Protocolo Comunicaciones Familia E400 EQUITEL Ed 1.0

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EQUITEL Familia E400 Protocolos de comunicacin y control i

ecoSoftware

rotocolos de comunicacin y

control

Sistema de Interfona IP


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EQUITEL Familia E400 Protocolos de comunicacin y control ii

Protocolos de comunicacin y controlFamilia E400

ndice

Captulo 1 Introduccin .................................................................................................................................11.1 Descripcin general del sistema...........................................................................................................11.2 Tecnologa VoIP: una breve descripcin...............................................................................................2

Captulo 2 Estructura de comunicaciones de los sistemas de interfona IP...................................................62.1 Establecimiento de llamadas y control: Protocolo Propietario EQUITEL .............................................7

2.1.1. Llamada, respuesta y control de audio ......................................................................................102.1.1.1. Mensaje DEMCALL .............................................................................................................11

2.1.1.2. Mensaje ACK_DEMCALL ....................................................................................................112.1.1.3. Mensaje SIMCALL ..............................................................................................................112.1.1.4. Mensaje ACK_SIMCALL ......................................................................................................112.1.1.5. Mensaje STARTAUDIO .......................................................................................................112.1.1.6. Mensaje ACK_STARTAUDIO ...............................................................................................122.1.1.7. Mensaje STOPAUDIO .........................................................................................................122.1.1.8. Mensaje ACK_STOPAUDIO.................................................................................................12

2.1.2. Control de entradas y salidas.....................................................................................................132.1.2.1. Mensaje QRYPPORTCONFIG ..............................................................................................132.1.2.2. Mensaje PPORTCONFIG.....................................................................................................132.1.2.3. Mensaje CONFIGPPORT.....................................................................................................142.1.2.4. Mensaje ACK_ CONFIGPPORT............................................................................................14

2.1.2.5. Mensaje WRITEPPORT .......................................................................................................142.1.2.6. Mensaje ACK_ WRITEPPORT..............................................................................................152.1.2.7. Mensaje READPPORT.........................................................................................................152.1.2.8. Mensaje PPORT..................................................................................................................152.1.2.9. Mensaje CHANGEPPORT....................................................................................................162.1.2.10. Mensaje ACK_ CHANGEPPORT ..........................................................................................16

2.1.3. Prueba y mantenimiento ...........................................................................................................172.1.3.1. Mensaje QRYSYSINFO ........................................................................................................172.1.3.1. Mensaje SYSINFO...............................................................................................................172.1.3.2. Mensaje KEEPALIVE ...........................................................................................................182.1.3.3. Mensaje ACK_KEEPALIVE...................................................................................................182.1.3.1. Mensaje PLAYTONE ...........................................................................................................18

2.1.3.2. Mensaje ACK_PLAYTONE...................................................................................................192.1.3.3. Mensaje WORKINGMODE..................................................................................................192.1.3.4. Mensaje MODE..................................................................................................................19


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EQUITEL Familia E400 Protocolos de comunicacin y control iii

2.1.4. Supervisin de comunicaciones SIP ...........................................................................................202.1.4.1. Mensaje DEMCALLSIP ........................................................................................................202.1.4.2. Mensaje ACK_DEMCALLSIP................................................................................................202.1.4.3. Mensaje OUTCALLRINGING ...............................................................................................202.1.4.4. Mensaje ACK_ OUTCALLRINGING......................................................................................20

2.1.4.5. Mensaje INCALLRINGING...................................................................................................212.1.4.6. Mensaje ACK_ INCALLRINGING .........................................................................................212.1.4.7. Mensaje CONNECTEDCALL ................................................................................................212.1.4.8. Mensaje ACK_ CONNECTEDCALL .......................................................................................212.1.4.9. Mensaje DISCONNECTEDCALL ...........................................................................................212.1.4.10. Mensaje ACK_ DISCONNECTEDCALL..................................................................................22

Captulo 3 Comunicacin de audio utilizando RTP y G.711-A......................................................................233.1 Codificacin........................................................................................................................................233.2 Decodificacin ....................................................................................................................................25

Captulo 4 SIP ...............................................................................................................................................264.1 Conceptos bsicos ..............................................................................................................................26

4.2 Implementacin de SIP en los mdulos E401 y E451 .........................................................................274.2.1. Elementos bsicos de la red SIP.................................................................................................284.2.2. Configuracin bsica de la red SIP .............................................................................................28


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EQUITEL Familia E400 Protocolos de comunicacin y control Pgina 1

Captulo 1 Introduccin

1.1 Descripcin general del sistema

Los mdulos EQUITEL E401 y E451, estn diseados para su utilizacin en sistemas de telefona, interfona ydistribucin de audio sobre una red Ethernet/IP, utilizando estndares de la tecnologa VoIP pero adaptado alas necesidades particulares de los sistemas de vigilancia y seguridad.

La topologa de una posible red de interfona basada en estos mdulos es la representada en el siguienteesquema:

Figura 1. Esquema de interfona IP con mdulos E401 y E451


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En la parte de la izquierda de la figura se ha representado una red de interfona IP utilizando las tarjetas OEME401, a las que se le han de aadir unos elementos mnimos para poder construir con ella, por ejemplo, uninterfono(1).

En la parte derecha se ha representado una red de interfonos utilizando los equipos E451.

En cuanto a las comunicaciones se refiere, cada mdulo E401 y E451 es un dispositivo Ethernet que publicauna IP distinta, de modo que, a nivel de software, no se hace distincin entre un mdulo E401 y un interfonoE451.

El control y supervisin de los mdulos, el establecimiento de las comunicaciones y la transmisin vocal serealizan a travs de la red Ethernet/IP, considerando cada mdulo E401 E451 como un punto de acceso(direccin IP + puerto) distinto.

Para ello se utilizan una serie de protocolos de los que unos son estndares y otros son propietarios deEQUITEL, diseados especficamente para esta aplicacin.

Este documento describe todo el proceso de control, supervisin y comunicacin con los mdulos EQUITELde la familia E400, desde el punto de vista del sistema de comunicaciones, detallando sobre todo lo que hacereferencia al citado protocolo propietario.

Como ejemplo de utilizacin del sistema de control y comunicaciones, EQUITEL ha creado una aplicacin dedemostracin para controlar varios E401 E451 y realizar el envo de audio desde un ordenador.

1.2 Tecnologa VoIP: una breve descripcin

La tecnologa VoIP comprende una serie de estndares internacionales que regulan la transmisin de voz atravs de redes IP.

Un sistema de telefona basado en la tecnologa VoIP puede llegar a ser de una complejidad notable, pero lateora bsica de funcionamiento es sencilla.

En este apartado se expone una breve descripcin de las bases en que se fundamenta esta tecnologa paraque se pueda entender mejor la utilizacin que se hace de ella en un sistema de interfona IP basado en

equipos de la familia E400 de EQUITEL.

Para ello se va a utilizar un ejemplo muy simple, pero que permite ilustrar todos los conceptos necesarios a lahora de utilizar esta tecnologa en los sistemas que se estn describiendo.

Figura 2. Esquema mnimo de una red VoIP

En la Figura 2 se representa la red ms bsica de telefona IP, que consta de tres elementos: dos telfonos yuna centralita o PBX. A continuacin se describen los pasos para llegar a establecer una comunicacin vocalentre dos telfonos.

Paso 1: Registro

En el nivel ms bsico, la centralita se ocupa de mantener un listado con los telfonos IP existentes en la red yproveer de la capacidad de ponerlos en contacto.

(1) Para una descripcin ms detalla de este sistema, ver la documentacin especfica del mdulo E401, Manual tcnico E401.


