2. juan francisco lópez

I

UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIA DE LA INGENIERA

CARRERA DE INGENIERA INFORMTICA Y CIENCIAS DE LA

COMPUTACIN

TEMA:

Implementacin de Sistema de Comunicacin VoIP en la unidad de negocio Maresa

Ensambladora.

TESIS PREVIA LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO EN INFORMTICA Y CIENCIAS DE LA COMPUTACIN

AUTOR: Juan Francisco Lpez

DIRECTOR: Ing. Henry Recalde

QUITO ECUADOR

2010

I

DECLARACIN

Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el autor.

----------------------------------------------------------

Juan Francisco Lpez

II

CERTIFICACIN

III

CERTIFICADO DE LA EMPRESA

IV

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la unidad de negocio MARESA ENSAMBLADORA quienes me permitieron

implementar el sistema de comunicacin en su infraestructura.

Agradezco a mi director de tesis quin me apoyo y me guio en la realizacin de este

proyecto.

Agradezco a la Universidad Tecnolgica Equinoccial por brindarme la oportunidad de

desarrollar el tema propuesto del proyecto.

V

DEDICATORIA

Este trabajo est dedicado a mis padres, hermanos, amigos y familiares, ya que son el

sustento para seguir adelante en esta vida.

VI

NDICE GENERAL

DECLARACIN .................................................................................................................. I

CERTIFICACIN ............................................................................................................. II

CERTIFICADO DE LA EMPRESA.............................................................................. III

AGRADECIMIENTOS .................................................................................................... IV

DEDICATORIA .................................................................................................................. V

NDICE GENERAL ......................................................................................................... VI

NDICE DE CONTENIDO ........................................................................................... VII

NDICE DE GRFICOS ............................................................................................... XII

NDICE DE TABLAS ................................................................................................... XIII

RESUMEN ...................................................................................................................... XIV

SUMMARY ....................................................................................................................... XV

VII

NDICE DE CONTENIDO

CAPTULO I ........................................................................................................................ 1

1. GENERALIDADES ......................................................................................................... 1

1.1 ANTECEDENTES ............................................................................................................. 1

2. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 2

2.1 OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................... 2

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ............................................................................................... 2

3. ALCANCE ............................................................................................................................ 3

4. JUSTIFICACIN .................................................................................................................... 4

5. HIPTESIS ........................................................................................................................... 5

5.1 Variable dependiente: ............................................................................................... 5

5.2 Variable independiente: ............................................................................................ 5

6. FACTIBILIDAD ..................................................................................................................... 6

6.1 Tcnica ...................................................................................................................... 6

6.2 Econmica ................................................................................................................ 6

6.2 Operativa ................................................................................................................... 7

CAPTULO II ...................................................................................................................... 1

2. MARCO TERICO ........................................................................................................ 8

2.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIN. ................................................................................. 8

2.2 REDES DE DATOS. ........................................................................................................ 13

VIII

2.2.1 Redes dedicadas. .................................................................................................. 14

2.2.2 Redes de reas externas. ...................................................................................... 15

2.2.3 Redes locales........................................................................................................ 15

2.3 VOZ SOBRE IP .............................................................................................................. 16

2.4 PROTOCOLOS DE TRANSMISIN DE PAQUETES .............................................................. 17

2.5 PROTOCOLO TCP/IP .................................................................................................... 18

2.5.1 TCP ...................................................................................................................... 18

2.5.2 Funcin de TCP ................................................................................................... 20

2.5.3 IP .......................................................................................................................... 21

2.6 UDP ............................................................................................................................ 23

2.7 RTP ............................................................................................................................. 24

2.8 RTCP .......................................................................................................................... 24

2.9 CRTP .......................................................................................................................... 25

2.10 CALIDAD DE SERVICIO (QOS) .................................................................................... 25

2.10.1 Jitter ................................................................................................................... 27

2.10.2 Latencia .............................................................................................................. 28

2.10.3 Prdida de Paquetes ........................................................................................... 28

2.10.4 Eco ..................................................................................................................... 29

2.11 SEALIZACIN ANALGICA POR CORRIENTE DE BUCLE .......................................... 31

2.12 SEALIZACIN DIGITAL ............................................................................................. 32

2.13 PROTOCOLO DE SEALIZACIN VOIP ........................................................................ 33

2.14 PROTOCOLO H.323 .................................................................................................... 34

IX

2.15 SIP ............................................................................................................................ 36

2.16 FUNCIONALIDAD ........................................................................................................ 37

2.17 CORNET IP ................................................................................................................ 39

2.18 MGCP ....................................................................................................................... 39

2.19 PROTOCOLO H.248 (MEGACO) ............................................................................... 41

2.20 DIGITALIZACIN Y CODIFICACIN DE LA VOZ ............................................................ 41

2.21 CODECS DE VOZ ........................................................................................................ 44

2.22 PERIFRICOS. ............................................................................................................. 46

CAPTULO III ..................................................................................................................... 8

3. DESCRIPCIN GENERAL ......................................................................................... 48

3.1 PROCESOS DE COMUNICACIN VOZ (SITUACIN ACTUAL) .......................................... 55

3.2 PROCESOS DE COMUNICACIN DATOS (SITUACIN ACTUAL) ...................................... 58

3.3 DEFICIENCIAS DE LA COMUNICACIN VOZ. ................................................................. 62

3.4 MARCO PROBLEMTICO. ............................................................................................. 64

CAPTULO IV ................................................................................................................... 65

4.1 ANLISIS Y ESTUDIO DE TECNOLOGA SIEMENS ....................................................... 65

4.1.1 Prestaciones Bsicas: ........................................................................................... 69

4.1.2 Prestaciones para el usuario: ................................................................................ 69

4.1.3 Prestaciones para Lneas y Red: .......................................................................... 70

4.1.4 Tarifacin ............................................................................................................. 73

4.1.5 Resumen de prestaciones principales .................................................................. 73

X

4.2 ANLISIS Y ESTUDIO DE REQUERIMIENTOS ................................................................. 77

4.3 DISEO DEL SISTEMA ................................................................................................... 86

4.4 ADMINISTRACIN ........................................................................................................ 88

4.5 CONFIGURACIN DE DISPOSITIVOS PERIFRICOS .......................................................... 92

4.5.1 AMOs de Configuracin de Hardware del SWU ................................................ 94

4.5.2 AMOs de Conmutacin ....................................................................................... 94

4.5.3 AMOs para la configuracin de datos del sistema .............................................. 96

4.5.4 Extensiones .......................................................................................................... 96

4.5.5 Troncales .............................................................................................................. 97

4.6 CONSTRUCCIN (HARDWARE) ................................................................................ 99

4.6.1 Sistema General ................................................................................................... 99

4.6.2 Funciones del SWU ........................................................................................... 100

4.6.3 Mdulos y tarjetas .............................................................................................. 102

4.6.3.1 Nomenclatura .............................................................................................. 102

4.7 DETALLE DE HARDWARE INSTALADO........................................................................ 103

4.7.1 Modulo Central .................................................................................................. 103

4.7.2 Gabinete AP3700 ............................................................................................... 106

4.8 IMPLEMENTACIN (EQUIPOS Y SOFTWARE) ................................................................ 108

4.8.1 Hipath 4000........................................................................................................ 110

4.8.2 Base de Datos..................................................................................................... 112

4.8.3 Interrelaciones .................................................................................................... 127

4.8.4 Arranque del sistema ......................................................................................... 127

XI

4.8.5 Controladora Wireless ....................................................................................... 129

4.8.6 CTMAIL ............................................................................................................ 133

4.8.7 Operadora........................................................................................................... 135

4.8.8 Tarificador ......................................................................................................... 137

CAPTULO V ................................................................................................................... 138

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ........................................................ 138

5.1 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 138

5.2 RECOMENDACIONES. ................................................................................................. 140

BIBLIOGRAFA ............................................................................................................ 1412

XII

NDICE DE GRFICOS

FIGURA N 1. MODELO OSI _________________________________________________ 13

FIGURA N 2. TRANSMISIN TCP/IP __________________________________________ 23

FIGURA N 3. PROTOCOLO H.323 _____________________________________________ 35

FIGURA N 4. ESQUEMA GENERAL CENTRAL TELEFNICA TRADICIONAL ______________ 49

FIGURA N 5. CENTRAL TOSHIBA _____________________________________________ 55

FIGURA N 6. RED DE VOZ INTERNA __________________________________________ 56

FIGURA N 7. RED DE VOZ EXTERNA __________________________________________ 58

FIGURA N 8. RED DE DATOS WAN __________________________________________ 60

FIGURA N 9. RED DE DATOS LAN ___________________________________________ 61

FIGURA N 11. DISEO RED DE VOZ EXTERNO __________________________________ 87

FIGURA N 12. ESTRUCTURA DE SINTAXIS ______________________________________ 93

FIGURA N 13. ESQUEMA FRONTAL __________________________________________ 104

FIGURA N 14. ESQUEMA POSTERIOR _________________________________________ 105

FIGURA N 15. DETALLE DE GABINETE DE PERIFERIA ____________________________ 106

FIGURA 16 - ESQUEMA DEL GABINETE DE PERIFERIA ____________________________ 107

FIGURA N 17. CONSOLA DE ADMINISTRACIN _________________________________ 112

FIGURA N 18. ESQUEMA DE INTERRELACIONE _________________________________ 127

FIGURA N 19. INICIALIZACIN DEL SISTEMA __________________________________ 128

FIGURA N 20. CONTROLADORA WIRELESS ____________________________________ 130

FIGURA N 21. CONTROLADORA WIRELESS ____________________________________ 131

XIII

FIGURA N 22. CTMAIL __________________________________________________ 134

FIGURA N 23. OPERADORA ________________________________________________ 135

FIGURA N24. TARIFICADOR _______________________________________________ 137

NDICE DE TABLAS

TABLA N 1. DEFICIENCIAS ................................................................................................... 62

