02 Sistemas de Telefonia

7/24/2019 02 Sistemas de Telefonia

1/65

TELEFONA IPBASADA EN

ASTERISK

02 SISTEMAS DE TELEFONA

Ing. Daniel FloresITIL FoundationElastix Certified Engineer

NIVEL I


2/65

2

Sistemas de Telefona

Captulo II


3/65

3

La Voz (1)

En fonologa, la voz es el sonido que producen las cuerdas

vocales mediante el aire expulsado por nuestros pulmones.

Esta viaja en ondas acsticas a travs del aire a la velocidad del

sonido, esto es a 1244 Km/h (o 340 m/s).

Estas ondas se atenan rpidamente por lo que no llegan a

grandes distancias.


4/65

LaVoz (2)


5/65

LaVoz (3)

El principio inicial de la transmisin de voz radica en lograr que esas

ondas no se atenen y puedan ser escuchadas por alguien ms a una

distancia considerable.

Alguien lo suficientemente listo descubri que se poda controlar la

atenuacin de las ondas elctricas sobre un cable conductor para

llegar a grandes distancias.

Ahora solo haba que lograr que las ondas acsticas se

transformen en ondas elctricas.


6/65

LaVoz (4)


7/65

LaVoz (5)

La transformacin se hace mediante un dispositivo llamado micrfono.

CadaOficinaCentralgenera voltaje de alimentacin para cumplir

este objetivo.

El voltaje de colgado es -48Voltios.

Alguna vez tocaste un par de cobre telefnico con ambas

manos?


8/65

LaVoz (6)

131 125 123 129 128 125 128 129 125 126 131 126 123

122123

124

125

126

127

128

129

130131

132

valor

tiempo

10000011 01111101 01111011 01111011


9/65

LaVoz (7)

Cmo es el proceso si incluimos a la

digitalizacin de la voz?


10/65

LaVoz (8)

Para muestrear una seal anloga se usa modulacin PCM a 8 bits.

Mas adelante hablaremos de la digitalizacin y codificacin de la voz.

Seguimos transportando ondas actualmente?


11/65

LaVoz (9)

La voz ocupa un amplio espectro de frecuencias que van de graves a

agudos en un rango aproximado de

audible tpica para el odo humano".

20Hz a 20kHz, "la frecuencia

El rango en el que se transmite la voz

400Hz-4kHz,aproximadamente 4K.

en los telfonos comerciales es

Para transmitir voz "entendible" no es necesario transmitir todas lasfrecuencias sino un rango mucho menor.


12/65

Telecomunicacin (1)

Al hablar de telecomunicaciones nos estamos refiriendo a:

comunicacin a distancia

A un proceso que consiste en trasmitir un mensaje e intercambiar

informacin a otras personas desde un punto a otro.


13/65

Telecomunicacin (2)

La definicin de la ITU (InternationalTelecommunication Union) es:

toda emisin,transmisin y recepcin de signos, seales, escritos e

imgenes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza,por hilo,radioelectricidad,

electromagnticos

medios pticos u otros sistemas


14/65

Sistemas de comunicacin

Podemos definir a un sistema de comunicacin como el conjuntode

deelementos que intervienen en el proceso de intercambio

informacin.

Componentes:


15/65

Conmutacin de circuitos (1)

Es una metodologa de implementacin de redes de

telecomunicaciones, en la cual dos nodos de la red establecen un

canal de comunicacin dedicada antes de que los nodos puedan

comunicarse.

En una red orientada a circuitos, el circuito garantiza el ancho de

banda completo en el canal y permanece conectado durante la

sesin de comunicacin.


16/65


El ejemplo principal de una red conmutada es la red

analgica del siglo pasado.

telefnica

Cuando la llamada es hecha

un circuito continuo ente

dura.

de un telfono a otro la conexin creaambos telfonos mientras la llamada

El delay/retraso de bits es constante durante la conexin en contraposicin a una red orientada a paquetes.


17/65


La PSTN o Public Switched

orientada a circuitos.

Telephone Network es una red

En el ejemplo del Servicio telefnico Ordinario Antiguo (POTS),

aunque provee caractersticas limitadas, un bajo ancho de banda y

no es mvil, la disponibilidad de tono es mayor al 99.999%

Esto ha sido citado muchas veces como un estndar deconfiabilidad relacionado con telefona.


