COMUNICACIONES UNIFICADAS:

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1 COMUNICACIONES UNIFICADAS: El término Comunicaciones Unificadas es utilizado comúnmente por los proveedores de tecnologías de la información para designar la integración de "los servicios de telefonía, mensajería unificada (la misma bandeja de entrada para correo electrónico, correo de voz y fax), mensajería instantánea corporativa, conferencias web y estado de disponibilidad del usuario en una sola e innovadora experiencia para los colaboradores y para el personal que administra y da mantenimiento a la infraestructura". Ventajas La Comunicación unificada ayuda a sus empleados clave a ser más eficientes y efectivos, sin importar desde dónde trabajen, gracias al acceso universal para los empleados y a hacer las herramientas de comunicación en la empresa accesible y transparente. En el trabajo: Las funciones típicas de Comunicación Unificada están habitualmente presentes en cualquier navegador de Internet con telefonía IP incorporada, o con links a la centralita local y mensajería. En casa o en una ubicación remota: Cualquier combinación de Internet, red telefónica pública, o red inalámbrica puede ser ajustada para disponer de la misma configuración que en la oficina, incluyendo el mismo número de teléfono, direcciones de red y servicios de red. En camino: La Comunicación unificada ofrece la misma funcionalidad de servicios de voz basada en comandos de reconocimiento de voz y dispositivos inalámbricos de Internet. Aquellos que quisieran el máximo beneficio se engloban dentro de usuarios de alta movilidad, aquellos con frecuente interacción con clientes, y aquellos que necesitan colaborar con equipos de trabajo internos o externos. Usuarios de alta movilidad: Estas personas viajan con muchísima frecuencia y necesitan acceso a la información en tiempo real. Ellos pueden ser localizados por un único número que suena en la oficina, en un teléfono móvil, o en un softphone en el PC, o en una PDA. Los mensajes de voz y datos son accesibles en un punto por múltiples métodos. Usuarios con frecuente interacción con clientes: Este grupo incluye empleados de ventas, soporte y marketing que están en contacto con los clientes a través de todo el proceso del pedido. Colaboradores intensivos: Este grupo incluye colaboradores que necesitan trabajar en estrecha relación con clientes y vendedores. La creación de un entorno de trabajo donde compartir ideas y decisiones se realiza rápidamente y puede suponer un aumento vertiginoso de la competitividad en toda su empresa. 1

2 TELEFONÍA IP Una llamada telefónica normal se conecta a través de un circuito punto a punto y un ancho de banda previamente establecido. Con la telefonía IP, se usan varios paquetes IP que pasan por la misma red de tal modo que varias llamadas comparten el mismo medio físico o la misma red. La tecnología de redes de datos puede transportar la información a un costo mucho menor, haciendo así un mejor uso de la capacidad de la red. Muchas personas en el mundo hablan de un nuevo tipo de telefonía, que promete abaratar los costos de las llamadas, en especial de las llamadas de larga distancia una telefonía que nos podría permitir desviar nuestro tráfico telefónico de las compañías operadoras y enviarlo por Internet haciendo así una especie de bypass a las compañías telefónicas y a sus elevadas tarifas. Pues esta nueva telefonía no es un sueño sino lo contrario ya existe actualmente y es llamada Telefonía IP. Qué es voz sobre IP? La voz sobre IP (VoIP, Voice over Internet Protocol) es una tecnología que permite la transmisión de la voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos. INTEGRACIÓN DE REDES DE VOZ Y DATOS La integración de voz y datos en una red corporativa ofrece una serie de ventajas para el administrador de la red, como es el disponer de una infraestructura común de acceso y transporte y un sistema único de gestión. Para ello se confía en una red digital y medios de conmutación capaces de tratar cualquier tipo de información, basados en tecnologías tales como puede ser TDM, RDSI, Frame Relay o ATM. Cuando se habla de integración de voz y datos en la misma red se pueden dar tres situaciones distintas: a) Transporte de datos, junto con voz, sobre redes específicas de voz, como son las redes telefónicas públicas, bien sean fijas o móviles como sucede en el caso de GSM. b) Transporte de voz, junto con datos, sobre redes específicamente diseñadas para datos, como puede ser Internet. c) Transporte de voz y datos sobre redes específicas para ambos tipos de tráfico, como es la RDSI. Cuando se trata de integrar hay que tener en cuenta las diferentes características del tráfico de voz y de datos; por una parte, la voz necesita de un retardo constante en la red, mientras que los datos pueden fluir a distinto ritmo, encargándose el receptor de reordenarlos; por otra, la voz admite cierta distorsión en la señal ya que el ser humano es capaz de entender un mensaje aunque presente algunas alteraciones, mientras