TABLA N 2. REQUERIMIENTOS ............................................................................................. 78

TABLA N 3. COMANDO DE CARACTERES. ............................................................................. 89

TABLA N 4. PARMETROS. ................................................................................................... 90

TABLA N 5. CDIGO FUENTE ............................................................................................. 113

XIV

RESUMEN

El desarrollo de la tesis Implementacin de Sistema de Comunicacin VoIP en

la unidad de negocio Maresa Ensambladora fue desarrollado en base a la necesidad de

la unidad de negocio Maresa Ensambladora de eliminar la comunicacin tradicional y

sustituirla por VoIP.

El nuevo sistema de comunicacin VoIP contempla todas las funcionalidades

que tenan con la comunicacin tradicional, sumadas a estas tenemos las nuevas

funcionalidades que caracterizan al servicio de VoIP, que aumentan considerablemente

los beneficio al usuario, cliente y unidad de negocio.

El nuevo sistema de comunicacin VoIP fue desarrollado en su totalidad con

SIEMENS, tanto el hardware como el software para garantizar una completa

compatibilidad.

La base principal para la comunicacin de VoIP se basa en la infraestructura de

datos montada en toda la compaa, Maresa Ensambladora posee en este caso la

infraestructura necesaria para soportar comunicacin va VoIP si sufrir prdidas de

paquetes en la transmisin de datos como tambin saturacin.

XV

SUMMARY

The development of the thesis Implementation of the VoIP communication system in

Maresa Assembler business unit was developed on base to the necessity of Maresa

Assembler business unit to eliminate the traditional communication and substitute it by

VoIP.

The new VoIP communication system contemplates all the functionalities they had

with the traditional communication, added to these we have the new functionalities that

characterize the VoIP service, that augment considerably the benefits to the user, client

and business unit.

The new VoIP communication system was totally developed with SIEMENS as the

hardware as the software to guarantee a complete compatibility.

The main base for the VoIP communication is based on the data infrastructure mounted

in the whole company. Maresa Assembler possesses in this case the necessary

infrastructure to support VoIP communication not suffering losses of packets in the

data transmission and not producing saturation either.

1

CAPTULO I

1

CAPTULO I

1. Generalidades

Como generalidad tenemos:

1.1 Antecedentes

Maresa Ensambladora es una de las empresas que conforman la Corporacin

Maresa Holding, dentro de su visin y misin est el transformar las ideas en movimiento,

comprometida en la satisfaccin del cliente, calidad, eficiencia y trabajo en grupo.

Maresa Ensambladora es una empresa automotriz exitosa y reconocida por la

excelencia de sus productos, servicios y por su gente.

Para lograr todo esto es muy importante la comunicacin, jugando un papel muy

importante en el desarrollo de la sociedad y de la comunidad que conforma la Corporacin,

la comunicacin es el medio por el cual tambin podemos llegar directamente a la gente,

con el fin de mejorar y ofrecer al cliente lo que realmente necesita.

2

Maresa Ensambladora tiene un sistema de comunicacin anloga/digital que no

cubre las exigencias del cliente y de su gente haciendo cada vez ms lento el desarrollo

integral de la unidad de negocio, afectando a todas las unidades de negocio.

2. Objetivos

Los objetivos son:

2.1 Objetivo General

Implementar el sistema de comunicacin VoIP en la unidad de negocio para mejorar

y reducir el costo de la comunicacin tradicional.

2.2 Objetivos Especficos

Anlisis y estudio de la comunicacin de la unidad de negocio.

Anlisis y estudio de la infraestructura de la unidad de negocio

Diseo del sistema de comunicacin que se ajuste a las necesidades de la unidad de

negocio.

3

Implementacin del sistema de comunicacin VoIP en la unidad de negocio sobre

su infraestructura.

3. Alcance

La implementacin del sistema de comunicacin tiene tres partes fundamentales:

1. Estudiar toda la situacin actual de la empresa tanto su sistema de comunicacin

tradicional como la infraestructura de datos.

2. El diseo del nuevo sistema de comunicacin sobre la infraestructura de datos que

posee la empresa en el caso que se requiera el cambio de un equipo se lo sugerir

como una recomendacin ya que no se tiene planeado cambiar la infraestructura.

3. La implementacin del nuevo sistema de comunicacin sobre la infraestructura de

datos montada en la unidad de negocio, la programacin bsica para la puesta en

marcha de la comunicacin, la configuracin necesaria para la implementacin,

servicios bsicos que ofrece la telefona VoIP, detalle bsico del funcionamiento de

equipos instalados.

4

4. Justificacin

La comunicacin de voz en las empresas ha sido una necesidad permanente, desde

los inicios de la telefona. Las soluciones de comunicaciones brindadas a las empresas han

evolucionado, desde la instalacin de un nico telfono para toda una empresa, hasta los

actuales sofisticados sistemas de comunicaciones.

Actualmente la telefona tradicional es el medio de comunicacin ms importante

dentro de la unidad de negocio ya que por este medio se consigue: acortar distancias,

agilizar trmites, reducir recursos, ahorrar tiempo, relacionarse, control, negocios,

productividad etc...

Siendo el recurso ms usado por la unidad de negocio el costo para su utilizacin es

muy alto y se pierde dinero. En la actualidad las telecomunicaciones nos brindan

tecnologas como la VoIP que nos permite aprovechar las redes de datos para transmitir voz

y cubrir con las necesidades bsicas de la comunicacin tradicional pero a bajo costo.

5

Con la implementacin del sistema de comunicacin VoIP en la infraestructura

montada actualmente por la unidad de negocio se conseguir reducir los costos y mejorar la

comunicacin, la unidad de negocio no es la nica beneficiada sino tambin la organizacin

como tambin los usuarios.

5. Hiptesis

Si se implementa un sistema de comunicacin VoIP en la unidad de negocio Maresa

Ensambladora entonces se mejorara la comunicacin y se reducir el costo de la utilizacin

del recurso.

5.1 Variable dependiente:

Infraestructura montada, protocolo de comunicacin IP.

5.2 Variable independiente:

Comunicacin de la unidad de negocio.

6

6. Factibilidad

Comprende tres puntos importantes:

6.1 Tcnica

Sistema de comunicacin VoIP es tcnicamente factible puesto que en el mercado

existe todo el equipo (SIEMENS) necesario para montar la tecnologa de VoIP en cualquier

infraestructura de datos.

6.2 Econmica

La Unidad de Negocios Maresa Ensambladora cuenta con el presupuesto necesario

para la implementacin de la tecnologa VoIP con el fin de estar presente en la evolucin de

las Telecomunicaciones.

7

6.3 Operativa

Para la implementacin del Sistema de comunicacin VoIP es la Unidad de

Negocios quien autoriza el acceso a los recursos e informacin que sean necesarios para

lograr la implementacin de la comunicacin.

1

CAPTULO II

8

CAPTULO II

2. MARCO TERICO

Abarca todos los temas referentes a la teora de la comunicacin VoIP.

2.1 Protocolos de comunicacin.

Una red de telecomunicaciones bsicamente es un conjunto de recursos (transmisin

y conmutacin) ordenados, que proporciona las vas de comunicacin necesarias para

establecer la interconexin de equipos y as permitir la transmisin de la informacin desde

un origen a su destino.

Para que la comunicacin no resulte catica y por tanto imposible dentro de la red

de telecomunicaciones tenemos a los protocolos que pueden ser definidos como las reglas

que dominan la sintaxis, semntica y sincronizacin de la comunicacin. En otras palabras

un protocolo es un estndar que controla o permite la conexin, comunicacin y

transferencia de datos entre dos puntos.1

1 http://www.docstoc.com/docs/10680717/Auditor%C3%ADa-de-Redes

9

Hoy en da ha surgido una nueva tecnologa llamada Teleinformtica que permite

el manejo y la difusin de grandes cantidades de informacin con rapidez y fiabilidad.

Cuando se pretende comunicar un sistema informtico con otro, a travs de una red de

telecomunicaciones, es necesario que existan protocolos ya sean implementados por

hardware, software o una combinacin de ambos que permitan la comunicacin.2

En la actualidad, la teleinformtica permite la interconexin de sistemas

informticos de igual o distinto tipo y cualquiera que sea su fabricante esta conexin entre

todo tipo de equipos informticos es posible gracias al cumplimiento de las reglas de los

protocolos, las cuales se desarrollaron para unificar los criterios de fabricacin de equipos y

facilitar la comunicacin entre ellos.