18/65


Parte de la razn por la cual aun seguimos viendo con importancia

redes orientadas a circuitos est relacionado con el concepto de

"ltima milla".

Esta se refiere de manera metafrica al tramo final de las redes de

telecomunicaciones,que involucra por lo general al usuario final.

Y es justamente el usuario final quien califica el servicio decomunicaciones y quien usa cualquier herramienta relacionada.


19/65



20/65

La PSTN (1)

Public SwitchedTelephone Network

(RedTelefnica Conmutada)

Es la red pblica de las redes de telefona conmutada.

Incluye lneas telefnicas, cableado de fibra ptica, redes celulares,

satlites de comunicaciones,cables de telefona submarinos y varios

otros medios de transmisin.


21/65

La PSTN (2)

Todos estos medios estn interconectados por oficinas centrales

de telefona.

Estas incluyen los operadores y proveedores de servicio.

Aunque originalmente se compona por lneas fijas anlogas, en la

actualidad est compuesta mayormente por infraestructura digital

que incluye lneas fijas y mviles.


22/65

La PSTN (3)

Actualmente un subscriptor en alguna parte del mundo puede

marcar de manera transparente su telfono hacia otro subscriptor.

Esto es el producto de la combinacin de redes interconectadascreadas bajo los estndares del ITU-T,

El usuario percibe con sencillez la operacin de comunicacin,

mientras a un nivel ms bajo tecnologa de avanzada se est

implementando.


23/65

La PSTN (4)

La PSTN consta de 4 elementos principales para su funcionamiento:

Perifricos,terminales de abonado, lnea telefnica

Centrales de Conmutacin

Sistemas de transmisin

Sistemas de sealizacin


24/65

La PSTN (5)

Muchos subscriptores aun reciben el servicio telefnico a travs de

un par de cobre.

A travs de el se transmite la seal elctrica y la sealizacinnecesaria para establecer,mantener y terminar una llamada.

Eso es parte de lo que llamamos anteriormente "la ltima milla"


25/65

La PSTN (6)


26/65

La PSTN (7)

En la actualidad, aunque se ha masificado la infraestructura digital,

esta tambin es transportada por un cable de cobre.

La tecnologa evolucion de tal manera que en un solo cable sepudiera mantener varios canales de comunicacin.

Actualmente hay esfuerzos de operadores en implementar

infraestructura basada en fibra ptica,el medio ambiente ideal paratransmisiones de datos.


27/65

La PSTN (8)

Cmo se adaptara la voz sobre

infraestructura?

IP a esta

Lo veremos ms adelante


28/65

Qu es una PBX? (1)

PBX = Private Branch Exchange

Es un sistema de intercambio de telefona que interconecta

subscriptores o circuitos virtuales de sistemas digitales paraestablecer llamadas entre estos subscriptores.

Un sistema de intercambio de telefona, se encuentra normalmente

en una oficina central,de ah la relacin con central telefnica.


29/65

Qu es una PBX? (2)

Una oficina central en este caso corresponde

telefona que provee el servicio a la PSTN.

a un operador de

Oficina Central Escuch esto antes?

Aunque tecnolgicamente dista mucho de las primeras oficinas

centrales,el concepto es el mismo.


30/65

Qu es una PBX? (3)

Una PBX o en espaol un ramal de conmutacin privado es un

sistema de intercambio que realiza funciones

oficina central pero en un entorno empresarial.

similares al de una

En ocasiones estos sistemas rivalizan con los

oficina central en capacidad y funcionalidades.

los sistemas de una

Este es el caso de Elastix,el cual ofrece de manera interna mayores

funcionalidades que las ofrecidas por un operador de telefona en la

actualidad.


31/65

Una PBX comn


32/65

Otras PBX (1)

El desarrollo de la telefona y el circuito integrado dio paso a

mejores diseos en equipos de intercambio telefnico.

La mayor parte de la oferta tecnolgica estaba centrada en

soluciones propietarias que incluan la PBX y los equipos de usuario

final de manera conjunta.

Muchas marcas se volvieron un estndar en diferentes niveles

corporativos a costos elevados.


