Redes convergentesModulo I

Introducción• Los avances de la tecnología nos permiten consolidar

esas redes dispersas en una única plataforma: una plataforma definida como una red convergente. Las redes convergentes o redes de multiservicio hacen referencia a la integración de los servicios de voz, datos y video sobre una sola red basada en IP como protocolo de nivel de red. El flujo de voz, vídeo y datos que viajan a través de la misma red elimina la necesidad de crear y mantener redes separadas. En una red convergente todavía hay muchos puntos de contacto y muchos dispositivos especializados (por ejemplo: computadoras personales, teléfonos, televisores, asistentes personales y registradoras de puntos de venta minoristas) pero una sola infraestructura de red común.

Red convergente

Ejemplo: IMSSubsistema Multimedia IP (IMS) ó (IP Multimedia Subsystem) es un conjunto de especificaciones que describen la arquitectura de las redes de siguiente generación (Next Generation Network, NGN), para soportar telefonía y servicios multimedia a través de IP.IMS fue definido originalmente por un congreso llamado 3G.IP en 1999. 3G.IP desarrolló la arquitectura original del IMS, la cual fue llevada a 3rd Generation Partnership Project (3GPP), como parte de su trabajo de estandarización de sistemas 3G para celulares en la red de Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles o UMTS por sus siglas en inglés. Su primera aparición fue en Release 5, cuando multimedia basada en SIP fue incluida.

Convergencia de voz sobre IP

• La voz sobre IP, como su nombre indica, es una tecnología para convertir señales de audio analógicas (tales como la voz humana) en paquetes de datos digitales para su transmisión a través de una red IP.

• Las comunicaciones de voz sobre IP son muy exigentes a una red de transmisión de datos, dado que son muy susceptibles a variaciones de latencia en la red. Que un correo electrónico llega 200ms mas tarde es imperceptible para el usuario. Que un paquete de voz sobre IP llega con el mismo retraso hace que una conversación sea imposible.

• Para permitir que la voz sobre IP convive en una red de datos, hace falta prestar especial atención a politicas de Calidad de Servicio (QoS) implementadas "extremo a extremo" en la red para dar prioridad a los paquetes de Voz frente a los de datos.

Convergencia de voz sobre IP

• Según el European Regulators Group, ERG, los servicios de tráfico de voz a partir de tecnología IP se clasifican conforme a las siguientes categorías:

– Servicio de Voz sin números geográficos, por tanto, no se puede acceder a la red telefónica pública conmutada. Este servicio engloba diferentes modalidades, desde el peer-to-peer puro donde los usuarios utilizan un programa informático para conectarse, hasta arquitecturas más centralizadas basadas en servidores de gestión de llamadas, bases de datos, servicios de presencia u otros, proporcionados por un provedor de servicios, basándose en tecnología IP. Corresponde a lo que en Wikitel (y en muchos otros ámbitos) se denomina VoIP e incluye las conocidas aplicaciones de Mensajería Instantánea del tipo "Messenger".

– El servicio Outbound Voice que permite realizar llamadas salientes con destino a la red telefónica pública conmutada, pero donde el usuario no dispone de un número geográfico, por tanto no puede recibir llamadas entrantes por esa vía.

Convergencia de voz sobre IP

– El servicio Inbound Voice que permite que usuarios conectados tanto a redes telefónicas públicas conmutadas como a redes móviles y redes IP, reciban llamadas, para lo que han de disponer de numeración E.164, geográfica o móvil. Los servicios que se engloban en esta categoría no permiten la realización de llamadas salientes. Se podría decir que son la parte recíproca de Outbound Voice.

– Telefonía de voz: los servicios englobados en esta última categoría son aquéllos que permiten realizar y recibir llamadas hacia redes telefónicas públicas conmutadas fijas y redes móviles, para lo que han de disponer de numeración geográfica. Esta categoría incluye los servicios telefónicos disponibles al público tradicionales (STDP), otros servicios que puedan ser considerados generalmente como sustitutivos del STDP y los servicios de telefonía IP, incluidos los que en España se denominan "servicios vocales nómadas".

Telefonía IP vs. VoIP• La diferencia básica estriba en que la Telefonía es un servicio: el Servicio

Telefónico Disponible al Público o POTS. Y la Telefonía IP es una tecnología, que sirve para prestar el mencionado servicio telefónico (y que también sirve para prestar otros servicios). La confusión viene de que con términos muy parecidos nos referimos a hechos bien distintos

• La confusión entre ambos términos se agrava cuando se introduce con un sentido muy amplio el término VoIP, que algunas personas aplican indistintamente a un servicio de comunicaciones electrónicas: los servicios de mensajería y conversación vocal y de video, prestados por medios informáticos, que no estén conectados con el Servicio Telefónico Disponible al Público o POTS. Y en muchas ocasiones también denominan VoIP a la telefonía IP.

• Para dejar clara la diferencia y evitar más confusiones, se empleará el término Telefonía IP cuando se trate de tecnologías para prestar el Servicio Telefónico Disponible al Público con interconexión entre operadores de telefonía fija y móvil, y Voz IP o VoIP cuando se trate de otros servicios de comunicaciones electrónicas audiovisuales, que no están interconectados con la telefonía pública.

Telefonía tradicional

La Red de Telefonía Básica (RTB) o PSTN se constituye de dos elementos básicos: las centrales (PBX) y los terminales de abonados (teléfonos). Las centrales telefónicas son los “routers” de la RTB. La interconexión entre la central y el terminal de abonado se realiza a través de interfaces denominadas FXS y FXO. Un interfaz FXO es capaz de aceptar señales de llamada o ring, ponerse en estado de colgado o descolgado, y enviar y recibir señales de voz. Un interfaz FXS envía el tono de marcado, la señal de llamada que hace sonar los teléfonos y los alimenta.