Si bien los protocolos pueden variar mucho en propsito y sofisticacin, la mayora

especifica una o ms de las siguientes propiedades:

Deteccin de la conexin.

Deteccin de la existencia de otro punto final o nodo.

Negociacin de la conexin.

Cmo iniciar y finalizar un mensaje. 2 Teleinformtica. Telemtica. Telecomputacin. Redes de datos. Comunicacin de sistemas informticos.

Capas de red. Arquitectura {TCP/IP}

10

Reconocimiento de paquetes.

Correccin de errores.

Deteccin de una prdida de la conexin.

Recuperacin de conexin.

Finalizacin de la conexin.

Ya que los protocolos cumplan con tantas caractersticas a mas de las mencionadas

surgi el modelo de referencia que es el conjunto de niveles de comunicacin de una

parte de los elementos afectados con el fin de realizar cualquier tipo de modificacin por

niveles sin afectar a los restantes.

La organizacin ISO (Organizacin Internacional para la Normalizacin) es la

encargada de promover el desarrollo de normas internacionales de fabricacin, comercio y

comunicacin a fin de establecer la estandarizacin de normas de productos y seguridad

para las empresas u organizaciones a nivel internacional.

Para las Telecomunicaciones y teleinformtica la ISO ha definido la normalizacin de

comunicaciones entre equipos informticos estableciendo el modelo de referencia OSI

Reference Model of Open System Interconnection (Modelo de referencia de interconexin

de sistemas abiertos), el cual proporciona un conjunto de estndares que aseguran una

mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologa de red.

11

El modelo OSI est dividido en siete niveles o capas:

Nivel fsico.

Definicin de los requerimientos de los equipos, as como las caractersticas y

funcionalidades del medio de transmisin y de los medios fsicos empleados para la

interconexin entre unos y otros.

Nivel de enlace.

Define los medios y procedimientos para el envo de los bloques de informacin,

controlando la correcta transferencia de los datos y articulando los mecanismos necesarios

para la deteccin y correccin de los posibles errores que se pudieran producir.

Nivel de red.

Encaminamiento de la informacin dentro de una red de comunicacin, ocupndose

del agrupamiento de tramas en paquetes, del direccionamiento y control de los mismos a

travs de los nodos de la red y de la deteccin y correccin de errores.

12

Nivel de transporte.

Se ocupa del agrupamiento de los paquetes de datos en mensajes y su

descomposicin posterior, de la transferencia de los mismos seleccionando las conexiones

adecuadas y ofreciendo la mxima calidad posible incluyendo procedimientos de deteccin

y recuperacin de errores.

Nivel de sesin.

Su principal objetivo es el control de las operaciones que se realizan sobre los datos,

con el fin de asegurar su integridad con respecto al uso compartido de los mismos

organizando, sincronizando y gestionando el dialogo o intercambio entre los dos puntos de

comunicacin.

Nivel de presentacin.

Se ocupa de la organizacin de las entradas y salidas, definiendo los formatos

necesarios de los terminales, los archivos y los trabajos, comprende encriptacin de

mensajes, comprensin de datos y sintaxis de transferencia.

13

Nivel de aplicacin.

Control y supervisin de los procesos, da sentido o significado a los datos de

usuarios.

Figura N 1. Modelo OSI

Fuente: Introduccin al protocolo TCP/IP y a sus aplicaciones en Internet. Elaborado por: Universidad de Sevilla

14

2.2 Redes de Datos.

Conjunto formado por equipos, medios fsicos y lgicos que permiten la

comunicacin, intercambio y comparacin de informacin entre diferentes usuarios a

cualquier distancia.

Se clasifican de la siguiente manera:

Redes dedicadas.

Redes de rea extensa.

Redes de rea local.

2.2.1 Redes dedicadas.

Redes de uso exclusivo por uno o varios usuarios autorizados impidiendo la

comunicacin de otros usuarios.

15

2.2.2 Redes de reas externas.

WAN (Wide Area Network) son redes abiertas a la comunicacin de cualquier

usuario que se conecta a ellas, normalmente mediante una contrasea, asignndose un

identificativo que le permite intercambiar informacin con cualquier otro usuario conectado

en la red.

La red telefnica conmutada o bsica se encuentra dentro de esta rama, siendo una

red utilizada en las comunicaciones orales por telfono abarcando una amplia cobertura,

nacional e internacional a bajos costos.

2.2.3 Redes locales.

LAN (Local Area Network) son redes limitadas dentro de un dominio especfico,

con el objetivo de satisfacer las necesidades informticas, integrando todos los equipos

existentes para aprovechar al mximo sus capacidades de proceso y almacenamiento.

16

Dejando abierta la posibilidad de establecer un punto de enlace con otras redes

locales o extensas, ampliando de esta manera las posibilidades de comunicacin de todos

los usuarios de la red mediante diferentes conexiones que segn sus caractersticas pueden

ser: bridges, gateways o routers.

2.3 Voz sobre IP

VoIP proviene del ingls Voice Over Internet Protocol, que significa "voz sobre

un protocolo de internet", Voz sobre IP es una tecnologa basada en la conmutacin de

paquetes. El proceso se inicia cuando la seal de voz analgica se digitaliza utilizando un

proceso de codificacin para luego ser comprimidas en paquetes de datos los cuales son

transmitidos a travs de las redes de datos, utilizando los Protocolos de transmisin de

paquetes. Estos paquetes son re-ensamblados en el receptor para recuperar la seal de voz

original.3

3 Diseo de una red de voz sobre IP para una empresa que desarrolla proyectos de ingeniera de

comunicaciones

17

2.4 Protocolos de transmisin de paquetes

En los protocolos de transmisin de paquetes la transmisin se apoya en la propia

informacin contenida en los datos que transitan por las redes de comunicaciones4,

mientras que en los protocolos anteriores, la responsabilidad del buen funcionamiento de

las comunicaciones recae sobre los equipos y las lneas de datos. Para ello los datos se

"trocean" y organizan en paquetes, con sus datos de origen y destino viajando por tramos

hasta su destino.

Los equipos que conforman las redes se limitan a leer las direcciones contenidas en

los paquetes de datos y a entregar al siguiente tramo el paquete, quien a su vez la entregar

a otra y as sucesivamente hasta que finalmente llegue al destino.

4 http://www.desarrolloweb.com/articulos/1617.php

18

2.5 Protocolo TCP/IP

TCP/IP son las siglas de "Transfer Control Protocol / Internet Protocol" y ste es el

conjunto de normas de transporte establecido y definido lenguaje establecido para la red

Internet e incorporado por otras redes5.

TCP/IP es un protocolo de transmisin de paquetes. Cuando un ordenador quiere

mandar a otro un fichero de datos, lo primero que hace es partirlo en pequeas partes y

posteriormente enviar cada parte por separado. Cada paquete de informacin contiene la

informacin necesaria para llegar a destino o para retornar. Los paquetes viajan por la red

de forma independiente.

2.5.1 TCP

Protocolo de transporte orientado a conexin. Esto hace que los datos se entreguen

sin errores, sin omisin y en secuencia6.

5 http://www.desarrolloweb.com/articulos/1617.php

6 TCP (Transmission Control Protocol) - Luis Conde Garca.

19

Tiene las siguientes caractersticas:

Protocolo orientado a conexin. Es decir, las aplicaciones solicitan la conexin al

destino y luego usan estn conexin para entregar los datos, garantizando que estos

sern entregados sin problemas.

Punto a punto. Una conexin TCP tiene dos extremos, emisor y receptor.

Confiabilidad. TCP garantiza que los datos transferidos sern entregados sin

ninguna perdida, duplicacin o errores de transmisin.

Full duplex. Los extremos que participan en una conexin TCP pueden

intercambiar datos en ambas direcciones simultneamente.

Conexin de inicio confiable. El uso de three-way handshake garantiza una

conexin de inicio confiable y sincronizado entre los dos extremos de la conexin.

Conexin de finalizacin aceptable. TCP garantiza la entrega de todos los datos

antes de la finalizacin de la conexin.

20

TCP es un protocolo de nivel 4 (transporte) en la capa del OSI, por eso necesita valerse

de IP para el envo de sus segmentos o mensajes. De esta manera IP trata el mensaje TCP

como la informacin que debe entregar y en ningn momento intenta interpretar su

contenido, como generalmente se hace al pasar un mensaje de una capa inferior a otra.

Por eso un router o cualquier dispositivo de nivel 3 del OSI solo puede observar los

encabezados IP para el reenvo de los datagramas. El encargado de interpretar los mensajes

TCP, despus de recibirlos de la capa de red, es el TCP de la mquina de destino.

2.5.2 Funcin de TCP

TCP es un protocolo de tamao considerable, que cumple con un gran nmero de

funciones:

Asociar puertos con conexiones.

Establecer conexiones usando un acuerdo en tres pasos.

Realizar un arranque lento para evitar sobrecargas.