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Cada telfono ha de registrarse en la centralita y refrescar este registro peridicamente, de forma que entodo momento sta tenga actualizada la lista de telfonos que hay en la red y cules son sus caractersticas.La caracterstica ms importante que ha de conocer la PBX de cada telfono es su direccin IP para asociarla aun determinado nombre identificativo de cada telfono (nombre de la extensin).

En el ejemplo de la Figura 3, se desea asociar al telfono de la izquierda la extensin 100, mientras que altelfono de la derecha se le quiere asociar la 200. Las direcciones IP de ambos telfonos han sido asignadaspor un servidor DHCP.

Los dos telfonos han de comunicar a la centralita su presencia y sus direcciones IP.

Figura 3. VoIP. Registro en la PBX

Ambos envan un mensaje hacia la PBX indicando que desean registrarse con el nombre de la extensinconfigurado y su direccin IP. La centralita, si acepta este registro, devolver un mensaje de aceptacin.

Para que un telfono pueda registrarse en una PBX tendr que tener configurada la direccin de dicha PBX, elnombre de la extensin correspondiente y, habitualmente, una clave de acceso. De esta forma, la PBX limitael registro a las extensiones previamente configuradas y permitidas.

Una vez la PBX tiene la informacin de registro de todos los telfonos de la red, ya es posible establecer unacomunicacin vocal entre dos (2) de ellos.

Paso 2: Llamada

El usuario que desea llamar desde un telfono a otro, marca el nmero de extensin y pulsa sobre el botnde llamada. Esto hace que el telfono enve un mensaje hacia la PBX indicando que se desea establecercomunicacin con esa extensin. En este mensaje, el telfono indica tambin cules son sus caractersticastcnicas (tipos de codificacin que entiende, direccin IP y puertos de escucha para los paquetes de audiofundamentalmente).

Figura 4. VoIP. Llamada

La PBX busca en su lista el telfono correspondiente a la extensin y le enva un mensaje de invitacin a laconversacin. En este mensaje, tambin se envan las caractersticas tcnicas del telfono que ha iniciado laconversacin.

(2) La tecnologa VoIP actual permite el establecimiento de llamadas en modo multiconferencia, etc., pero para esta aplicacin no se contemplan.


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Si el telfono receptor de la invitacin es compatible con las caractersticas del emisor, acepta estainvitacin, comienza a hacer sonar su timbre de llamada y enva un mensaje hacia la PBX indicando dichaaccin. Este mensaje es reenviado por la PBX hacia el telfono que ha originado la llamada para que a su vezemita el tono.

Figura 5. VoIP. Espera de contestacin

Paso 3: Contestacin

Cuando el usuario del telfono receptor descuelga el auricular, se genera un mensaje hacia la PBX indicandoque se ha aceptado la conversacin y los datos necesarios para poder establecer la comunicacin vocal (qusistema de codificacin de los propuestos por el emisor se acepta, la direccin IP y el puerto al que se debenenviar los paquetes de audio).

Este mensaje es reenviado por la PBX hacia el telfono que ha originado la llamada.

Figura 6. VoIP. Contestacin

Paso 4: Comunicacin vocal

A partir de este momento, los dos telfonos comienzan a intercambiarse el audio codificado segn elesquema que previamente han acordado.

Figura 7. VoIP. Comunicacin vocal

Cabe destacar el hecho importante de que el flujo de audio se intercambia directamente entre los dostelfonos, sin pasar por la PBX.


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Paso 5: Fin de la comunicacin

Cuando cualquiera de los dos extremos decide terminar la comunicacin, corta el flujo de audio y enva unmensaje a la PBX indicando este hecho.

Figura 8. VoIP. Fin de la comunicacin

En todo el proceso explicado con anterioridad, hay dos partes claramente diferenciadas, el control delestablecimiento de las comunicaciones o sesin (pasos 1, 2, 3 y 5) y las comunicaciones vocales (paso 4).

Los formatos de los mensajes y los datos intercambiados por las distintas entidades del escenario explicado,estn fijados por estndares industriales recogidos en distintas RFCs (3).

Establecimiento de las comunicaciones

En la actualidad hay varios estndares abiertos: SIP, H.323, y adems otros protocolos propietarios degrandes fabricantes: Cisco,

De ellos, quiz el ms extendido actualmente y el ms sencillo de implementar sea el protocolo SIP, definidoen la RFC 3261. Hoy en da es muy fcil encontrar telfonos comerciales y PBX que soportan este protocolo.

No es objeto de este documento describir el funcionamiento del protocolo SIP, aunque s se ver en el

Captulo 4 que los equipos E401 y E451 implementan una pequea parte del mismo.

Comunicaciones vocales

Es este caso, el protocolo utilizado es siempre el RTP, definido en la RFC 3550. Este protocolo define como seencapsulan en paquetes UDP los datos de audio digitalizados y codificados.

Los mtodos de codificacin de audio, comnmente llamados cdecs, pueden ser varios. Cada uno de ellostiene unas caractersticas determinadas en cuanto a la calidad de sonido obtenida y al ancho de bandautilizado. Los ms utilizados actualmente son los definidos en la UIT (4) (G.711, G.722, G.723, G.726, G.728,G.729).

De todos, el ms extendido y sencillo de implementar es el G.711. Se basa en digitalizar el audio a8 kilomuestras por segundo, con 12 bits por muestra. A cada muestra de 12 bits se le aplica una

deslinealizacin logartmica para obtener un dato de 8 bits, con el objeto de reducir el ancho de bandautilizado pero manteniendo la resolucin de 12 bits en las seales dbiles. Segn la curva de deslinealizacinusada se tienen dos estndares: G.711-Ley A, utilizado en Europa y en los enlaces internacionales y elG.711-Ley , utilizado en Norteamrica y Japn. El ancho de banda utilizado es de 64 Kb/s.

(3) Las RFCs son las normas de acceso pblico gestionadas por el IETF (Internet Engineering Task Force) que regulan los distintos protocolos de comunicaciones utilizadosen las redes Ethernet / IP actuales.www.ietf.org,www.rfc-editor.org

(4) Unin Internacional de Telecomunicaciones, organismo de las naciones unidas que regula las telecomunicaciones a nivel internacional. Tambin conocido por sussiglas en ingls: ITU


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Captulo 2 Estructura de comunicaciones de los sistemas de interfona IP

Los sistemas de interfona IP de EQUITEL disponen de tres alternativas o modos de trabajo independientes paraimplementar la funcionalidad de comunicacin IP.

Paralelamente al modo de trabajo establecido para la comunicacin de audio, para gestionar remotamente lasentradas y salidas auxiliares de los mdulos E401 y E451 se necesita un software de control que cumpla elprotocolo propietario de EQUITEL.

Modo SIP con PBX

Tal y como se describe en el Captulo 4, los equipos E401 y E451 se pueden configurar para funcionar en estemodo, ya que poseen un pequeo agente SIP que les permite registrarse en una PBX que soporte este protocoloy realizar y/o recibir llamadas a travs de ella.

En este modo el uso de un controlador es opcional, aunque con su presencia se pueden supervisar las llamadasestablecidas a travs del protocolo SIP, para registrarlas.

Modo P2P-SIP

En el mismo Captulo 4 se describe la configuracin de los equipos E401 y E451 para utilizar el protocolo SIP en elestablecimiento de las comunicaciones, pero sin necesidad de hacer uso una PBX. En este caso hay que tener encuenta que se pierde el control de supervisin que realiza una central PBX sobre los extremos como el desvo dellamadas, el tiempo de expiracin,

Modo Propietario

El establecimiento de las comunicaciones se hace mediante un protocolo propietario de EQUITEL. La explicacindetallada del mismo es el objeto de este captulo.

El uso de este protocolo permite adems del establecimiento de la comunicacin de audio, aadirfuncionalidades particulares a estos sistemas como: registro de incidencias de los mdulos (alarmas, llamadas,etc.) y conocimiento de su estado en todo momento, incluso si se utiliza el protocolo estndar SIP para elestablecimiento de la comunicacin.