que una transmisión de datos requiere una alta calidad ya que si no, se producen errores en la misma que pueden ser fatales. La transmisión de imágenes presenta unas características similares a las de la voz - ambas señales son isócronas- pero requiere de un ancho de banda muy superior. Para que el retardo del sonido que se produce en una red, si es suficientemente extensa, no moleste al usuario, debe ser inferior a unos 250 milisegundos; si es mayor habrá que utilizar canceladores de eco. La tasa de error, para datos, en cualquier situación debe ser inferior a 10-4, siendo lo habitual una tasa de error de Multiplexación En el caso a), se consigue la integración de ambos tipos de tráfico mediante el empleo de multiplexores, asociados a módems u a otros equipos adaptadores al medio de transmisión de que se trate: circuitos conmutados o líneas dedicadas. Una de las técnica básicas empleadas para la integración de uno y otro tipo de tráfico es la multiplexación por división en el tiempo (TDM), desarrollada hace ya más de 30 años, pero que aún sigue vigente. Con ésta, el ancho de banda total se divide en períodos de tiempo que se asignan secuencialmente a cada 2

3 canal; la voz previamente se ha digitalizado mediante algoritmos tales como PCM (64 Kbit/s), ADPCM (32 Kbit/s), u otros que consiguen una transmisión aceptable con solo 8 Kbit/s. Así, el tráfico de voz (procedente de un teléfono o de una PABX) y datos se puede mezclar sobre una línea de transmisión punto a punto, consiguiéndose en algunos casos ahorros muy importantes. El ancho de banda se puede asignar dinámicamente, en función de la actividad o inactividad de los canales para la optimización del enlace; también, se puede reservar un determinado para garantizar la transmisión de la voz. Esta técnica, aunque efectiva, no consigue un rendimiento adecuado en el caso de tráfico a ráfagas o impulsivo, por lo que se han desarrollado otras, como es la conmutación de paquetes que, si en un principio solamente era adecuada para datos, hoy permite el tráfico de voz. Frame Relay En el pasado, todos los esfuerzos, dada la escasez de ancho de banda, iban encaminados a comprimir la voz al máximo posible aún a expensas del deterioro de su calidad; hoy, al disponer de canales de mas capacidad y redes de banda ancha, así como a emplear técnicas que se basan en el aprovechamiento de las cualidades que se dan al mantener una conversación, cada persona habla menos del 50% del tiempo y tiene un sentido unidireccional, se puede conseguir transmitir voz por redes de datos con una calidad más que aceptable. Un ejemplo de tal hecho se manifiesta en la oferta que están haciendo varios operadores de redes de datos, entre ellos Telefónica y BT Telecomunicaciones, de transmitir voz sobre redes Frame Relay, en aplicación a Grupos Cerrado de Usuarios, aunque éste es un aspecto legislativo, siendo técnicamente posible el hacerlo en cualquier caso. De nuevo, son las tarifas el factor decisivo para que los administradores de redes se decidan por esta solución, ya que si hacerlo así resultase más caro que teniendo redes independientes, no tendría sentido. El transporte de voz en redes Frame Relay se manifiesta efectivo siempre que se provea un ancho de banda mínimo (CIR) garantizado, para lo cual la voz ha de tener prioridad sobre los otros tipos de tráfico y no ser dominante, y un retardo máximo, por lo que la longitud de los paquetes ha de ser función de la velocidad de transmisión. Dado que lo habitual es el uso de CVP (Circuitos Virtuales Permanentes), este servicio es rentable sólo si se conectan pocos puntos y el tráfico entre ellos es alto o se procede a la conmutación de la voz con centralitas específicas. Telefonía en Internet Otra situación, muy actual, es la que se está dando al cursar tráfico telefónico de larga distancia sobre Internet; en este caso, el deterioro de la señal se ve plenamente recompensado por el ahorro de los costes de la comunicación, ya que se paga únicamente una llamada local. Su dificultad radica en que al no haber estándares la incompatibilidad entre distintos sistemas es obvia. La telefonía en Internet, es un fenómeno, aún incipiente, que está empezando a preocupar a los operadores tradicionales, por el gran potencial de desarrollo que presenta y por las dificultades que plantea su control y/o regulación. Por otra parte, en Internet, al no disponer de un órgano de gestión centralizado o un responsable único, no se puede garantizar una determinada calidad de servicio ni un retardo determinado, lo que juega en contra del tráfico telefónico a su través que solo es posible por medio de un tratamiento software de la señal vocal. Redes de banda ancha El caso c) de redes específicamente diseñadas para soportar tráfico de cualquier naturaleza es el que más interés tiene cuando se trata de implantar la integración de voz y datos. En este tipo de redes no suelen manifestarse problemas de índole técnico y su estudio de viabilidad se reduce a un análisis económico frente a otras alternativas. La RDSI