Dividir los datos en segmentos para su transmisin.

Numerar los datos.

21

Manejar los segmentos para su transmisin.

Calcular las sumas de control.

Regular el flujo de datos usando las ventanas de envo y recepcin.

Terminar las conexiones de manera ordenada.

Abortar conexiones.

Marcar datos urgentes

Confirmacin positiva de retransmisin

Calculo de los plazos de retransmisin.

Reducir el trfico cuando la red se congestiona

Indicar los segmentos que llegan en desorden.

Comprobar si las ventanas de recepcin estn cerradas.

2.5.3 IP

El Protocolo de Internet es un protocolo no orientado a conexin usado tanto por el

origen como por el destino para la comunicacin de datos a travs de una red de paquetes

conmutados.

Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como

paquetes. En particular, en IP no se necesita ninguna configuracin antes de que un equipo

intente enviar paquetes a otro con el que no se haba comunicado antes.

22

El Protocolo de Internet provee un servicio de paquetes (datagramas) no fiable. IP

no provee ningn mecanismo para determinar si un paquete alcanza o no su destino y

nicamente proporciona seguridad de sus cabeceras y no de los datos transmitidos. Si se

necesita fiabilidad, sta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como

TCP.

Las cabeceras IP contienen las direcciones de las mquinas de origen y destino

(direcciones IP, nmero que identifica de manera lgica y jerrquicamente a una interfaz de

un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo de Internet), direcciones que sern

usadas por los switches y los routers para decidir el tramo de red por el que reenviarn los

paquetes.

El IP es el elemento comn en la Internet de hoy. El actual y ms popular protocolo

de red es IPv4. IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4 ya que poco a poco Internet est

agotando las direcciones disponibles por lo que IPv6 utiliza direcciones de fuente y destino

de 128 bits, es decir, muchas ms direcciones que las que provee IPv4 con 32 bits.

23

Figura N 2. Transmisin TCP/IP

Fuente: Introduccin al protocolo TCP/IP y a sus aplicaciones en Internet. Elaborado por: Universidad de Sevilla

2.6 UDP

El protocolo UDP es un protocolo de la capa de transporte no confiable, no tiene un

mtodo de control de errores. Es un sencillo protocolo que intercambia paquetes sin

confirmacin ni entrega garantizada. Los protocolos de aplicacin utilizados para el

transporte de datos en VoIP (RTP, RTCP) utilizan el protocolo UDP en la capa de

transporte7.


comunicaciones

24

2.7 RTP

El protocolo de Transporte en Tiempo Real es el protocolo estndar para transmitir

trfico sensible al retraso por las redes basadas en paquetes. RTP recorre la parte superior

del UDP e IP8.

Se puede utilizar RTP para servicios interactivos como la telefona por Internet.

RTP consta de una parte de datos y una parte de control, esta ltima llamada Protocolo de

control RTP (RCTP).

2.8 RTCP

Protocolo de Control de Transporte en Tiempo Real proporciona soporte para

conferencias en tiempo real de grupos de cualquier tamao dentro de Internet. Este soporte

incluye la identificacin de la fuente y el soporte para gateways, como puentes de audio y

video, etc...9


comunicaciones 9 Diseo de una red de voz sobre IP para una empresa que desarrolla proyectos de ingeniera de

comunicaciones

25

2.9 CRTP

La comprensin de la cabecera del paquete es usado para reducir el ancho de banda

consumido por una llamada de voz, es recomendable para conexiones lentas, sin embargo si

se tiene conexiones de banda ancha no es recomendable su uso, ya que al realizar la

comprensin se utiliza mayor procesamiento del CPU del router lo cual puede causar que la

red se vuelva lenta10.

2.10 Calidad de Servicio (QoS)

El auge de la telefona IP es algo evidente y la principal razn es el

reaprovechamiento de los recursos y la disminucin en el coste de llamadas a travs de

Internet o por la red de datos.

Sin embargo, si de algo adolece todava la VoIP es de la calidad de los sistemas

telefnicos tradicionales. Los problemas de esta calidad son muchas veces inherentes a la

utilizacin de la red (Internet y su velocidad y ancho de banda) y podrn irse solventando

10

Diseo de una red de voz sobre IP para una empresa que desarrolla proyectos de ingeniera de

comunicaciones

26

en el futuro. Mientras tanto, cuanto mejor conozcamos los problemas que se producen y sus

posibles soluciones mayor calidad disfrutaremos11.

Los principales problemas en cuanto a la calidad del servicio (QoS) de una red de

VoIP, son la Latencia, el Jitter la prdida de paquetes y el Eco.

Los problemas de la calidad del servicio en VoIP vienen derivados de dos factores

principalmente:

Internet es un sistema basado en conmutacin de paquetes y por tanto la

informacin no viaja siempre por el mismo camino. Esto produce efectos como la

prdida de paquetes o el jitter.

Las comunicaciones VoIP son en tiempo real lo que produce que efectos como el

eco, la prdida de paquetes y el retardo o latencia sean muy molestos y perjudiciales

y deban ser evitados.

11


comunicaciones

27

2.10.1 Jitter

El jitter es un efecto de las redes de datos no orientadas a conexin y basadas en

conmutacin de paquetes. Como la informacin se divide en paquetes cada uno de los

paquetes puede seguir una ruta distinta para llegar al destino12.

El jitter se define tcnicamente como la variacin en el tiempo en la llegada de los

paquetes, causada por congestin de red, perdida de sincronizacin o por las diferentes

rutas seguidas por los paquetes para llegar al destino. Las comunicaciones en tiempo real

(como VoIP) son especialmente sensibles a este efecto. En general, es un problema

frecuente en enlaces lentos o congestionados.

El valor recomendado para el jitter es menor o igual a 100 ms para tener una

comunicacin sin molestias. Si el jitter es mayor debe ser minimizado utilizando algunas

tcnicas.

12


comunicaciones

28

2.10.2 Latencia

A la latencia tambin se la llama retardo. No es un problema especfico de las redes

no orientadas a conexin y por tanto de la VoIP. Es un problema general de las redes de

telecomunicaciones. La latencia se define tcnicamente en VoIP como el tiempo que tarda

un paquete en llegar desde la fuente al destino.

El retardo es controlado actualmente utilizando equipos que puedan priorizar la

transferencia de paquetes que son transmitidos en tiempo real, se puede controlar tambin

con aumento de ancho de banda pero en conclusin siempre existir, ya que est implcito

en el tiempo de procesamiento de los equipos de comunicacin13.

2.10.3 Prdida de Paquetes

Las comunicaciones en tiempo real estn basadas en el protocolo UDP. Este

protocolo no est orientado a conexin y si se produce una prdida de paquetes no se

reenvan. Adems la perdida de paquetes tambin se produce por descartes de paquetes que

no llegan a tiempo al receptor14.

13


comunicaciones 14


comunicaciones

29

Sin embargo la voz es bastante predictiva y si se pierden paquetes aislados se puede

recomponer la voz de una manera bastante ptima. El problema es mayor cuando se

producen prdidas de paquetes en rfagas.

La tolerancia a la prdida de paquetes vara de acuerdo al cdec que se utilice. Sin

embargo se recomienda minimizar la prdida de paquetes tratando de transmitir la menor

cantidad posible de informacin, es decir slo la que es indispensable.

Actualmente es muy utilizada la tcnica de Voice Activity Detection, que consiste

en no transmitir los silencios, con lo cual se aminora el ancho de banda a utilizar y por

consecuencia se reduce la cantidad de prdidas de paquetes.

2.10.4 Eco

El eco se produce por un fenmeno tcnico que es la conversin de 2 a 4 hilos de

los sistemas telefnicos o por un retorno de la seal que se escucha por los altavoces y

regresa por el micrfono.

30

El eco se define como una reflexin retardada de la seal acstica original. El eco es

especialmente molesto cuanto mayor es el retardo y cuanto mayor es su intensidad, con lo

cual se convierte en un problema en VoIP puesto que los retardos suelen ser mayores que

en la red de telefona tradicional15.

Para ayudar a reducir y/o eliminar este factor, se utilizan los supresores de eco y los

canceladores de eco. El primero convierte la comunicacin en half duplex

momentneamente para evitar que la informacin transmitida sea retornada por su propio

canal, mientras que el segundo utiliza una tcnica de prediccin utilizando parte de la

informacin transmitida la cual compara con el canal de llegada, si se escucha lo mismo

que se transmiti simplemente la seal se filtra, necesariamente sta tcnica necesita de un

mayor procesamiento.

El problema con la tecnologa de conmutacin de circuitos es que requiere una

significativa cantidad de ancho de banda o bandwidth para cada llamada y el circuito no es

empleado eficientemente ya que emplea un canal durante toda la duracin de la llamada

pero la mayora de las conversaciones telefnicas estn hechas de silencio

15


comunicaciones

31

2.11 Sealizacin analgica por corriente de bucle

Quizs la sealizacin ms conocida (y a su vez ms antigua), es la conocida como

sealizacin por corriente de bucle (loop start signaling). Es la sealizacin utilizada por

los telfonos conocidos como analgicos.