Este protocolo es, bsicamente, el resultado de encapsular en paquetes TCP unos sencillos mensajes paracomandos y respuestas.

Por lo que respecta a este protocolo, los sistemas de interfona de EQUITEL, actan como servidores, admitiendouna conexin en el puerto 7000.

En cuanto a la comunicacin vocal propiamente dicha, EQUITEL ha optado por la utilizacin del cdec G711-Aencapsulado mediante el protocolo RTP, por compatibilidad y facilidad de implementacin.


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2.1 Establecimiento de llamadas y control: Protocolo Propietario EQUITEL

Segn el protocolo propietario de EQUITEL, las comunicaciones entre el centro de control y los mdulos de lafamilia E400 se basan en un esquema envo-respuesta. Es decir, cualquiera de los extremos que deseecomunicar con el otro enviar un mensaje que necesariamente tendr que tener una respuesta del

destinatario.Si la respuesta no se produce antes de un tiempo prefijado (por defecto 3 segundos), se reintentar latransmisin hasta un nmero de veces tambin prefijado (por defecto 3); proceso explicado en la Figura 9.

Los mensajes que se transmiten tanto en envos como en respuestas, son comandos en caracteres ASCII otexto plano.

Estos mensajes tienen una estructura muy simple:

COMANDO PARAM_1/PARAM_2/PARAM_N&

COMANDO: Orden de envo o respuesta dependiente del tipo de mensaje.

PARAM_X: Cada uno de los parmetros requeridos por un comando, separados cada uno de ellos

por el smbolo /. No es imprescindible que un comando necesite parmetros. &: Smbolo que indica final del mensaje de envo o respuesta.

Estos mensajes se encapsulan en un paquete TCP y se envan a travs de la red IP.

Dentro de la red debe haber un ordenador, al que llamaremos controlador, que ejecute el softwarenecesario para el control de la red de interfona IP (ver Figura 1). Puede usarse la aplicacin de demostracinque EQUITEL proporciona.

Figura 9. Proceso de envo-respuesta en el protocolo propietario de EQUITEL

En las tablas siguientes se indican, a modo de resumen, las posibles acciones generadas o admitidas por losequipos de la familia E400, as como las respuestas asociadas:


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Llamada, respuesta y control del audio:

Mensaje Direccin Descripcin

DEMCALL E400 CC Llamada de usuario

ACK_DEMCALL CC E400 ACK correspondiente a DEMCALL

SIMCALL CC E400 Simular llamada de usuario

ACK_SIMCALL E400 CC ACK correspondiente a SIMCALL

STARTAUDIO CC E400 Activacin de audio inicio conversacin

ACK_STARTAUDIO E400 CC ACK correspondiente a STARTAUDIO

STOPAUDIO CC E400 Desactivacin audio fin conversacin

ACK_STOPAUDIO E400 CC ACK correspondiente a STOPAUDIO

Control de entradas y salidas:

Mensaje Direccin DescripcinQRYPPORTCONFIG CC E400 Consulta de la configuracin de las I/O

PPORTCONFIG E400 CC Envo de direcciones y estado inicial de las I/O

WRITEPPORT CC E400 Escritura sobre las salidas

ACK_WRITEPPORT E400 CC ACK correspondiente a WRITEPPORT

READPPORT CC E400 Lectura de las I/O

PPORT E400 CC Envo de los valores de las I/O

CHANGEPPORT E400 CC Envo provocado por un cambio en las entradas

ACK_CHANGEPPORT CC E400 ACK correspondiente a CHANGEPPORT

Configuracin de entradas y salidas (slo en E401):


CONFIGPPORT CC E401 Cambio de la configuracin de las I/O

ACK_CONFIGPPORT E401 CC ACK correspondiente a CONFIGPPORT

Prueba y mantenimiento:


QRYSYSINFO CC E400 Test de estado del sistema

SYSINFO E400 CC Resultado del test de estado

KEEPALIVE CC E400 Mantenimiento de las comunicaciones

ACK_KEEPALIVE E400 CC ACK correspondiente a KEEPALIVE

PLAYTONE CC E400 Reproduccin de un tono de audio

ACK_PLAYTONE E400 CC ACK correspondiente a PLAYTONE

WORKINGMODE CC E400 Consulta del modo de funcionamiento

MODE E400 CC Respuesta al modo de funcionamiento


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Supervisin de comunicaciones SIP:


DEMCALLSIP E400 CC Llamada SIP de usuario

ACK_DEMCALLSIP CC E400 ACK correspondiente a DEMCALLSIP

OUTCALLRINGING E400 CC Timbrando, llamada con origen E400 (saliente)

ACK_ OUTCALLRINGING CC E400 ACK correspondiente a OUTCALLRINGING

INCALLRINGING E400 CC Timbrando, llamada con destino E400 (entrante)

ACK_ INCALLRINGING CC E400 ACK correspondiente a INCALLRINGING

CONNECTEDCALL E400 CC Inicio conversacin SIP audio activado

ACK_CONNECTEDCALL CC E400 ACK correspondiente a CONNECTEDCALL

DISCONNECTEDCALL E400 CC Fin llamada SIP audio desactivado

ACK_ DISCONNECTEDCALL CC E400 ACK correspondiente a DISCONNECTEDCALL

En la columna Mensaje se muestra slo la parte COMANDO de cada mensaje de envo o respuesta, caberecordar que stos pueden necesitar uno o varios parmetros separados por / y que deben de terminarsiempre con el smbolo &.

En la columna Direccin se indica E400 CC para los mensajes que van de los mdulos de la familia E400al controlador y con CC E400 los que viajan en el sentido contrario.

En los puntos siguientes se van describiendo los distintos mensajes agrupados por funcionalidad.

NOTA: para denominar a los equipos de la familia E400, se utilizar E400 por cuestiones de simplicidad,aunque se debe entender que con ello se est referenciando a cualquiera de los equipos de esta familia: E401 E451, puesto que en cuanto al software del protocolo no se aprecian distinciones (5) significativas.

(5) Los apartados que correspondan a funcionalidades propias de uno u otro equipo, se marcarn de forma conveniente.


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2.1.1. Llamada, respuesta y control de audio

Los mdulos E400 aceptan un botn dedicado a llamadas de usuario. El proceso de generacin de unallamada, utilizando el protocolo propietario de EQUITEL, es el que se muestra en la Figura 10.

Figura 10. Proceso de establecimiento de llamada

Cuando se activa el botn correspondiente, el E400 enva un mensaje DEMCALL hacia el controlador. Sirecibe el ACK correspondiente, comienza a emitir el mensaje pregrabado calling tone y queda a la

espera de que el controlador active el audio. Si no recibe respuesta, se inicia la reproduccin de offlinetone (2 veces).

Si se recibe respuesta de la central pero pasado un tiempo (por defecto 1 minuto), no se ha activado elaudio, el mdulo emite el mensaje offline tone (2 veces) y pasar a estado de reposo.

Una vez se ha activado el audio, ste permanecer as hasta que el controlador enve la orden dedesactivarlo, o bien, el mdulo E400 no haya recibido la orden de refresco de audio en un tiempo mximode 2 minutos.


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2.1.1.1. Mensaje DEMCALL

Este mensaje se enva desde un mdulo E400 hacia el centro de control, para indicar la pulsacin delbotn dedicado a la llamada de usuario.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: DEMCALL

Parmetros: Ninguno

Cuando un mdulo E400 enva este mensaje espera recibir el correspondiente ACK.