33/65

Otras PBX (2)

El desarrollo de la voz sobre IP dio paso a nuevas funcionalidades

con altos precios basados principalmente en

concurrencia,canales o nmero de usuarios.

licenciamiento por

En 1999 nace Asterisk como una alternativa de

telefona IP cambia para siempre.

cdigo abierto y la

Elastix es una distribucin basada enAsterisk.


34/65

Otras PBX (3)

Muchas de las PBX tradicionales

funcionalidades:

incluyen las siguientes

IVR,Llamadas entre internos,Transferencias,Buzones de

voz,CallgroupsCallpickup

De hecho, estas funcionalidades marcaron el estndar de cmo

utilizamos una PBX y parte del desarrollo de distribuciones IPPBX

se basa en ello.


35/65

Sistemas deTelefona (1)

Elementos bsicos y exclusivos de una red convencional:

Dispositivos,mensaje,medio y reglas/acuerdos


36/65


Elmensajeson comunicaciones de voz

El medio puede ser aire,cables cobre o fibra ptica

La combinacin de dispositivos con reglas/acuerdos propios del

sistema,forman la red telefnica PSTN


37/65



38/65


El concepto original del

jerarquas.

intercambio de telefona se basa en

En este concepto si una central local no puede manejar una llamada

la pasa a una de jerarqua mayor.

Esto mantiene el trfico local separado y reduce el nmero de

troncales necesarias entre operadores para largas distancias.


39/65


La tecnologa actual ha reducido mucho los costos de transmisin y

ha permitido reducir el nmero de jerarquas.

En ocasiones hay empresas que tienen una lnea telefnicaconectada directamente a un proveedor internacional.

Nos acercamos ms alVoIP


40/65



41/65

Sealizacin


42/65

Redes de informacin / datos

Si bien varan en tamao, capacidad o complejidad, todas las redes

tienen cuatro elementos bsicos en comn


43/65

Redes de Comunicacin

Esta es la infraestructura convencional de comunicacin

Infraestructuras independientessin embargo tiende a desaparecer


44/65

Convergencia de sistemas de comunicaciones

Esta es la razn por la cual estamos aprendiendo Elastix


45/65

Por ltimo pero no menos importante


46/65

Formatos de Circuitos (1)

Los circuitos analgicos, comnmente pares de cobre, llegan a los

abonados del servicio telefnico y

seal elctrica (analgica) de la voz.

es por donde se transmite la

Las PBX tienen dos formatos para elmanejo de esta transmisin:

FXO

FXS


47/65


FXO (Foreign eXchange Office): es una interfaz de sealizacin

telefnica que recibe poder,sealizacin y es la lnea final en oficina.

Son los puertos de la PBX donde se conecta la lnea del servicio

telefnico.


48/65


FXS (Foreign eXchange Station): es una interfaz de

sealizacin telefnica que genera poder y sealizacin.

Son los puertos de la PBX que generan voltaje y que se dirigen

hacia telfonos convencionales y/o fax.


49/65

Circuitos Digitales (1)

Los circuitos digitales son los que llevan informacin digital.

Realmente transportan esa informacin digital sobre portadoras

analgicas.

Llevan informacin digital muchas veces multiplexada, lo cual

optimiza recursos.


50/65

Circuitos Digitales (2)

Mejoran la seal vs. ruido.

Esto se traduce en una mejor calidad de audio.

La unidad ms estndar es el DS-0 que representa un canal de

64Kbit/s,luego de esto vienen los mltiplos de DS-0.


51/65

CircuitosT-carrier y E-carrier (1)

T-carrier (o portadora-T) fueron diseados como nomenclatura para

circuitos digitales mutiplexados.

Fueron desarrollados por Bell Labs hace ms de cincuenta aos.

T-carrier en USA,E-carrier en Europa y J-carrier en Japn.

Los ms conocidos son los famosos T1 y E1.


52/65

CircuitosT-carrier y E-carrier (2)

Un T1 es un circuito digital compuesto de 24 DS-0s y tiene unacapacidad de 1.544 Mbit/s.

Un E1 est compuesto por 32 DS-0s y trafica 2.048 Mbit/s.

