Telefonía VoIP: Protocolos, Componentes y Hardware para Implementaciones Profesionales

Telefonía VoIP: Protocolos, Componentes y Hardware

Usuarios y Proveedores en la Telefonía IP

• Usuarios VozIP: Utilizan tecnologías VoIP para realizar llamadas.
• Proveedores de VozIP: Permiten llamar desde VoIP a la telefonía tradicional, cobrando por ese servicio.
• Carriers de VozIP: Venden sus rutas VoIP a los proveedores, son 'mayoristas' de minutos IP.
• Terminadores VozIP: Venden sus líneas para llamar a telefonía tradicional a los proveedores de VoIP.
• Integradores de Soluciones VozIP: Conectan centralitas a VoIP, servidores dedicados para servicios adicionales, etc.

Características Principales de la Telefonía VoIP

• Soportan determinados protocolos estándar (SIP, IAX2, H.323 normalmente).
• Algunos tienen protocolos propietarios: SKYPE, etc.
• Soportan determinados códecs (GSM, G.729 normalmente).
• Casi siempre permiten realizar más de una llamada a la vez.
• Las llamadas entre usuarios de un mismo proveedor son gratuitas; en algunos casos existen 'prefijos' para saltar entre redes de proveedores conocidos.

Códecs en VoIP

Códec: Es la forma de digitalizar la voz humana para ser enviada por las redes de datos. Algunos ejemplos: G.711, G.729A, GSM, iLBC, Speex, G.723.

Aspectos a tener en cuenta por códec:

• Calidad de sonido
• Ancho de banda requerido
• Requisitos de computación

Protocolos de Telefonía IP

Protocolo IAX2

IAX2: Inter Asterisk eXchange.

Creado y estandarizado por la centralita Asterisk. Utiliza el puerto 4569 UDP.

Características Principales:

• Media y señalización por el mismo flujo de datos.
• Trunking
• Cifrado

Ventajas de IAX2

• NAT: Al enviar tanto señalización como streaming por el mismo flujo de datos (flujo UDP), se evitan los problemas derivados del NAT. No es necesario abrir rangos de puertos para RTP.
• Trunking: Es posible enviar varias conversaciones por el mismo flujo, lo cual supone un importante ahorro de ancho de banda (overhead de las capas IP y transporte UDP).

Protocolo H.323

Es un estándar de la ITU (International Telecommunications Union) que provee especificaciones para ordenadores, sistemas y servicios multimedia por redes que no proveen calidad de servicio.

Existe control y señalización para negociar las posibilidades de la comunicación:

• Negociación de códecs
• Verificación de la posibilidad de establecer canales de 'media'.
• Control de secuencia

Para el streaming, se basa, como SIP, en RTP / RTCP.

Ventajas de H.323

• Implementa QoS de forma interna.
• Más completo: control de conferencias, recursos, etc.
• Soporta conferencias de forma nativa de vídeo y datos.
• SIP vs H.323:
  • No hay un claro vencedor.
  • En EEUU se apostó por SIP y de ahí se ha derivado en prácticamente un estándar.

Protocolo SIP

SIP: Session Initiation Protocol, protocolo del IETF para VoIP, texto y sesiones multimedia.

Es principalmente un protocolo de señalización de capa de aplicación para iniciación, modificación y terminación de sesiones de comunicación multimedia entre usuarios.

Principales elementos implicados:

• User Agent (Usuario)
• Registrar y SIP Proxy

El sector tiende globalmente hacia SIP.

Capacidades de SIP

• Localización del usuario.
• Disponibilidad del usuario: determinación de la voluntad del receptor de la llamada de participar en las comunicaciones.
• Capacidad del usuario: Determinación del medio y de sus parámetros.
• Gestión de la sesión: transferencia, terminación de sesiones, modificación de los parámetros de la sesión desde el propio 'User Agent'.
• En SIP, el usuario es el 'dueño' de su sesión.

Concepto de Proxy Server en SIP

Aplicación intermedia que actúa tanto como servidor y cliente, generando mensajes SIP a nombre del cliente que generó el mensaje original.