2.1.1.2. Mensaje ACK_DEMCALL

Es el mensaje que la central ha de devolver al mdulo E400 como respuesta a un mensaje DEMCALL.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_DEMCALL

Parmetros: Ninguno

2.1.1.3. Mensaje SIMCALL

Este mensaje se enva desde la central al E400 para forzar que lance una solicitud de llamada, es decir,para simular que un usuario ha pulsado el botn de llamada.

El establecimiento de esta llamada se har usando el protocolo propietario de EQUITEL o el protocoloSIP, dependiendo del modo de trabajo en el que est configurado el equipo.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: SIMCALLParmetros: Ninguno

Cuando un mdulo E400 recibe este mensaje contesta con un ACK_SIMCALL.

2.1.1.4. Mensaje ACK_SIMCALL

Es el mensaje que el E400 ha de devolver a la central como respuesta a un mensaje SIMCALL.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_SIMCALL

Parmetros: Ninguno

2.1.1.5. Mensaje STARTAUDIO

Es el mensaje que enva un controlador para activar el envo y recepcin de audio del mdulo E400.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: STARTAUDIO

Parmetros: Direccin IP

Puerto

Ejemplo: STARTAUDIO 192.168.1.10/66000&


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Dentro de los datos del mensaje, la central indica al E400 a qu direccin IP y puerto deben enviarselos paquetes de audio RTP.

sta no tiene por qu ser necesariamente la direccin IP del controlador. Puede ser la de cualquierotro elemento en la red capaz de recibir audio RTP codificado segn la norma G.711-A y decodificarlo.

Cada vez que el E400 recibe esta orden, devuelve el correspondiente ACK_STARTAUDIO OK y activasus circuitos de audio y el envo y recepcin de paquetes RTP durante un mximo de 2 minutos.

En el caso de no haber podido activar el audio, devolver el ACK_STARTAUDIO NOK al controlador.

El puerto al que deben ser enviados los paquetes RTP destinados al E400 es el 30000.

Si se desea tener el audio activo durante ms de esos 2 minutos, la central debe ir re-enviandoperidicamente la orden de STARTAUDIO para reactivarlo. Esto se hace para evitar que el E400, sequede con el audio activo permanentemente en caso de que la central, por algn fallo, no cierre elaudio.

Este mensaje se puede enviar en cualquier momento al equipo, aunque no se haya producido unasolicitud de llamada previa.

2.1.1.6. Mensaje ACK_STARTAUDIO

Es el mensaje que la central ha de devolver al mdulo E400 como respuesta a un mensajeSTARTAUDIO.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_STARTAUDIO

Parmetros: Resultado del comando (OK/NOK)

El E400 indica en el mensaje si el audio se ha podido abrir correctamente, con un OK o si por algn tipode problema no se ha podido abrir, NOK.

2.1.1.7. Mensaje STOPAUDIO

Es el mensaje que enva un controlador para desactivar el envo y recepcin de audio de un E400.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: STOPAUDIO

Parmetros: Ninguno

Cuando el E400 recibe esta orden, cesa el envo de paquetes RTP, cierra los circuitos de audio y envaal controlador el correspondiente mensaje ACK_STOPAUDIO CLOSED.

Si en el momento de recibir la orden, el audio ya estaba cerrado se enva el mismo mensaje de ACKanterior. En cambio, si por el motivo que sea no ha se podido desactivar el audio se devolver elmensaje ACK_STOPAUDIO NOCLOSED.

2.1.1.8. Mensaje ACK_STOPAUDIO

Es la respuesta enviada por un mdulo E400 a la orden STOPAUDIO.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_STOPAUDIO

Parmetros: Estado del audio (CLOSED/NOCLOSED)


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2.1.2. Control de entradas y salidas

Tanto el E401 como el E451 disponen de unas entradas y salidas auxiliares. La diferencia es el nmero deellas y la posibilidad de configurar su direccin (entrada/salida) y su estado inicial.

El E401 dispone de 18 entradas/salidas de propsito general, cualquiera de ellas puede serconfigurada como entrada o como salida mediante el comando adecuado. Ver la documentacinespecfica del equipo para una descripcin detallada de la accesibilidad a estas entradas/salidas.

El E451 dispone de dos contactos para conexiones externas, una entrada opto-aislada y unasalida de rel.

En ambos equipos sus entradas o salidas pueden controlarse mediante los comandos que se describen acontinuacin.

Dependiendo del equipo, E401 E451, la lista de caracteres que se seala en los parmetros dedeterminados comandos, vara en su longitud porque depende del nmero de entradas/salidasdisponibles en el equipo.

En el E401 la longitud del parmetro ser una cadena de 18 caracteres, correspondiente a los 18pines accesibles en orden ascendente: GPIO1, GPIO2, GPIO3,., GPIO18.

En el E451 la longitud del parmetro ser una cadena de 2 caracteres, correspondiente a sus doscontactos: el primero es la salida y el segundo carcter corresponde a la entrada.

2.1.2.1. Mensaje QRYPPORTCONFIG

Es el mensaje que enva el controlador para consultar la configuracin inicial de todas lasentradas/salidas.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: QRYPPORTCONFIG

Parmetros: Ninguno

En el caso del E451 la configuracin de los dos contactos es fija, el estado y el valor inicial estdeterminado por el hardware (para ms detalles, consultar el documento especfico del equipo). El usode esta orden devolver al controlador esta configuracin.

En el mdulo E401, cuando el sistema arranca por primera vez, las entradas/salidas disponibles tienenuna configuracin por defecto. sta puede ser consultada por el controlador mediante esta orden, alinicio o en cualquier momento despus de haber configurado un cambio.

Como respuesta a este mensaje, el dispositivo de la familia E400 enva al controlador el mensajePPORTCONFIG que contiene la configuracin.

2.1.2.2. Mensaje PPORTCONFIG

Es la respuesta enviada, por cualquier mdulo E400, a la orden de QRYPPORTCONFIG.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: PPORTCONFIG

Parmetros: Lista de direcciones (I: entrada, O: salida, X: no usada)

Lista del estado inicial (1, 0, X: no usada / entrada)

Ejemplo : [E401]: PPORTCONFIG OOOOOOOOIIIIIIIOOO/00001100XXXXXXX000&

[E451]: PPORTCONFIG IO/X0&


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Es importante tener en cuenta que, por coherencia, la lista de valores (segundo parmetro) ha detener el mismo nmero de elementos que la lista de direcciones (primer parmetro) pero en el casode que un pin determinado sea configurado como entrada su valor inicial depender del hardwareconectado a ese pin.

Para un pin que est configurado como entrada, el comando mandar una direccin I y un valor X.

2.1.2.3. Mensaje CONFIGPPORT

Este comando slo es vlido para el E401.

Es el mensaje que enva el controlador para cambiar la configuracin de las entradas/salidasdisponibles. sta quedar almacenada y cada vez que se inicie el E401 se mantendr.

Direccin: CC E401

Sintaxis: Comando: CONFIGPPORT

Parmetros: Lista de direcciones (I: entrada, O: salida, X: no usada)

Lista del valor inicial (1, 0, X: no usada / entrada)

Ejemplo: CONFIGPPORT OIIOOOXXXXXXXXXXXX/0XX000XXXXXXXXXXXX&

En el ejemplo se utilizan 6 de las 18 entradas/salidas disponibles, 4 de ellas se configuran como salidas(direccin O) con estado inicial a nivel bajo (valor 0) y las otras 2 se configuran como entradas(direccin I, valor X).

El resto de entradas/salidas no se utilizan, se rellenan ambos parmetros de comando, direccin yvalor inicial, con X.

El E401 cambia la configuracin inicial de las entradas/salidas y devuelve un mensajeACK_CONFIGPPORT.

2.1.2.4. Mensaje ACK_ CONFIGPPORT

Este comando slo es generado por el E401.

Es el mensaje que el E401 ha de devolver a la central como respuesta a un CONFIGPPORT.