es el ejemplo más conocido de una red digital en la que se integra tráfico de voz con tráfico de datos (también admite videoconferencia), disponiendo el usuario en su domicilio de una terminación común para ambos. En la RDSI todo el diseño de la red se ha hecho, desde un principio, teniendo en cuenta que iba a soportar ambos tipos de tráfico, por lo que su implementación, siguiendo los estándares marcados, no plantea problemas, existiendo acuerdos entre distintos operadores europeos para interconectar sus redes (norma EuroRDSI). Una tecnología actual como es el ATM, base de la RDSI de banda ancha, está pensada para soportar un caudal de tráfico muy intenso, entre el que se encuentra el de voz y el de datos, junto con el de vídeo. Por sus características (celdas con una longitud fija de 53 octetos -permite la conmutación por hardware-, de los cuales 48 configuran la información de usuario y los otros 5 constituyen la cabecera que se utiliza 3

4 fundamentalmente para identificar la conexión a la que pertenece cada celda y encaminarla a través de la red) resulta adecuado para cualquier situación, pero su overhead y su alto coste no le hacen adecuado para velocidades inferiores a 2 Mbit/s. Según la procedencia de la señal, se utilizan distintas capas de adaptación (AAL1 para la voz), con lo que se consigue multiplexar tráfico sobre el mismo medio de transmisión. Si bien, es posible el tráfico de voz sobre ATM, su rendimiento es escaso y no resulta económicamente rentable frente a otras soluciones, razón por lo que su implementación es aún muy baja en WANs. Se necesitan grandes inversiones en equipos y en los enlaces de alta velocidad, por lo que, al igual que en el caso de Frame Relay, sólo se justifica en caso de volúmenes muy alto de tráfico entre dependencias. CONCEPTOS DE TELEFONÍA IP Y COMPONENTES La Telefonía IP es una aplicación inmediata de esta tecnología, de forma que permita la realización de llamadas telefónicas ordinarias sobre redes IP u otras redes de paquetes utilizando un PC, Gateway y teléfonos estándares. En general servicios de comunicación voz, fax, aplicaciones de mensajes de voz, que son transportadas vías redes IP, Internet normalmente, en lugar de ser transportados vía la red telefónica convencional. Tipos de Arquitectura: Se puede definir las siguientes: 1) Según el tipo de usuario final: podemos tener las siguientes: Arquitectura PC PC: En este caso la cosa cambia. Ambos ordenadores sólo necesitan tener instalada la misma aplicación encargada de gestionar la llamada telefónica, y estar conectados a la Red IP, Internet generalmente, para poder efectuar una llamada IP. Al fin y al cabo es como cualquier otra aplicación Internet, por ejemplo un chat. Arquitectura PC Teléfono: En este caso sólo un extremo necesita ponerse en contacto con un Gateway. El PC debe contar con una aplicación que sea capaz de establecer y mantener una llamada telefónica. Supongamos que un ordenador A trata de llamar a un teléfono B. En primer lugar la aplicación telefónica de A ha de solicitar información al Gatekeeper, que le proporcionará la dirección IP del Gateway que da servicio a B. Entonces la aplicación telefónica de A establece una conexión de datos, a través de la Red IP, con el Gateway de B, el cuál va regenerando la señal analógica a partir del caudal de paquetes IP que recibe con destino al teléfono B. Fijaos como el Gateway de B se encarga de enviar la señal analógica al teléfono B. Por tanto tenemos una comunicación de datos a través de una red IP, entre el ordenador A y el Gateway de B, y una comunicación telefónica convencional entre el Gateway que da servicio al teléfono B (Gateway B), y éste. Es decir, una llamada telefónica convencional, y una comunicación IP. Si la primera es metropolitana, que es lo normal, el margen con respecto a una llamada telefónica convencional de larga distancia o internacional, es muy grande. Arquitectura Teléfono Teléfono: En este caso tanto el origen como el destino necesitan ponerse en contacto con un Gateway. Supongamos que el teléfono A descuelga y solicita efectuar una llamada a B. El Gateway de A solicita información al Gatekeeper sobre como alcanzar a B, y éste le responde con la dirección IP del Gateway que da servicio a B. Entonces el Gateway de A convierte la señal analógica del teléfono A en un caudal de paquetes IP que encamina hacia el Gateway de B, el cuál va regenerando la señal analógica a partir del caudal de paquetes IP que recibe con destino al teléfono B. Fijaos como el Gateway de B se encarga de enviar la señal analógica al teléfono B. Por tanto tenemos una comunicación telefónica convencional entre el teléfono A y el Gateway que le da servicio (Gateway A), una comunicación de datos a través de una red IP, entre el Gateway A y el B, y una comunicación telefónica convencional entre el Gateway que da servicio al teléfono B (Gateway B), y éste. Es decir, dos llamadas telefónicas convencionales, y una comunicación IP. Si las dos primeras son metropolitanas, que es lo normal, el margen con respecto a una llamada telefónica convencional de larga distancia o internacional, es muy grande. 2) Según el tipo de empresa: podemos tener las siguientes: Arquitectura para compañías y corporaciones. Arquitectura para proveedores de servicio telefónico. 4