Señalización en la telefonía tradicional

Señalización significa el proceso de generación y manejo de información e instrucciones necesarias para el establecimiento de conexiones en los sistemas telefónicos. Es decir, el sistema debe producir, transmitir, recibir, reconocer e interpretar señales en un proceso cuyo resultado será una conexión específica a través del sistema de conmutación.

Señalización abonado-central: Cada vez que se usa una línea telefónica se intercambian un conjunto de “señales”. Las señales sirven para ofrecer información del estado de la llamada al usuario. Algunas de esas señales son el tono de marcado o el tono de línea ocupada. Estas señales se transmiten entre las interfaces FXS y FXO haciendo uso de un protocolo conocido como “señalización”.

Señalización en la telefonía tradicional

Señalización entre centrales: SS7 es un grupo de estándares desarrollados originalmente por la AT&T la UIT que, entre otras cosas, se encargan de la gestión del establecimiento de llamadas y su encaminamiento entre centrales telefónicas en la PSTN.

Señalización en Telefonía IP

Protocolo H.323 Protocolo SIPCreado para que la telefonía se convirtiera en un servicio más del Internet.

Creado para Voz sobre IP y para videoconferencia basada en IP.

Especifica varios servicios de Internet. Es un protocolo de señalización e inicialización, es la base para dar servicios.

Utiliza una codificación binaria para codificar mensajes, esto puede añadirle cierta complejidad.

Los mensajes se codifican en modo de texto.

En el peor de los casos este protocolo podría incurrir en retardos de 7 a 8 segundos.

La señalización simple da un mínimo retardo de tiempo.

Incluyen gateways, terminales, puentes de comunicación junto a un Gatekeeper.

Incluye los user agents, análogos a los terminales de H.323, servidor Proxy para enrutar las llamadas a otras entidades y un servidor de registro.

Está basado en los protocolos RAS/Q.931 y H.245 Basado en los protocolos SI y SDPH.323 cubre casi todos los servicios como capacidad de intercambio, control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio y más.

SIP es modular y cubre la señalización básica, la localización de usuarios y el registro.

A diferencia del protocolo SIP si permite las funcionalidades de indicación de mensajes en espera, identificación de nombre o intrusión de llamada.

No permite algunas funcionalidades de control de llamadas como la indicación de mensajes en espera, identificación de nombre e intrusión de llamada.

No tiene relación con otros protocolos de la red. Establece relación con otros protocolos de la red como HTTP o el de correos

SIP• SIP, o Session Initiation Protocol es un protocolo de

control y señalización usado mayoritariamente en los sistemas de Telefonía IP, que fue desarrollado por el IETF (RFC 3261). Dicho protocolo permite crear, modificar y finalizar sesiones multimedia con uno o más participantes y sus mayores ventajas recaen en su simplicidad y consistencia.

• La sintaxis de sus operaciones se asemeja a las de HTTP y SMTP, los protocolos utilizados en los servicios de páginas Web y de distribución de e-mails respectivamente. Esta similitud es natural ya que SIP fue diseñado para que la telefonía se vuelva un servicio más en Internet.

SIP• Es un protocolo punto a punto (P2P) y por lo tanto la parte de inteligencia

esta incluida en los terminales. Se definen dos elementos fundamentales para implementar las funcionalidades básicas:

• User agents-UA: consta de dos partes, el cliente y el servidor. El primero genera peticiones SIP y recibe las respuestas, el otro genera las respuestas a las distintas peticiones.

• Servidores: aquí nos encontramos con una división conceptual de tres tipos de servidores diferentes. Esta división aporta al conjunto estabilidad y mejora el rendimiento: – Proxy Server: tiene la tarea de enrutar las peticiones de otras entidades

más próximas a su destino. Actúa como cliente y servidor para el establecimiento de llamadas entre usuarios..

– Registrar Server: este servidor acepta peticiones de registro de los usuarios y guarda la información de estas para suministrar un servicio de localización y traducción de direcciones en el dominio que controla.

– Redirect Server: este servidor genera respuestas de redirección a las peticiones que recibe y reencamina las peticiones hacia el próximo servidor.

Convergencia de voz: SIP

Convergencia de voz: SIP• SIP comparte con HTTP alguno de sus principios de diseño,

siguiendo una estructura petición respuesta con coditos de respuesta similares a los de HTTP. Por ejemplo un código de retorno 200 significa OK y el 404 es no encontrado. Y la localización la basa en DNS. Por lo tanto este protocolo esta basado en el intercambio de peticiones y respuestas que consisten en una línea inicial. Recibe el nombre de request line e incluyen el nombre de método al que invocan, el identificador del destinatario, el protocolo SIP que se esta utilizando. Métodos a invocar:– Invite: utilizado para invitar un usuario para participar en una

sesión o para modificar parámetros. – Ack: confirma el establecimiento de una sesión. – Option: solicita información sobre las capacidades de un

servidor. – Bye: indica la terminación de una sesión. – Cancel: cancela una petición pendiente. – Register: registra un user agent.

SIP• Las respuestas se generan como retorno de una

petición devolviendo un código de estado. En este caso la línea inicial recibe el nombre de status line, que llevara el SIP utilizado, código de respuesta y una pequeña descripción de ese código. Podemos recibir estas respuestas según el rango:– 1xx: mensaje provisional. – 2xx: éxito. – 3xx: redirección: – 4xx: fallo de método. – 5xx: fallos de servidor. – 6xx: fallos globales.

SIP

SIP: Asterisk