Direccin: E401 CC

Sintaxis: Comando: ACK_CONFIGPPORT

Parmetros: Ninguno

2.1.2.5. Mensaje WRITEPPORT

Es el mensaje que enva el controlador para escribir remotamente sobre los pines configurados comosalida en el caso del E401. En el caso del E451, con este comando se puede escribir sobre el contactode salida de rel.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: WRITEPPORT

Parmetros: Lista del valor deseado (1, 0, X: no usada / entrada)

Ejemplo: [E401]: WRITEPPORT 0XX110XXXXXXXXXXXX&

[E451]: WRITEPPORT X1&


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Los pines configurados como entrada no se han de ver afectados por este mensaje, para lo cual seusar como parmetro el valor X para ellos y para los pines no usados.

En el caso del E451 el parmetro de este comando slo tendr dos caracteres, el primero de ellos sersiempre X porque se trata de una entrada, y el segundo podr ser 1 0 dependiendo de lo que

se quiera escribir en la salida.El E400 escribe en los pines y devuelve un mensaje ACK_WRITEPPORT.

2.1.2.6. Mensaje ACK_ WRITEPPORT

Es el mensaje que el mdulo E400 ha de devolver a la central como respuesta a un WRITEPPORT.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_WRITEPPORT

Parmetros: Ninguno

2.1.2.7. Mensaje READPPORT

Es el mensaje que enva el controlador para consultar el valor de los pines configurados comoentradas/salidas.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: READPPORT

Parmetros: Ninguno

Como respuesta a este mensaje, el E400 enva el mensaje PPORT con el valor de cada entrada/salida.

2.1.2.8. Mensaje PPORTEs el mensaje que el mdulo correspondiente (E401 E451), devuelve a la central como respuesta aun READPPORT.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: PPORT

Parmetros: Lista del valor de las entradas/salidas (1, 0, X: no usada)

Ejemplo: [E401]: PPORT X10XXXXXXXXXXXXX0&

[E451]: PPORT 11&

En el caso de los pines configurados como entrada este mensaje devuelve el valor ledo del pin y si setrata de una salida, devuelve el estado en el que sta se ha dejado.

Para los pines no usados, se utilizar como parmetro el valor X.

En el caso del E451 el parmetro tendr dos caracteres, el primero ser el valor ledo en la entradaopto-aislada y el segundo corresponder con el valor en el que se ha dejado la salida de rel.

En el ejemplo del mensaje para el E401, mostrado en la tabla anterior, aparece el valor de los 3 pinesconfigurados como entradas/salidas y el resto de los valores son pines no usados.


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2.1.2.9. Mensaje CHANGEPPORT

Es el mensaje que enva cualquiera de los equipos de la familia E400, cuando detecta un cambio enalguna de sus entradas. De tal forma que este mensaje contiene la informacin del cambio de estadode las entradas y adems, informa del estado en el que estn las salidas.

El uso de este mensaje se establece por configuracin a travs del servidor Web y ser enviado deforma automtica al controlador conectado cada vez que se produzca un cambio en alguna de lasentradas.

En el ejemplo siguiente, para el E401, de las 18 entradas/salidas disponibles, se tienen 2 de ellasconfiguradas como entradas y la ltima configurada como salida. Su estado en el momento de enviarel mensaje es el que se muestra en el primer parmetro del mismo, entradas: la primera a nivel alto yla segunda a nivel bajo, salida: a nivel bajo.

El segundo parmetro del mensaje indica en cul/es de las entradas se ha producido un cambio deestado. En el ejemplo, el envo del mensaje ha sido originado por la primera de las dos entradas.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: CHANGEPPORT

Parmetros: Lista del estado actual de las entrada/salidas (1,0, X: nousada)

Lista indicando que entradas han producido el cambio.Todos los bits estarn a 0 excepto los correspondientes alas entradas que han provocado el envo del mensaje

Ejemplo: [E401]: CHANGEPPORT X10XXXXXXXXXXXXXX0/010000000000000000&

[E451]: CHANGEPPORT 10/10&

En el caso del E451, como la entrada es fija, siempre que se produzca un cambio, el segundoparmetro indicara 10.

Tras el envo de este mensaje, el E400 espera recibir el correspondiente ACK_CHANGEPPORT.

2.1.2.10. Mensaje ACK_ CHANGEPPORT

Es el mensaje que el controlador ha de devolver al E400, como respuesta a un CHANGEPPORT.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_CHANGEPPORT

Parmetros: Ninguno


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2.1.3. Prueba y mantenimiento

Dentro del protocolo propietario de EQUITEL se han implementado una serie de comandos para realizarpruebas y ayudar en las labores de mantenimiento.

De los comandos, el ms importante es el que informa de estado del sistema (QRYSYSINFO) y el demantenimiento de comunicaciones (KEEPALIVE).

El primero comprueba que el mdulo E400 funciona correctamente y da una informacin del estado delsistema en ese momento.

El segundo se utiliza para mantener las comunicaciones con el equipo. Su uso y el tiempo de expiracinson configurables a travs del servidor Web.

2.1.3.1. Mensaje QRYSYSINFO

Es el mensaje que enva el controlador para consultar el estado del mdulo E400.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: QRYSYSINFO

Parmetros: Ninguno

Como respuesta a este mensaje, el E400 enva al controlador conectado el mensaje SYSINFO quecontiene su estado.

2.1.3.1. Mensaje SYSINFO

Es el mensaje que enva el E400 como respuesta a una orden de QRYSYSINFO y contiene lainformacin de estado del equipo.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: SYSINFO

Parmetros: Modo de funcionamiento (1: Protocolo, 2: SIP,3: P2P-SIP)

Lista del estado de distintas tareas (1: Activo, 0: Noactivo)

Ejemplo: SYSINFO 2/111100&

El significado, por orden en la lista, de los 6 valores del segundo parmetro es el siguiente:

Posicin Significado

1 Aplicacin de comunicacin activa2 Tarea para el SIP activa (en Modo Propietario est inactiva)

3 Tarea que controla el botn Reset Factory activa

4 Servidor Web activo

5 Audio Activo

6 Tono activo


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2.1.3.2. Mensaje KEEPALIVE

Es el mensaje que enva el controlador para mantener la comunicacin establecida con el E400.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: KEEPALIVE

Parmetros: Ninguno

Los dispositivos E400, una vez que han establecido una conexin con un controlador y si se haconfigurado el uso de este comando, esperan recibir mensajes desde el controlador con una cadenciamenor al tiempo de expiracin configurado.

En caso de no recibirlos, el E400 entiende que ha habido un fallo en las comunicaciones, de modo quecierra el socket de conexin y abre otro esperando que un controlador vuelva a conectarse de nuevo.

Cabe destacar, que configurar el uso del Keep-Alive no fuerza a que sea precisamente ste elmensaje a enviar, cualquier mensaje sirve para actualizar el contador de tiempo. Por ejemplo, si en lacentral hay programada una consulta de estado (QRYSYSINFO) cada 10 minutos y se configura elKeep-Alive con un tiempo de 15 minutos, el contador que controla el socket de la comunicacinnunca expirar.

Como respuesta a este mensaje, el E400 enviar a la central conectada un ACK_KEEPALIVE.

2.1.3.3. Mensaje ACK_KEEPALIVE

Es el mensaje que el E400 devuelve al controlador, como respuesta a un KEEPALIVE.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_KEEPALIVE

Parmetros: Ninguno

2.1.3.1. Mensaje PLAYTONE

Los dispositivos de la familia E400 disponen de tres mensajes de audio configurables:

calling.pcm:

Modo Propietario: se reproduce cuando la solicitud de llamada ha sido recibida correctamente enel centro de control.