Existen muchos modelos de tarjetas telefnicas digitales compatibles con

Asterisk en formato E1/T1

Luego de losT1s tenemos mltiplos mayores comoT2,T3,T4 yT5.


53/65

ISDN (1)

ISDN (Integrated Services Digital Network) nos permite transmitir voz y datos

simultneamente sobre pares telefnicos de cobre con calidad superior a las

lneas telefnicas analgicas.

Existen dos variaciones llamadas BRI y PRI.

BRI (Basic Rate Interface) es para usuarios finales y est compuesto de 2

canales de datos de 64Kbit/s cada uno, ms uno de sealizacin de 16Kbit/s.

En total 144Kbit/s.

Los canales de datos se denominan canales B y los de sealizacin

canales D.


54/65

ISDN (2)

PRI (Primary Rate Interface) se usa para empresas y contiene muchos canales

B.

En USA PRI tiene 23 canales tipo B y un canal D (23B+D),todos de64Kbps,lo que da un total de 1,536Kbps.

En Europa PRI tiene 30 canales tipo B y un canal D (30B+D),todos de

64 Kbps,lo que da un total de 1,984 Kbps.


55/65

Sobre los formatos de conexin (1)

El conocimiento de la nomenclatura es importante principalmente por el

servicio que otorgan los operadores.

Algunas empresas tienen muchas lneas analgicas y debemos disear la

implementacin con ese nmero de puertos FXO

Otras empresas han invertido en tecnologa y tienen uno o varios E1's

T1's,que proporcionar un mayor numero de lneas telefnicas por

conexin (30 - 23 canales respectivamente)


56/65


Si el mundo debiera seguir una tendencia,el

migrando de telefona anloga a digital.

servicio debera estar

De tener puertos FXO a puertos EI,T1,o BRI (en el caso del mercado

de domicilios).

Sin embargo algunos pases estn obviando este paso lgico yendo de

telefona anloga aVoIP.


57/65


La telefona digital no es precisamente nueva y los usuarios reclaman

mayor funcionalidad.

En algn momento en los prximos 5 aos el 80% de las comunicaciones

se realizarn con tecnologaVoIP

Cul es la ventaja de Elastix?

Es nativa paraVoIP


58/65

Troncalizacin (1)

La troncalizacin es un mtodo por el cual un sistema puede proveer

acceso a su red a muchos clientes,en lugar de proveerlas de manera

individual.

Eso es anlogo a la estructura de un rbol con un tronco y muchas

ramas.

Una troncal es una canal de transmisin simple entre dos puntos,cadapunto siendo bien el conmutador o el nodo.


59/65

Troncalizacin (2)

En nuestro caso,una troncal es la conexin entre el servicio del

operador y nuestra central telefnica.

Una troncal representa entonces una lnea o un conjunto de lneas

telefnicas enlazadas a nuestra central.

El servicio provisto a travs de estas lneas es a su vez distribuido entre

los usuarios por la central.


60/65

Troncalizacin (3)

Un ejemplo de troncalizacin bsico dio paso a la creacin de la central

telefnica.

En una misma empresa hay 5 personas que necesitan tener

comunicacin con el exterior.

Al no existir un sistema de conmutacin cada uno tiene asignada una

lnea telefnica del proveedor.


61/65

Troncalizacin (4)Usuari

1

2

n

os

Operador


62/65

Troncalizacin (5)

Esto es ineficiente porque los usuarios probablemente usan el servicio el

40% del tiempo que estn en oficina.

Si cada lnea telefnica paga un bsico mensual estamos pagando 5 vecesel servicio bsico.

En un sistema troncalizado,la lnea llega hasta la PBX y ah est

disponible para los 5 usuarios,formando un ramal.


63/65

Troncalizacin (6)Usuarios

1

2

n

Operador


64/65

Troncalizacin (7)

Una ventaja de la troncalizacin es que permite aprovechar de manera

eficiente un pequeo nmero de canales disponibles entre un nmero

relativamente grande de usuarios.

Una troncal puede estar compuesta por una o varias lneas,como es el

caso de 1E1 que tiene una disponibilidad de 30 canales y 2 de

sealizacin.


65/65

Documents

02 Sistemas de Telefonia