Esencialmente, la sealizacin bsica que debe existir entre un telfono y una

central telefnica, consiste en poder enviar y/o recibir la siguiente informacin:

Solicitud de iniciar una conversacin

Seleccionar con quien se desea hablar

Indicacin del progreso de la llamada (timbrando, ocupado, etc.)

Indicacin de recepcin de una nueva llamada

32

2.12 Sealizacin digital

El protocolo ISDN (Integrated Services Digital Networks) o RDSI (Red Digital

de Servicios Integrados) consiste en un protocolo de mensajes (llamado en la terminologa

ISDN canal D) que se implementan sobre un canal digital. Este canal digital puede

contener la sealizacin de uno o varios canales telefnicos de voz.

La arquitectura de ISDN se basa en el modelo OSI, de capas. La capa 1 o capa fsica

establece como son los formatos de las tramas ISDN. Estas tramas tienen 48 bits de

largo, de los cuales 36 contienen datos y 12 se utilizan para control y sincronismo. La capa

2 o capa de enlace, realiza el control de errores y el control de flujo. Esta capa es llamada

LAPD (Link Access Protocol on the D Channel). La capa 3, o capa de red, es la que

permite el intercambio de informacin entre origen y destino, mediante la implementacin

de la mensajera descrita anteriormente

33

2.13 Protocolo de sealizacin VoIP

Las redes de datos, por el contrario, slo transmiten informacin cuando es

necesario, aprovechando al mximo el ancho de banda y en la cual el retardo, la alteracin

del orden de llegada o la prdida de paquetes no son un inconveniente, ya que en el sistema

final se tiene una serie de procedimientos de recuperacin de la informacin original; pero

para la voz y el video estos factores son altamente influyentes, por lo tanto se requieren

redes y protocolos que ofrezcan un alto grado de QoS (calidad de servicio).

Actualmente existen, principalmente, dos arquitecturas de VoIP para la transmisin de

voz por Internet que se utilizan de forma abundante:

Los que soportan el transporte de audio: ofrecen informacin de temporizacin para

asegurar la reproduccin de audio de forma consistente en el receptor con QoS.

Los que soportan 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.

34

Los paquetes VoIP se componen de una o ms muestras de cdec de voz o tramas

encapsuladas en cabeceras IP/UDP/RTP.

2.14 Protocolo H.323

Estndar que especifica los componentes, protocolos y procedimientos que proveen

unos servicios de comunicacin multimedia para las comunicaciones de audio en tiempo

real, vdeo y datos en redes ya sean LANs, WANs o Internet a travs de IP16.

En el estndar H.323 se identifican claramente cuatro tipos de componentes, que

interconectados proveen comunicacin:

Terminales: El Terminal es el dispositivo a travs del cual se comunicar el usuario, es

decir, telfonos IP, telfonos software y terminales de videoconferencia, que debe soportar

codecs de audio

1. Gateways: Proporcionan la interrelacin con tecnologas que no son H.323

16

http://fermat.eup.udl.es/~cesar/xc1/Treballs/voip-pres.pdf

35

2. Gatekeepers: Actan como controladores del sistema y cumplen con el segundo

nivel de funciones esenciales en el sistema de VoIP como: autenticacin,

enrutamiento del servidor de directorios, contabilidad de llamadas y determinacin

de tarifas.

3. MCUs: La Unidades de Control Multipunto proveen soporte para las conferencias

entre tres o ms terminales H323.

Figura N 3. Protocolo H.323

Funte: Estandares de VoIP .SIP vs. H.323 Elaborado por: ENIAC Caracas - Venezuela

36

2.15 SIP

El protocolo de iniciacin de sesin (SIP, Session Initiation Protocol) es un

protocolo de control de aplicacin de capas para crear, modificar y cerrar sesiones con uno

o ms participantes. Estas sesiones incluyen conferencias multimedia, llamadas de telfono,

etc.

SIP se dise como una solucin a largo plazo para las conferencias multimedia y la

telefona en Internet. Por esto, es simple (usa mensajes de texto plano que se pueden leer),

eficiente (consume poco ancho de banda y establece la llamada en poco tiempo), escalable,

flexible (puede usar muchos codecs) y extensible (en un futuro).

La tecnologa SIP est integrada por tres elementos principalmente:

1. User Agent SIP: Es el software ubicado en el Terminal, de arquitectura

cliente/servidor que maneja las peticiones de sesin

2. Registro SIP: Servicio de informacin de ubicacin; recibe informacin del Agente

de Usuario y la almacena para proporcionarla a otros Agentes de Usuario.

37

3. Servidor SIP: est integrado por:

Servidor Proxy SIP: Servidor de tipo intermedio SIP, se encarga de reenviar

peticiones desde el Agente de Usuario hacia el siguiente Servidor SIP, y retienen

la informacin para efectos de contabilidad o facturacin.

Servidor de Re-direccionamiento SIP: El papel del Servidor intermedio de re-

direccionamiento es responder a la resolucin de nombres y la ubicacin del

usuario.

2.16 Funcionalidad

Cada protocolo maneja la configuracin de llamadas, el control de las llamadas y

medios, de diversas maneras. EL H.323 contiene la definicin de cada uno de ellos,

mientras que SIP define configuracin de llamadas y uso de protocolos para control de

llamadas, siendo manejado cada uno por separado.

38

Por otro lado, est la capacidad de intercambio. Despus de configurar la llamada en

H.323, los terminales anuncian la capacidad que ellos tienen para variables como

compresin y video, ya que dichas variables pueden cambiar durante la llamada, la

configuracin de la llamada puede ser cambiada a mitad de llamada (mid-call). Para el caso

de SIP estos parmetros slo pueden ser cambiados al inicial una nueva llamada.

H.323 es otro protocolo de sealizacin para sesiones interactivas en tiempo

real.H.323 es un conjunto completo, integrado verticalmente por protocolos para

conferencia multimedia: sealizacin, registro, control de admisin, transporte y codecs.

H.323 procede del mundo de telefona clsica.

SIP es un componente nico. Trabaja con RTP, pero no es obligatorio. Puede

combinarse con otros protocolos y servicios.

SIP procede de la aplicacin de muchos conceptos de HTTP.

H.323 es el protocolo ms maduro de los dos, sin embargo, la carencia de

flexibilidad, limita su utilizacin. SIP est actualmente menos definido, pero tiene ms

escalabilidad lo cual, hace ms fcil su integracin con Internet.

39

2.17 CorNet IP

La corneta-protocolo IP es un protocolo de enrutamiento desarrollado por Siemens,

que se basa en los protocolos existentes, tales como H.323, MGCP, Megaco o RTP e

incluye la sealizacin y la funcionalidad de control requeridas para la telefona IP.

CorNet-IP es adecuada para la interconexin de conmutacin de circuitos y de

paquetes de redes. Dado que el protocolo incluye la sealizacin, que apoya la telefona

descentralizada.

2.18 MGCP

Es un protocolo de control de dispositivos, donde un gateway esclavo es controlado

por un maestro, tambin llamado Call Agent.

MGCP, Media Gateway Control Protocol, es un protocolo interno de VoIP cuya

arquitectura se diferencia del resto de los protocolos VoIP por ser del tipo cliente - servidor.

40

Est compuesto por:

Media Gateway Controller (MGC).

Media Gateway (MG).

Signaling Gateway (SG).

Un gateway tradicional, cumple con la funcin de ofrecer conectividad y traduccin

entre dos redes diferentes e incompatibles como lo son las de Conmutacin de Paquetes y

las de Conmutacin de Circuitos. En esta funcin, el gateway realiza la conversin del flujo

de datos y adems realiza la conversin de la sealizacin, bidireccionalmente.

MGCP separa conceptualmente estas funciones en los tres elementos previamente

sealados. As, la conversin del contenido multimedia es realizada por el MG, el control

de la sealizacin del lado IP es realizada por el MGC, y el control de la sealizacin del

lado de la red de Conmutacin de Circuitos es realizada por el SG.

41

2.19 Protocolo H.248 (MEGACO)

Es el estndar que define el mecanismo necesario de llamada para permitir a un

controlador Media Gateway el control de puertas de enlace para soporte de llamadas.

H.248 es un complemento a los protocolos H.323 y SIP, se utilizar el H.248 para

controlar las Media Gateways y el H.323 o SIP para comunicarse con otro controlador

Media Gateway17.

2.20 Digitalizacin y codificacin de la voz18

El proceso de digitalizacin de la voz consta de las siguientes etapas:

1.- Muestreo

El proceso de muestreo consiste en tomar muestras de la seal vocal a intervalos

regulares. Estos intervalos deben ser tales que cumplan con el Teorema del muestreo, que

establece:

17

http://bieec.epn.edu.ec:8180/dspace/bitstream/123456789/948/5/T10711CAP1.pdf 18

http://iie.fing.edu.uy/ense/asign/redcorp/material/2003/Redes%20de%20Voz%20Version%2003.pdf

42

La mnima frecuencia a la que puede ser muestreada una seal y luego reconstruida sin

perder informacin, es el doble de la frecuencia mxima de dicha seal19

Para establecer cual es sta frecuencia mnima en las seales de voz, se debe tener en

cuenta:

Si bien el odo humano puede llegar a escuchar sonidos de hasta 18 a 20 KHz, la

mayor parte de la energa de las seales de voz humana se encuentran por debajo de

los 4 KHz.