Modo SIP/P2P-SIP: se reproduce cuando la llamada ha progresado correctamente y ha sidorecibida por el destinario de la misma.

ring.pcm:

Modo SIP/P2P-SIP: se reproduce cuando se recibe una solicitud de llamada entrante en el E400.

offline.pcm:

Se reproduce para indicar un de fallo en cualquiera de los tres modos de funcionamiento con elque se establezca la comunicacin de audio.

Mediante este comando, se puede realizar la reproduccin de estos mensajes de audio pregrabados.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: PLAYTONE

Parmetros: Mensaje a reproducir (0: calling, 1: offline, 2: ring)

Ejemplo: PLAYTONE 1&


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Como respuesta, el E400 enviar el mensaje ACK_PLAYTONE OK si la reproduccin del mensaje hatenido xito y en caso contrario, ACK_PLAYTONE NOK.

2.1.3.2. Mensaje ACK_PLAYTONE

Es el mensaje que el E400 devuelve a la central como respuesta a un mensaje PLAYTONE.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: ACK_PLAYTONE

Parmetros: Estado del comando (OK/NOK)

El E400 indica xito o error en la reproduccin del mensaje con un OK o un NOK, respectivamente.

2.1.3.3. Mensaje WORKINGMODE

Es el mensaje que enva el controlador para solicitar el modo de funcionamiento del mdulo E400.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: WORKINGMODE

Parmetros: Ninguno

Como respuesta, el E400 enviar el mensaje MODE indicando su modo de funcionamiento.

2.1.3.4. Mensaje MODE

Es el mensaje que enva el E400 como respuesta a una orden de WORKINGMODE y contiene lainformacin del modo de trabajo en el que est configurado el dispositivo.

Direccin: E400

CCSintaxis: Comando: MODE

Parmetros: Modo de funcionamiento (1: Propietario, 2: SIP,3: P2P-SIP)

Ejemplo: MODE 1&


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2.1.4. Supervisin de comunicaciones SIP

Configurando el mdulo E400 en cualquiera de los modos de trabajo que hacen uso del protocolo SIP: SIPcon PBX P2P-SIP, es posible implementar una red de VoIP sin necesidad de ningn controlador.

Sin embargo, opcionalmente puede aadirse a esta red un controlador que supervise las llamadasestablecidas para registrarlas y controlar las salidas y entradas auxiliares.

2.1.4.1. Mensaje DEMCALLSIP

Este mensaje se enva desde un mdulo E400 hacia el centro de control, para indicar la pulsacin delbotn dedicado a la llamada de usuario, cuando est usando el protocolo SIP.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: DEMCALLSIP

Parmetros: Ninguno

Cuando un mdulo E400 enva este mensaje espera recibir el correspondiente ACK.

2.1.4.2. Mensaje ACK_DEMCALLSIP

Es el mensaje que la central ha de devolver al mdulo E400 como respuesta a un mensajeDEMCALLSIP.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_DEMCALLSIP

Parmetros: Ninguno

2.1.4.3. Mensaje OUTCALLRINGINGEs el mensaje que se enva desde un mdulo E400 para indicar que el destinatario ha recibido lasolicitud de llamada, mediante el protocolo SIP, y se est esperando a que ste descuelgue y seestablezca la comunicacin de audio.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: OUTCALLRINGING

Parmetros: Extensin destino

Ejemplo: OUTCALLRINGING 1040&

Tras el envo de este mensaje, el E400 espera recibir el correspondiente ACK_OUTCALLRINGING.

2.1.4.4. Mensaje ACK_ OUTCALLRINGING

Es el mensaje que la central ha de devolver al equipo como respuesta a un mensaje OUTCALLRINGING.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_OUTCALLRINGING

Parmetros: Ninguno


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2.1.4.5. Mensaje INCALLRINGING

Es el mensaje que se enva desde un mdulo E400 para indicar que se ha recibido la solicitud dellamada entrante, mediante el protocolo SIP.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: INCALLRINGING

Parmetros: Ninguno

Tras el envo de este mensaje, el E400 espera recibir el correspondiente ACK_INCALLRINGING.

2.1.4.6. Mensaje ACK_ INCALLRINGING

Es el mensaje que la central ha de devolver a un mdulo E400 como respuesta a un mensajeINCALLRINGING.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_INCALLRINGING

Parmetros: Ninguno

2.1.4.7. Mensaje CONNECTEDCALL

Es el mensaje que se enva desde un mdulo E400 para indicar el inicio de la conversacin y laactivacin de audio.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: CONNECTEDCALL

Parmetros: Ninguno

Tras el envo de este mensaje, el E400 espera recibir el correspondiente ACK_CONNECTEDCALL.

2.1.4.8. Mensaje ACK_ CONNECTEDCALL

Es el mensaje que la central ha de devolver a un mdulo E400, como respuesta a un mensajeCONNECTEDCALL.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_CONNECTEDCALL

Parmetros: Ninguno

2.1.4.9. Mensaje DISCONNECTEDCALL

Es el mensaje que se enva desde cualquiera de los mdulos de la familia E400, para indicar lafinalizacin de la conversacin, utilizando el protocolo SIP, y la desactivacin de audio.

Direccin: E400 CC

Sintaxis: Comando: DISCONNECTEDCALL

Parmetros: Ninguno

Tras el envo de este mensaje, el E400 espera recibir el correspondiente ACK_DISCONNECTEDCALL.


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2.1.4.10. Mensaje ACK_ DISCONNECTEDCALL

Es el mensaje que la central ha de devolver a un mdulo E400, como respuesta a un mensajeDISCONNECTEDCALL.

Direccin: CC E400

Sintaxis: Comando: ACK_DISCONNECTEDCALL

Parmetros: Ninguno


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Captulo 3 Comunicacin de audio utilizando RTP y G.711-A

La comunicacin de audio dentro del sistema de interfona IP de EQUITEL (E401 y E451) utiliza el protocolo RTPcon una codificacin G.711-A.

Esta comunicacin comporta dos procesos: la codificacin y la decodificacin.En cuanto a la codificacin, los equipos E401 y E451 envan el stream RTP a la direccin IP y puerto indicados enla fase de establecimiento de la comunicacin. Dependiendo de la configuracin del equipo el establecimientose hace de dos modos:

Modo Propietario: utilizando el protocolo propietario de EQUITEL, descrito en el Captulo 2.

Modo SIP con PBX: utilizando el protocolo SIP y una central PBX, detallado en el Captulo 4.

Modo P2P-SIP: utilizando el protocolo SIP sin necesidad de una PBX, explicado en el Captulo 4.

Por lo que respecta a la decodificacin, los equipos de la familia E400, siempre atienden al puerto UDP deentrada 30000.

A continuacin se describen en detalle los procesos de codificacin y decodificacin utilizados en los sistemas deinterfona IP de la familia E400.

3.1 Codificacin

El proceso de codificacin y encapsulado del audio se muestra en el diagrama de bloques siguiente:

Figura 11. Codificacin G711 y encapsulado RTP

El proceso, a grandes rasgos, es el siguiente:

La entrada de audio se digitaliza a razn de 8000 muestras por segundo. Cada muestra se ha de tomar como

mnimo con 12 bits de resolucin

(6)

.Estas muestras de audio se almacenan en un buffer con capacidad de almacenar 160 muestras, lo queequivale a 20 milisegundos de audio.

Cada vez que se dispone de un paquete de 160 muestras, se aplica la codificacin G.711-A que consistebsicamente, en convertir cada muestra PCM de 12 bits en un dato de 8 bits segn la siguiente tabla:

(6) Lo habitual es, por ejemplo en un ordenador, tomar muestras a 16 bits y hacer el correspondiente tratamiento para reducirlas a 12 bits.


