323.

5.13. DIRECCIONAMIENTO

H.323 emplea un esquema de nombres independiente de la tecnologa subyacente de la

red, e identifica los requisitos especficos de direccin para H.323 sobre IP, el protocolo

de red estndar entre los cuales se encuentran:

25

Identificadores de punto de acceso al servicio de transporte y direcciones (TSAP).

Alias H.323.

Convenciones de alias para la comunicacin interzonal.

Determinacin de las direcciones de red e identificadores TSAP. [4]

2.16. Direcciones de Red e identificadores TSAP

El establecimiento de la comunicacin con cualquier dispositivo H.323 requiere del

conocimiento de su direccin de red y un identificador TSAP. En el caso de redes IP, la

direccin de red es una direccin IP, y el identificador TSAP un nmero de puerto TCP o

UDP.

Todas las entidades H.323 deben tener, como mnimo, una direccin de red (direccin

IP), pero pueden tener mltiples direcciones de