El sonido resultante de filtrar la voz humana a 3.4 KHz es perfectamente inteligible,

y adems se puede distinguir sin problemas al locutor.

El sistema de telefona se ha diseado para transmitir satisfactoriamente voz

humana, minimizando los recursos necesarios para sta tarea.

Por lo expuesto, podemos pensar en un ancho de banda para las seales de los sistemas

de telefona de 3.4 KHz. Segn el teorema del muestro, para poder reconstruir una seal de

hasta 3.4 KHz, debe ser muestreada a ms de 6.8 KHz.

19

Redes de Voz & Redes Corporativas-Ing. Jos Joskowicz

43

Dado que los filtros reales no pueden realizar cortes abruptos, se ha tomado en

telefona una frecuencia de muestreo de 8 KHz, es decir, tomar una muestra de voz cada

125 microsegundos.

2.- Cuantificacin

El proceso de cuantificacin convierte las muestras analgicas en muestras que

pueden tomar un conjunto discreto de valores. De esta manera, los valores de las muestras

se cuantifican en cantidades discretas.

Al pasar de infinitos valores (seal analgica) a un conjunto discreto de valores, se

introduce naturalmente una distorsin a la seal original. Esta distorsin se conoce

normalmente como Ruido de Cuantificacin. Es de hacer notar, que ms all de su

nombre, esta distorsin no es un ruido, ya que no proviene de factores externos, sino que

es parte del propio proceso de digitalizacin.

Cuntos ms valores discretos se utilicen, menor ser la distorsin introducida en el

proceso. Por otro lado, cuntos ms valores discretos se utilicen, mayor ser la cantidad de

informacin (bits) que se deben procesar (o transmitir) por cada muestra.

44

3.- Codificacin

Para poder procesar los valores discretos obtenidos en cada muestra, es necesario

codificarlos, es decir, asignarles valores numricos. Existen codificadores basados en la

reproduccin de la forma de onda y codificadores basados en modelar aspectos especficos

del fenmeno codificado, en este caso, la voz.

Los dispositivos de codificacin y decodificacin se denominan Codec

(Codificadores / Decodificadores).

2.21 Codecs de Voz

La comunicacin de voz es analgica, mientras que la red de datos es digital. El

proceso de convertir ondas analgicas a informacin digital se hace con un codificador-

decodificador (el CODEC). Hay muchas maneras de transformar una seal de voz

analgica, todas ellas gobernadas por varios estndares20.

20

http://www.adiptel.com/soluciones/codec.php

45

El proceso de la conversin es complejo. Es suficiente decir que la mayora de las

conversiones se basan en la modulacin codificada mediante pulsos (PCM) o variaciones.

Adems de la ejecucin de la conversin de analgico a digital, el CODEC

comprime la secuencia de datos, y proporciona la cancelacin del eco. La compresin de la

forma de onda representada puede permitir el ahorro del ancho de banda. Esto es

especialmente interesante en los enlaces de poca capacidad y permite tener un mayor

nmero de conexiones de VoIP simultneamente.

La cantidad de ancho de banda suele ser directamente proporcional a la calidad de los

datos transmitidos21

Otra manera de ahorrar ancho de banda es el uso de la supresin del silencio, que es

el proceso de no enviar los paquetes de la voz entre silencios en conversaciones humanas.

21

http://es.wikipedia.org/wiki/Voz_sobre_IP

46

Entre los codecs utilizados en VoIP encontramos:

G.711

G.722

G.723.1

G.726

G.729

RTAudio

2.22 Perifricos.

Los telfonos analgicos o telfonos comunes son aquellos que utilizan la

sealizacin por corriente de bucle, y pueden ser conectados a la red telefnica pblica

analgica directamente, sin necesidad de interfaces especiales. Es decir, cualquier telfono

de tonos, o de disco, que tenga las funciones comunes de deteccin de campanilla, discado

por tonos o pulsos, etc.

47

Los telfonos hbridos y digitales, son generalmente propietarios o cautivos

de cada fabricante. Estos telfonos presentan ventajas funcionales respecto a los analgicos.

En los telfonos hbridos (a veces conocidos como telfonos multifuncin

analgicos) la voz se transmite en forma analgica desde el telfono a la central. La

digitalizacin se realiza en la central. Los datos de sealizacin utilizan un enlace digital

independiente. Por ello este tipo de telfonos requiere de cuatro hilos para funcionar (un par

para el audio analgico y otro par para los datos de sealizacin).

Los telfonos digitales realizan la digitalizacin de la voz en el propio telfono. Los

datos de sealizacin son multiplexados con la voz y transmitidos hasta la central por un

nico par. Los protocolos de sealizacin utilizados en ste tipo de telfonos son

propietarios de cada fabricante, a excepcin de los telfonos ISDN, que utilizan un

protocolo estandarizado.

Los telfonos IP realizan la digitalizacin de la voz en el propio telfono y lo

convierten a alguno de los protocolos de red IP.

8

CAPTULO III

48

CAPTULO III

3. Descripcin General

Una central telefnica ha sido y sigue siendo el soporte principal para los servicios

de telefona de las empresas.

La central telefnica realiza la conmutacin de voz internamente, dentro de sus

propios circuitos, empleando tcnicas clsicas basadas en conmutaciones temporales y

espaciales.

La parte integral de una central telefnica es la multiplexacin por divisin de

tiempo (MDT) o (TDM), del ingls Time Division Multiplexing, es el tipo de

multiplexacin ms utilizado en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisin

digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisin es asignado a cada canal

durante una fraccin del tiempo total (intervalo de tiempo).

Si bien cada fabricante ha desarrollado su propia arquitectura para estos sistemas,

generalmente se ha mantenido una estructura clsica. Esta estructura se esquematiza a

continuacin:

49

Figura N 4. Esquema general Central Telefnica Tradicional

Fuente: Concepto de Telefona Corporativa Elaborado por: Universidad de la Repblica Montevideo, URUGUAY

Ya que la arquitectura interna de cada central telefnica y sus componentes

dependen de los criterios de diseo de los fabricantes, en nuestro caso TOSHIBA, realiza la

funcin de conmutacin centralizndolo en plaquetas claramente identificadas.

Los componentes que conforman a la central telefnica son:

50

Conversor AC/DC y Fuente de Poder

Dado que internamente la electrnica trabaja con corriente continua, siempre es

necesario disponer de un conversor AC/DC. La central telefnica se alimenta

exclusivamente de corriente continua (no alterna), y los conversores son por lo tanto

equipos externos. Esta configuracin permite que los equipos sean alimentados

directamente por bateras. Los rectificadores externos en estos casos alimentan tanto a la

central como a las bateras, proveyndoles de su corriente de carga.

Esta configuracin tiene la ventaja de que los equipos electrnicos son aislados de la

red elctrica alterna (fuente de ruidos indeseados).

Respaldo de Energa

Bateras que actan solo en caso de falla en la energa principal.

CPU

La CPU (Unidad de proceso central) tiene las tareas de control general del sistema.

A travs de los buses de datos y control, dialoga con los procesadores de la red de

conmutacin, con los procesadores de las interfaces de los equipos perifricos y con los

procesadores de Entrada/Salida.

51

Los datos temporales de la CPU son almacenados y ledos en la unidad de

Memoria. Los datos permanentes (los que deben permanecer an con el sistema sin

energa, por ejemplo los datos de configuracin) son almacenados en la unidad de

almacenamiento no voltil.

Memoria

En esta unidad son almacenados los datos temporales de las llamadas (por ejemplo,

quien est conectado con quien, los dgitos marcados hasta el momento, etc.).

Estos datos se pierden durante una inicializacin del equipo (reset).

Almacenamiento no voltil

Hay ciertos datos que deben permanecer a salvo luego de las inicializaciones, o an

con el equipo apagado. Por ejemplo, los datos de configuracin no deben perderse en

ningn caso. Para ello, el sistema telefnico dispone de unidades de almacenamiento no

voltil (EEPROM).

52

Interfaces de Equipo Perifrico

La CPU no controla directamente los diversos dispositivos que se conectan a la

central telefnica), sino que esta tarea se realiza a travs de circuitos de interfaces. De esta

manera, cada circuito de interfaz tiene su propio procesador, quien se encarga de las tareas

rutinarias especficas de su interfaz. Los circuitos de interfaz se comunican con la CPU para

informar de los cambios de estados de los dispositivos y para intercambiar informacin

referente a los mismos.

Concentrador

Componente que implementa etapas de concentracin, las que distribuyen el ancho

de banda de conmutacin entre los perifricos.

53

Conmutacin

La unidad denominada Conmutacin es la encargada de realizar las conexiones

de voz entre los diferentes perifricos.

En todo caso, la funcin de conmutacin es la esencia de los equipos de telefona,

y siempre est presente, de una forma u otra.