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Muestra PCM (Sin signo) Dato G.711-A (Sin signo)

P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G00 0 0 0 0 0 0 A B C D 0 0 0 A B C D0 0 0 0 0 0 1 A B C D 0 0 1 A B C D

0 0 0 0 0 1 A B C D - 0 1 0 A B C D0 0 0 0 1 A B C D - - 0 1 1 A B C D0 0 0 1 A B C D - - - 1 0 0 A B C D0 0 1 A B C D - - - - 1 0 1 A B C D0 1 A B C D - - - - - 1 1 0 A B C D1 A B C D - - - - - - 1 1 1 A B C D

Para obtener el valor del dato G.711-A correspondiente a una muestra, se toma el mdulo de esta (11 bitsP10P0) y segn el valor de los bits ms significativos, se tomarn los 4 bits correspondientes (A, B, C, D) paraformar el dato G.711-A.

Si la muestra PCM es negativa, el dato G.711-A resultante, tambin ser negativo, con lo que se codificar encomplemento a 2.

Como se observa en la tabla, las muestras que tienen un menos valor se codifican sin merma de resolucin,pero para muestras con un mdulo mayor, se can despreciado los bits menos significativos.

Finalmente, el dato obtenido, se ha de enmascarar haciendo una operacin XOR bit a bit con el nmero 0x55(01010101b).

Con los 160 datos G.711-A obtenidos (160 bytes), se procede a formar el paquete RTP para ser enviado por lared, utilizando el protocolo UDP.

El protocolo RTP, definido en la RFC 3550, es un estndar de comunicacin de contenido de audio y videopara redes IP que permite a los receptores compensar el jitter y el desordenamiento de los que paquetes depueden producir en la red.

Bsicamente consiste en la estandarizacin de la longitud de los paquetes, el orden de envo de la

informacin y un encabezamiento en funcin de qu tipo de contenido se haya de encapsular.

En el caso que nos ocupa, para el envo de audio codificado segn el cdigo G.711-A, los paquetes han deestar formados del siguiente modo:

Bit0 7 15 23 31

V P X CC M PT Sequence

TimeStamp

SSRC

D0 D1 D2 D3

D158 D157 D158 D159

La cabecera est formada por 4 palabras de 32 bits, que contienen los siguientes campos:

V (Version): 2 bits que representan la versin del protocolo RTP utilizado. Siempre ha de ser igual a 2.

P (Padding bit): Bit que indica si el paquete ha sido rellenado con datos vacos por motivos dealineamiento. En nuestro caso siempre debe ser 0.

X (Xtension bit): Bit que indica si la cabecera est extendida. Se aplica a otro tipo de contenidos. Ennuestro caso siempre debe ser 0.

CC (CSRC Count): 4 bits que indican el nmero de campos CSRC que siguen a la cabecera. Los camposCSRC no se usan en este tipo de contenidos, por tanto estos 4 bits siempre sern 0.

M (Market): Un bit cuyo uso se define segn el tipo de contenido. En el caso del audio en G.711-A, este bitsiempre ha de ser 0.


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PT (Payload Type): 7 bits que indican el tipo de contenido que transporta el paquete RTP. Es el quepermite a los receptores discriminar el contenido del paquete. Los valores de este campo estnnormalizados por la IANA (7). Para el audio codificado en G.711-A el valor de este campo es 8.

Sequence: Nmero de 16 bits que identifica cada paquete consecutivamente. Es utilizado por el receptor

para reordenar los paquetes si fuera necesario.TimeStamp: Es una marca de tiempo de 32 bits que indica el momento de la emisin de cada paquetedesde el inicio de la sesin. Las unidades en que se mide el tiempo dependen del tipo de contenido. Parael G.711-A las unidades son incrementos de 125 s. Por tanto, en cada paquete RTP emitido se ha deincrementar este dato en 160 con respecto al anterior.

SSRC (Synchronization Source Identifier): Nmero de 32 bits utilizado para la sincronizacin de variastramas RTP si es necesario. Es nuestro caso puede ser cualquier nmero, dado que no hay sincronizacinalguna.

A continuacin se adjuntan los datos que forman el contenido del paquete de audio, en el orden natural, esdecir, primero el ms antiguo y el ltimo el ms reciente.

Por tanto, el paquete RTP as formado tendr una longitud de 172 bytes.

Este paquete, se enva utilizando el protocolo UDP.

3.2 Decodificacin

El proceso de decodificacin se resume en el diagrama de bloques de la Figura 12.

Los paquetes RTP recibidos en el puerto 30000, se almacenan en un buffer de tipo FIFO para compensar eljitter

(8)introducido en la red. Adems se puede aprovechar este buffer para reordenar los paquetes si es

necesario.

Cuanta ms capacidad tenga este buffer, ms robusto ser el receptor frente al jitter, pero ms retardo seintroducir en el audio.

De este buffer se extrae, cada 20 milisegundos, un paquete que se decodifica para obtener las muestras PCMcorrespondientes y enviarlas hacia el convertidor digital-analgico.

Esta decodificacin se hace aplicando el proceso contrario al de codificacin visto anteriormente.

Figura 12. Recepcin RTP y decodificacin G711-A

(7) Internet Assigned Numbers Authority.

(8) El tiempo que tarda un paquete de datos en viajar hasta el destino no es fijo, depende de varios factores. Los paquetes que salen de un emisor con una cadenciaconstante, no llegan al receptor con la misma cadencia. Esta fluctuacin en la frecuencia de recepcin es lo que se conoce como jitter.


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Captulo 4 SIP

El protocolo SIP est definido en la norma RFC 3261 y abarca la gestin del establecimiento, modificacin yfinalizacin de sesiones de intercambio de servicios multimedia entre varios participantes, mediante redesdigitales: llamadas telefnicas, video-conferencias, envo de contenidos multimedia,

La aplicacin ms extendida que se da actualmente a este protocolo es la gestin de llamadas VoIP, en elpunto 1.2 se hace una breve descripcin genrica de esta tecnologa.

EQUITEL ha incorporado, en sus equipos de la familia E400, un agente SIP para permitir a estos equipos recibir yrealizar llamadas directamente a telfonos IP, y si se utiliza una PBX apropiada, incluso a telfonos analgicos omviles.

Tanto la tarjeta E401 como el interfono E451, tienen la posibilidad de utilizar este protocolo, en lugar delprotocolo propietario de EQUITEL, configurando el equipo en Modo SIP con PBXo en Modo P2P-SIP.

El SIP es un protocolo muy complejo ya que abarca muchos aspectos, en los mdulos E401 y E451 se le ha dadola aplicacin de gestin de llamadas VoIP. Se ha implementado una pequea parte del mismo para poder haceruna sencilla funcionalidad de respuesta de la llamada entrante y de solicitud de llamada hacia el dispositivo

configurado, mediante la pulsacin a una entrada disponible (push-to-call).

En este captulo se explicarn brevemente algunos conceptos bsicos para comprender la aplicacin de esteprotocolo al sistema de interfona de la familia E400.

4.1 Conceptos bsicos

En una red bsica VoIP gestionada por el protocolo SIP se distinguen principalmente los siguientes elementos:

Agentes de usuario (User Agent)

Es cualquier dispositivo capaz de iniciar o aceptar una sesin SIP. Puede ser un telfono IP, unvideotelfono, un ordenador con la aplicacin adecuada, una tarjeta E401, un interfono E451, etc.

Servidores de registro (Registrar)

Es un servidor que mantiene el seguimiento de las ubicaciones fsicas (direccin IP) de cada agente deusuario en la red.

Cada agente de usuario posee una direccin lgica que es invariable no como la direccin fsica, quepuede cambiar. Al conectarse a una red, cada agente ha de registrarse en el servidor para informarle decul es su direccin lgica y la direccin fsica que en ese momento tiene.