Los mensajes pueden ser respondidos o encaminados a otros servidores.

Interpreta, re-escribe o traduce los mensajes antes de encaminarlos.

Dos tipos de Proxy Server:

• Outbound Proxy
• Inbound Proxy

Inbound Proxy

El Inbound Proxy permite independizar al usuario del dispositivo que utiliza y de su localización.

Outbound Proxy

• El proxy saliente simplifica la administración de los usuarios de un dominio, aplica políticas, tarifica, etc.
• Un mismo servidor puede funcionar como Proxy entrante y saliente de un dominio.

Hardware Compatible con Zaptel

Zaptel corresponde a la abreviación de Zapata Telephony.

Web: http://www.zapatatelephony.org

• Wildcard TDM400P: Tarjeta PCI que soporta cuatro puertos FXO para interconectarse con teléfonos análogos estándar.
• Wildcard X100P: Un solo puerto FXO, tarjeta de interfaz PCI para interconectarse con líneas de teléfonos análogos estándar.
• Wildcard TE410P: Tarjeta PCI con soporte T1/E1/PRI, para modo de telefonía y datos en formato T1 o E1 sobre una base de puerto seleccionable. Solo 3.3 [V] PCI.
• Wildcard TE405P: Igual a la anterior pero que funciona con 5.0 [V] PCI.
• Wildcard T100P: Tarjeta PCI que cuenta con un solo puerto T, portando las mismas características que el TE410P.
• Wildcard E100P: Semejante a la anterior pero en formato E1.

Tarjeta TDM400P de Digium

La TDM400P de Digium es una tarjeta PCI 2.2 que soporta interfaces para puertos FXO y FXS, para la conexión de teléfonos y líneas análogas a través de un PC. En la figura se aprecia la tarjeta.

Tarjeta TDM400P de Digium con soporte para módulos FXO (en rojo) y módulos FXS (en verde), con las 4 entradas RJ11 correspondientes.

Las características de esta tarjeta son las siguientes:

Aplicaciones:

• SOHO: Small Office Home Office.
• Gateway de medios hacia la PSTN.
• Incluir Teléfonos análogos a centrales telefónicas IP.
• Comunicación punto a punto entre centrales Asterisk.

Condiciones de Operación:

• Rango de operación: 0 a 50 grados Celsius.
• Humedad: 10 a 90%.

Requerimientos de software y hardware

• Procesador de 500Mhz o superior.
• Mínimo 65MB de memoria RAM.
• Disponibilidad de slot PCI.

La tarjeta TDM400P dispone de 4 slots disponibles para agregar módulos FXO ó FXS, dependiendo de los requerimientos del diseño de la red.

Módulo FXO X100M

Este módulo agrega un puerto FXO que permite la conexión de una línea telefónica convencional a la interfaz Digium TDM400P.

Módulo FXS S110M

Este módulo agrega un puerto FXS que permite la conexión de un anexo telefónico convencional a la interfaz Digium TDM400P.

Módulo FXS para agregar a la tarjeta TDM400P.

Este módulo presenta una diferencia en cuanto al voltaje de operación respecto al módulo FXO, ya que para su funcionamiento no basta con el voltaje que le entrega el slot PCI, por lo tanto para su operación se necesitan 12[V], que se obtienen directamente desde la fuente del servidor.

Conexión FXO entre IP-PBX y PSTN

Antes de realizar la configuración del puerto FXO en la central IP, se debe instalar físicamente la tarjeta y su módulo. Además, se debe verificar su funcionamiento para luego establecer los parámetros de funcionamiento para el troncal FXO.

Instalación de la Tarjeta TDM400P y sus módulos

Luego de instalar el módulo FXO en la tarjeta TDM400P, se instala este conjunto en un slot PCI disponible en la central Asterisk. Debido a que Asterisk es muy sensitivo al uso de IRQs y no permite compartirlas, se debe asegurar de que no existan conflictos de utilización de hardware de la TDM400P con otros dispositivos instalados en el sistema.

Verificar la instalación física

Mediante el comando Unix lspci, se puede verificar que la tarjeta sea reconocida por el sistema operativo después de la instalación física.