Procesadores de Entrada / Salida

Permite realizar su administracin y mantenimiento. Esto generalmente se realiza a

travs de la conexin de equipos adicionales, los que se comunican con la CPU por medio

de los procesadores de Entrada/Salida.

54

Generador de Timbrado

El Generador de Timbrado es el componente responsable de generar la corriente

de a partir de corriente continua, y distribuirlo a las interfaces de perifricos que

corresponda.

Circuitos Auxiliares

Los circuitos auxiliares son los que brindan los servicios necesarios para el

funcionamiento de determinadas facilidades.

Redundancia

Dispone de redundancia en parte de los elementos comunes.

55

3.1 Procesos de comunicacin Voz (Situacin Actual)

Maresa Ensambladora dentro de su infraestructura tecnolgica cuenta con una

central telefnica Toshiba Strata DK 280 para el proceso de comunicacin interna y externa

de voz.

Figura N 5. Central Toshiba

Fuente: Configuration Toshiba DK280 Elaborado por: AVAYA

Una central telefnica compuesta de 3 mdulos, el modulo principal y 2

secundarios.

Cuenta con 30 lneas para Troncales analgicas (15 lneas conectadas).

150 puertos entre digitales y analgicos.

Tarjeta de registro de llamadas y correo de voz.

56

Figura N 6. Red de Voz Interna

Fuente: Maresa Elaborado por: Juan Francisco Lpez

57

Maresa Ensambladora ocupa un amplio espacio fsico, en donde estn distribuidos

los diferentes departamentos que la integran y la red de voz est distribuida de forma que

todos los departamentos estn comunicados a travs de su distribuidor (Reflejo).

Todas las reas de trabajo son cableadas de modo que hay una interface homognea,

disponible en todos los puntos de conexin. El medio de transmisin consiste en cables de

par trenzado de cobre de 4 pares.

Cualquier equipo de voz puede ser integrado, siempre y cuando el protocolo de

comunicacin sea soportado por la central telefnica.

El sistema de cableado de voz concentra su administracin en la planta alta del

edificio administrativo, en el rea designada para tal efecto (sistemas), su configuracin es

en estrella y se enlaza con el resto de edificios a travs del cable multipar areo, los puntos

se concentran terminando en SRV segn norma de cableado de IBM y en block 110 para

fcil conexin con la central telefnica.

El diseo externo de voz, se limita a las facilidades brindadas por la Compaa

Nacional de telecomunicaciones CNT, cada unidad de negocio tiene sus propias lneas y la

58

comunicacin entre unidades de negocio se la realiza utilizando las lneas asignadas a cada

una de ellas, pasando por toda la red de voz del proveedor.

Figura N 7. Red de Voz Externa


59

3.2 Procesos de comunicacin Datos (Situacin Actual)

Maresa Ensambladora en su infraestructura interna de datos cuenta con:

Routers Cisco, switchs 3Com, access points dlinks y servidores HP.

En este caso, todos los departamento de igual manera cuentan con un centro de

distribucin (Switch) que reparte conectividad a todos los puntos instalados, estos se

concentran en el patch panel tipo UTP con terminacin en RJ45, donde se identifica cada

punto instalado.

De igual forma todo el cableado estructurado se concentra en el rea de sistemas,

dependiendo de las distancias los diferentes departamentos se enlazan al switch principal a

travs de fibra ptica. En lo que respecta a la fibra ptica el enlace tiene conectorizacin

tipo ST y terminan junto a cada rack en una caja para fibra ptica para luego ser conectado

al switch.

Todos los elementos activos que integran la infraestructura interna son

administrables lo que facilita cualquier tipo de configuracin.

60

Cada estacin de trabajo dispone de un cajetn doble etiquetado para voz y datos.

Todo el cableado de voz y datos cumplen con todos los estndares asegurando su

efectividad y conectividad.

Con relacin a la red WAN que posee Maresa es muy sencilla, el enlace se

encuentra centralizado fsicamente en Maresa Ensambladora. De aqu parten todos los

enlaces y a travs de un proveedor se enlaza a todas las unidades de negocio con un ancho

de banda adecuado segn el consumo.

Figura N 8. Red de Datos WAN

Fuente: Maresa

Elaborado por: Juan Francisco Lpez

61

Figura N 9. Red de Datos LAN


62

3.3 Deficiencias de la comunicacin Voz.

Tabla N 1. Deficiencias Pgina 1

Hecho Problemas y Causas

1.- Comunicacin con las unidades de

negocio

Es necesario marcar los nmeros de las

unidades de negocio a travs del proveedor

para comunicarse.

2.- Tiempo de espera Reiteradas veces se marca a la unidad de

negocio siguiendo el mismo paso a la espera

de conexin lo que trae como consecuencia

menor productividad.

3.- Costo de llamadas A pesar de las rebajas de tarifas de la

telefona tradicional, los costos por usar una

red dedicada exclusivamente a transmitir

voz son ms altos debido a que se utiliza

mayores recursos de hardware.

4.- Movilizacin El usuario est obligado a realizar las

llamadas de su estacin fija.

5.- Envo de Fax Recepcin de fax en un equipo especifico

de Fax

63

Pgina2

Hecho Problemas y Causas

7.- Crecimiento Los altos costos del hardware para aumentar

la capacidad del equipo impiden el

crecimiento.

8. - Red de Voz El crecimiento en la red de voz tambin

afecta al crecimiento de la central.

9.- Mantenimiento El hardware del equipo esta descontinuado.

10.- Administracin Distribucin correcta de permisos para

realizar llamadas

11.- Funcionalidades No se especifican las diferentes

funcionalidades.


64

3.4 Marco problemtico.

El medio de comunicacin ms utilizada por los usuarios de Maresa es la telefona

tradicional, volvindose un recurso indispensable en la empresa, la utilizacin de una

central telefnica obsoleta que limita al usuario en su labor diaria generando perdidas y

aumentando gastos.

Maresa cuenta con una red de datos interna y externa que se puede aprovechar,

desechando la infraestructura de voz, garantizando de esta manera un mejoramiento en el

servicio de telefona ya sea interna o externa.

65

CAPTULO IV

65

CAPTULO IV

4.1 Anlisis y Estudio de Tecnologa SIEMENS

Siemens siendo una empresa lder en el desarrollo de tecnologas de informacin y

comunicacin ofrece un portafolio de productos amplio e innovador.

Siemens mundialmente se destaca por sus productos, servicios y soluciones que

estn enfocados a conseguir una visin de comunicaciones unificadas y colaboracin que

mejora las comunicaciones empresariales, visin que facilita sus procesos de negocio,

acelera la toma de decisiones y ayuda a todos a trabajar de un modo ms eficiente.

La arquitectura de convergencia HiPath gua hacia una migracin segura y flexible

dentro del innovador mundo de soluciones de convergencia IP.

Siemens con su producto HiPath 4000 introduce un nuevo concepto de calidad en

la comunicacin IP. Esta plataforma con convergencia de voz y datos no solo combina las

ventajas de la comunicacin basada en IP con las funcionalidades de un sistema de

comunicacin tradicional, sino tambin ofrece niveles de confiabilidad superiores a otras

soluciones bsicas.

66

Solucin de comunicacin ideal para grandes empresas con estructuras distribuidas

y remotas ya que su arquitectura est diseada para soportarlos.

Las comunicaciones entre distintas unidades de negocio de la misma empresa se

pueden unir en una misma infraestructura de red ya que posee una arquitectura IP abierta y

compartida. La posibilidad de opciones como conectar telfonos IP, telfonos tradicionales

y softphones, brindan una plataforma de comunicaciones ideal para cada puesto de trabajo.

HiPath 4000 aumenta la flexibilidad de su extensa variedad de funciones para

garantizar mltiples beneficios para la empresa a travs de soluciones de comunicacin y

aplicacin inteligentes. Una amplia gama de opciones y el gran potencial de desarrollo

otorgan mayor valor agregado a inversiones actuales y futuras.

Adems de todas las prestaciones de los sistemas convencionales de comunicacin

de voz, la plataforma de convergencia de IP HiPath 4000 ofrece aplicaciones y soluciones

para la comunicacin entre diferentes puestos de trabajo con terminales adecuados para

cada uno de ellos.

67

HiPath 4000 opera sobre el principio de arquitectura distribuida. Todas las

aplicaciones y soluciones se instalan una nica vez posibilitando la administracin desde un

sistema de gestin central, asegura una alta disponibilidad del sistema trabajando adems,

sobre estndares abiertos que permitirn en un futuro incorporar fcilmente nuevas

aplicaciones y soluciones.

Con las diferentes aplicaciones de HiPath, los empleados tienen acceso constante a

su puesto de trabajo independientemente de donde se encuentre. Tambin los clientes

encontrarn siempre alguien que responda las llamadas.

El portafolio completo est preparado para satisfacer las demandas de la empresa:

fcil de poner en funcionamiento, fiable en rendimiento y simple de utilizar, haciendo an

ms eficiente a la empresa. Resultando beneficiados los clientes, socios, proveedores y

empleados.