En el ejemplo ms tpico de uso del protocolo SIP, que es la telefona IP, las direcciones lgicas son elequivalente al nmero de extensin. Cada telfono (agente de usuario) tiene una extensin fija pero sudireccin IP puede cambiar (puede asignarse dinmicamente mediante el protocolo DHCP, por ejemplo).La centralita SIP, en este caso, contiene un agente de registro que mantiene la lista de la equivalencia decada nmero de extensin y sus correspondientes direcciones IP en la red.

Adems, esta centralita puede dar permiso a cada agente de usuario a registrarse o no, mediante el usode contraseas de seguridad, a fin de admitir solo a los agentes autorizados.

Una vez que un agente est registrado, el resto podr acceder a l a travs del servidor de registroutilizando la direccin lgica (extensin) asignada.

La asociacin entre la direccin lgica y la direccin fsica dentro del agente de registro tiene un periodode validez fijado, de forma que si la subscripcin no se renueva antes, caduca y hace al agente inaccesibleal resto de los equipos.

Servidor SIP

Un servidor SIP pone en contacto a un agente con otro, bien intercambiando directamente los mensajesentre l mismo y los agentes en juego (servidor proxy) o bien indicando la direccin de envo de cada

agente al resto (servidor de redireccin).


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En definitiva, es el encargado de establecer las sesiones y poner en contacto un extremo con el otro enuna comunicacin.

En la aplicacin ms habitual de telefona IP, el servidor de registro y el servidor SIP estn dentro de unmismo elemento, normalmente la centralita SIP o PBX.

Gateway VoIP

Cuando se desea poner en comunicacin elementos de distintas tecnologas, se ha de recurrir a laspuertas de enlace (Gateways).

Un Gateway puede, por ejemplo, hacer de enlace entre una red VoIP y la red telefnica conmutada pararealizar llamadas entre telfonos tradicionales y telfonos IP.

Nuevamente, en la aplicacin habitual de telefona IP, este elemento reside dentro de la centralita o PBX.

4.2 Implementacin de SIP en los mdulos E401 y E451

A efectos del protocolo SIP, los mdulos E401 y E451 actan como agentes de usuario, como lo hara untelfono IP.

En los equipos de interfona IP de EQUITEL (E401 y E451) se ha implementado una parte del protocolo SIP,para poder hacer una sencilla funcionalidad de respuesta para una llamada entrante y de solicitud de llamadamediante un pulsador, asociado a una entrada disponible.

A continuacin se muestra la sencilla red ejemplo sobre la cual se explicar con ms detalle el proceso del usodel protocolo SIP en los equipos de interfona de EQUITEL.

Figura 13. Red bsica para uso del protocolo SIP

Modo SIP con PBX

Ambos mdulos se pueden registrar en la centralita PBX, en la que se ha de configurar una extensinespecfica para cada E401 E451 que se desee utilizar.


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Una vez configurados adecuadamente en la centralita los mdulos E401 y E451(9)

, stos se registrarn enella y ya podrn realizar/recibir llamadas directamente a/desde telfonos IP.

La ventaja de trabajar en este modo frente al modo P2P-SIP, que se explica a continuacin, estproporcionada por la propia centralita PBX que permite hacer una mejor gestin de las comunicaciones

con labores de supervisin, de desvo de llamadas, etc.Modo P2P-SIP

Si cualquiera de los mdulos de interfona E400 es configurado en este modo de trabajo, no se hacenecesario el uso de una centralita PBX.

Una vez configurada la extensin destino en los mdulos E401 y E451, es posible realizar/recibirdirectamente llamadas a/desde telfonos IP que tampoco requieran registrarse en una PBX, as comotambin hacer llamadas directamente entre los mdulos de interfona E400.

4.2.1. Elementos bsicos de la red SIP

Para una red de interfona utilizando el protocolo SIP, tal y como se muestra en la Figura 13, los elementosbsicos a utilizar son:

Uno o varios interfonos E451 (tarjetas E401).

Una PBX (en el modo P2P-SIP no es necesaria).

Un telfono IP (se puede sustituir por otro ordenador con un software de SOFT_PHONE).

Para esta ilustracin se emplea una central PBX basada en software, la Central Telfonica 3CX. Se puededescargar una edicin gratuita en la pgina http://www.3cx.es/. No obstante hay muchas otras solucionessimilares en el mercado.

Opcionalmente, puede aadirse a esta red un controlador, consistente en un ordenador con el softwarenecesario. Puede utilizarse la aplicacin de demostracin que EQUITEL proporciona y que, en el modo detrabajo con el protocolo SIP supervisa las llamadas establecidas para registrarlas y controla las entradas y

salidas auxiliares.4.2.2. Configuracin bsica de la red SIP

El procedimiento para configurar una red utilizando E451 (para el E401 sera el mismo proceso) y elprotocolo SIP, es como sigue (10):

Modo SIP con PBX

1. Configurar la PBX para poder dar de alta tantas extensiones como interfonos E451 se deseenutilizar y otra extensin para el telfono.

2. Configurar el telfono IP para que se registre en la centralita con la extensin asignada. Es muyimportante que el telfono utilizado tenga la capacidad de utilizar el cdec de audio G711-A, quees el utilizado por los interfonos E451.

3. Configurar los E451 para que se registren tambin en la PBX con la extensin asignada a cada unode ellos.

4. Configurar en cada uno de los E451, la extensin del dispositivo al que se ha de llamar en unaaplicacin push-to-call. El derivar la llamada a otro telfono, en caso de que la extensinconfigurada en el E451 no la atienda, se puede hacer mediante una configuracin adecuada en lacentralita PBX.

5. Cuando todos los equipos se han configurado, se ha de comprobar en la centralita que,efectivamente, todos estn registrados y, por tanto con capacidad de comunicarse.

(9) Consultar la documentacin particular de cada equipo para una descripcin detallada del proceso de configuracin del agente SIP integrado en los mdulos.

(10) Los mtodos particulares de configuracin de la central PBX y del telfono, quedan fuera del alcance de este documento. Para configuracin de los mdulos E401 yE451, ver la documentacin particular del equipo correspondiente.


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Mayo 2012 Ed.1.0

Modo P2P-SIP

1. Configurar el telfono IP, que no requiera registro en una PBX, asignndole una extensin propiay los datos requeridos para realizar una llamada

(11). Es muy importante que el telfono utilizado

tenga la capacidad de utilizar el cdec de audio G711-A, que es el utilizado por los interfonos

E451.2. Configurar los interfonos E451, asignndoles una extensin propia a cada uno de ellos.

3. Configurar en cada uno de los E451, la extensin y la IP del dispositivo al que se ha de llamar enuna aplicacin push-to-call. En este modo no es posible realizar desvos de llamadas.

4. Si todos los equipos estn configurados correctamente, estn en capacidad de comunicarse.

Proceso de comunicacin

Al activar el botn de llamada de uno de los interfonos E451, comienza la solicitud de establecimiento decomunicacin usando el protocolo SIP y, al descolgar el telfono se podr establecer la comunicacinvocal entre ste y el interfono.

As mismo, de forma inversa, el telfono podr comunicarse con cualquiera de los E451 sin ms quellamar a la extensin correspondiente. El E451 est preparado para emitir un tono de aviso de llamadaentrante, pulsando el botn se atiende la llamada y se establece as la comunicacin vocal con el telfono.

Cualquiera de los dos extremos en comunicacin puede realizar el cierre de la misma, desde el telfono odesde el E451 pulsando el botn.

Como se ha visto, el botn del interfono E451 o la entrada asociada correspondiente en la tarjeta E401,tiene una triple funcionalidad: llamar, atender una llamada y colgar.

(11) No es objeto de este documento explicar la configuracin de los telfonos IP disponibles en el mercado, referirse al fabricante de cada uno para ello.

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Protocolo Comunicaciones Familia E400 EQUITEL Ed 1.0