Siendo una plataforma de convergencia IP reduce los costos de comunicacin

tradicional. Adems, pueden integrarse nuevas aplicaciones y soluciones sin problema, as

se mantiene en contacto con la tecnologa IP y en el futuro seguir siendo un beneficio.

68

HiPath 4000 ofrece una solucin ideal para la red de toda la empresa,

convirtindose en una solucin perfecta para la expansin continua. El corazn del sistema

de comunicacin es el servidor de comunicaciones, este servidor est basado en estndares

y por lo tanto soporta la integracin directa de las aplicaciones en el sistema. Este servidor

puede implementarse y expandirse en todas las configuraciones, desde la ms pequea a la

ms importante.

Adems permite incrementar la disponibilidad del sistema duplicando los mdulos

de control y energa, permitiendo soluciones dplex que se pueden implementar en

cualquier configuracin.

El software HiPath ComScendo ofrece varias prestaciones de comunicacin, a ms

de facilitar el manejo y transferencia de llamadas, brinda conectividad para aplicaciones y

otorga flexibilidad conforme a los requerimientos necesitados.

HiPath ComScendo tambin comprende un gran nmero de funciones para distintos

escenarios de contingencia. En casos extremos, un sistema independiente puede hacerse

cargo de las prestaciones del sistema. De esta manera, HiPath ComScendo garantiza una

comunicacin a prueba de fallas, que puede adaptarse para satisfacer las necesidades de

medianas y grandes empresas.

69

4.1 Prestaciones Bsicas:

Recoleccin de datos de tarifacin para trfico saliente y entrante ya sea interno o a

travs de la red.

Identificacin y registro de llamadas entrantes y salientes

Operacin con o sin marcacin directa entrante.

Tecla de funcin para la marcacin directa.

Liberacin/bloqueo de llamada en espera.

Segunda llamada.

Desvo de llamadas flexible ya que permite utilizar diferentes destinos de desvo

tanto para llamadas internas o externas.

Grupos de captura.

Interfaz integrado para acceso remoto.

4.2 Prestaciones para el usuario:

Rellamada.

Llamada abreviada individual.

Devolucin de llamada.

Conferencia tripartita de hasta ocho participantes.

Comunicacin alternativa.

70

Funcin No Molestar.

Llamada en espera y proteccin contra llamada en espera.

Intrusin y proteccin contra intrusin.

Retencin de llamadas.

Prestaciones de movilidad.

1. Identificacin con un nmero personal (PIN).

2. HiPath relocate: reubica a los usuarios TDM desde el terminal.

3. Mobile HFA reubica en un sitio de la red a los usuarios IP utilizando el

terminal.

Conexin de consolas de atencin como por ejemplo: AC-Win o AC4.

Funcin jefe/secretaria.

4.3 Prestaciones para Lneas y Red:

HiPath 4000 puede ser conectada a la red pblica as como a cualquier sistema de

comunicaciones va redes privadas. Protocolos estndar e interfaces abiertos son la clave

para la evolucin de redes de conmutacin de voz hacia infraestructuras convergentes.

HiPath 4000 hace posible establecer redes corporativas en una nica ubicacin, o a nivel

mundial y conexiones dedicadas.

71

Se puede trabajar en red va ISDN o IP siempre con la gama completa de

prestaciones de CorNetNQ.

CorNet NQ es el protocolo de sealizacin de Siemens basado en estndares, para

soluciones de redes privadas. Est alineado con el protocolo internacional de red privada

QSIG para todas las prestaciones que sean comunes entre ambos protocolos.

CorNet NQ transmite las prestaciones y servicios centrales de HiPath 4000 a travs

de toda la infraestructura. Estas prestaciones potencian las comunicaciones entre diferentes

sitios logrando prcticas de trabajo flexibles que mejoran sustancialmente el servicio al

cliente.

CorNet es un protocolo de comunicacin RDSI, se divide en:

CorNet-N

CorNet-NQ

CorNet-IP HFA

CorNet-TS

CorNet-WP

72

Las ventajas ms significativas de un sistema de redes homogneo incluyen a las

siguientes:

Administracin centralizada con HiPath 4000 Manager.

Mejora de las prestaciones tradicionales de voz como: grupos de captura, retencin

de llamadas, captura de llamada directa, desvo y devolucin de llamada ante el

estado de ocupado o no contesta.

Optimizacin de gastos en redes corporativas a travs del direccionamiento de

llamadas por la ruta menos costosa (LCR Least cost routing):

1. LCR asegura que se selecciona la ruta ms econmica al establecer una

llamada. Las comunicaciones se mantienen dentro de la red HiPath 4000

siempre y cuando sea econmicamente viable.

2. Enrutamiento hacia los diferentes operadores basado en tiempo

3. Administracin central de todos los datos LCR va HiPath 4000 Manager,

registro local y en red de todas las llamadas salientes, entrantes e internas

Compresin de voz integrada para lneas digitales dedicadas

73

4.4 Tarifacin

Al tomar los datos para efectuar la tarificacin se graban detalles adicionales para

todas las fases de las llamadas, duracin e intervalos para llamadas salientes, entrantes o

internas y enrutamiento de llamadas para todos los usuarios incluyendo operadoras, grupos

de captura y grupos de llamada, permitiendo la correlacin de registros y el seguimiento de

las llamadas en red.

4.5 Resumen de prestaciones principales

Sistema nico

Todo el conjunto de prestaciones de HiPath 4000 est disponible para todos los

abonados distribuidos sobre IP.

Administracin central para toda la arquitectura distribuida IP.

Escalable, alta capacidad para HiPath 4000.

Hasta 15 access points conectados directamente al sistema (AP 3300 o AP 3700).

Hasta 83 IP Access Points adicionales (AP 3300 IP o AP 3700 IP).

Hasta 12.000 abonados digitales o IP por HiPath 4000.

Hasta 100.000 abonados digitales o IP para una red de HiPath 4000.

74

Arquitectura escalable distribuida con conmutacin en:

HiPath 4000 ("matriz de conmutacin tradicional")

Red IP

IP Access Points

Opciones de flexibilidad para obtener una gran disponibilidad

Concepto de emergencia de Access point (alimentacin de los IP Access Points).

40 access points basados en IP por unidad de alimentacin

Hasta 83 AP 3700s con una unidad de alimentacin cada uno

HG 3530 control redundante

Alta calidad de voz

Soporte de Gestin

Opcin de Reduccin de Ancho de Banda

Reduccin de la infraestructura de red

Inversin

Administracin

Gasto en comunicaciones

75

Menores costos de administracin

Sistema nico

Administracin y aplicaciones centralizadas

Mayor alcance de prestaciones y aplicaciones.

Incremento de las opciones ofrecidas por los access points basados en IP en cuanto a

nmero, tamao y escalabilidad

Aprovecha los beneficios de una infraestructura IP sin sacrificar riqueza de

prestaciones, y confiabilidad.

Sistema de Administracin HiPath 4000

HiPath 4000 Manager es la plataforma centralizada para administracin de sistemas

HiPath 4000 y Hicom 300 stand alone en redes homogneas y es un componente integral de

la arquitectura HiPath Management.

En conjunto, brindan un set de aplicaciones que se adaptan a las necesidades de cada

cliente:

HiPath 4000 Assistant

HiPath 4000 Manager Con:

1. Configuration Management (CM)

2. Performance Management Networking (PM-N)

3. Application Programming Interface (API)

76

4. SNMP Proxy Agent

HiPath Accounting Management (HiPath AM)

HiPath User Management (HiPath UM)

Las funciones que ofrece son las siguientes:

Administracin de la plataforma

Backup y restore

Funciones de trace ACL

Soporte de diagnstico del switch

Correccin de errores y manejo de configuracin para sistemas stand alone. Se

puede tener acceso a estas funciones utilizando un cliente PC en entorno web.

HiPath 4000 Manager ofrece un set de funciones de manejo extendido para sistemas

HiPath 4000 y Hicom 300 basados en WEB.

Entre las prestaciones de HiPath 4000 Manager se destacan:

Rpidos cambios de configuracin de datos (clase de servicios, tecla de sesin de

fallas, etc.) en forma de tabla.

Wizard para la adecuada configuracin de los IP Access Points.

Emisin de estadsticas de las actividades administrativas.

Control de emisin de informes peridicos predefinidos en la aplicacin

Performance Management

77

Exportacin de los resultados de los reportes PM estndar en Microsoft Excel y en

formato CSV para su posterior procesamiento

Creacin de informes amigables para el usuario y filtros de funciones flexibles en el

Performance Management

Realce y mejora en las aplicaciones de HiPath 4000 Management

HiPath 4000 brinda una arquitectura convergente preparada para adaptarse a cambios

futuros en las comunicaciones basadas en IP. A travs de numerosas aplicaciones, ofrece la

base fundamental para optimizar los procesos de una empresa. HiPath ofrece la posibilidad

de efectuar una evolucin po

2. juan francisco lópez

Documents

ndice general declaracin

v ndice general

i declaracin

vii ndice de grficos

xii ndice de tablas

juan francisco lpez

computacin tema

computacin autor