5 Requerimientos de la Telefonía IP: La telefonía IP puede adoptar diversas arquitecturas según la necesidad del usuario, es evidente que cada una de estas arquitecturas poseerá distintos requerimientos. Pero existe un determinado número de requerimientos comunes que siempre serán necesarios, sin importar que esta telefonía adopte, a estos se le denomina armazón o columna vertebral de la telefonía IP, entre ellas podemos mencionar: Arquitectura PBX + Gateway: a) Viabilidad: me provee servicios viables dado que los proveedores de estos servicios buscan obtener beneficios económicos. b) Privacidad: brinda un grado de privacidad a sus usuarios. c) Seguridad: autenticación, confidencialidad, autorización. d) Escalabilidad: pueden desarrollarse como lo han hecho las compañías operadoras de telefonía actual. e) Flexibilidad: posibilidad de agregar nuevas herramientas a antiguos sistemas. El estándar VoIP: H.323: H.323 es una recomendación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) la cual define las normas para las comunicaciones multimedia sobre las redes basadas en paquetes. Una especificación acordada internacionalmente, la norma H.323 define como las PCs pueden interoperar para compartir audio y video sobre redes de computadoras incluyendo intranets y la Internet. El VoIP H.323 comprende a su vez una serie de estándares que se apoya en una serie de protocolos que cubren los distintos aspectos de la comunicación. Direccionamiento: 1) RAS: Protocolo de comunicación que permite a una estación H.323 localizar otra estación H.323 a través del Gatekeeper. 2) DNS: Servicio de resolución de nombres en direcciones IP con el mismo fin que el protocolo RAS pero a través de un servidor DNS. Como la compatibilidad H.323 los productos y las aplicaciones multimedia de distintos vendedores pueden interoperar, permitiéndoles a los usuarios comunicarse sin preocuparse de la compatibilidad del hardware. Como resultado H.323 es la clave para los productos para el consumo basado en redes, negocios, entretenimiento y para las aplicaciones profesionales. Distintos fabricantes interesados en la difusión en el mercado de la tecnología H.323, han colaborado para la definición y el desarrollo de esta importante especificación. Señalización: 1) Q.931: señalización inicial de llamada. Este protocolo es definido originalmente para señalización en accesos ISDN básico. Es equivalente al ISUP utilizado desde el GW hacia la red PSTN. 2) H.225: control de llamada: señalización, registro y admisión y paquetización/sincronización del stream (flujo) de voz. Son los mensajes de control de señalización de llamada que permiten establecer la conexión y desconexión. Este protocolo describe cómo funciona el protocolo RAS y Q.931. El H.225 define como identificar cada tipo de codificador y discute algunos conflictos y redundancias entre RTCP y H

6 3) H.245: protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para streams de voz. Este protocolo de señalización transporta la información no-telefónica durante la conexión. Es utilizado para comandos generales, indicaciones, control de flujo, gestión de canales lógicos, etc. Se usa en las interfaz GW-GW y GW-GK. El H.245 es una librería de mensajes con sintaxis del tipo ASN.1. En particular codifica los dígitos DTMF (Dual-Tone MultiFrequency) en el mensaje UserInputIndication. Compresión de Voz: 1) Requeridos: G.711 y G ) Opcionales: G.728, G.729 y G.722 Componentes de la Telefonía IP: En la siguiente figura podemos ver los componentes de una red de Telefonía IP. El estándar define los siguientes componentes más relevantes: 1) Terminal: Son puntos finales que proporcionan comunicación en tiempo real bidireccional. Los componentes de los terminales son los siguientes: H.323: tiene la función de soportar la voz del proceso que se está realizando con el uso del Terminal. De igual manera, sirve de soporte para el vídeo de una imagen y los datos transmitidos. Esta parte del Terminal se usa mayormente para una videoconferencia. H.245: es un aparte del Terminal usado para negociar el uso del canal. También es usada para una videoconferencia. Q.931: se utiliza para la señalización y configuración de llamada. RAS (Registración / Admisión / Estatus): se refiere a un protocolo usado para comunicar con el Gatekeeper, que es otro componente del teléfono-ip. 2) Gateway (GW): Un gateway H.323 (GW) es un extremo que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real entre terminales H.323 en la red IP, y otros terminales o gateways en una red conmutada. En general, el propósito del Gateway es reflejar transparentemente las características de un extremo en la red IP a otro en una red conmutada y viceversa. 3) Gatekeeper (GK): Este realiza el control para el procesamiento de la llamada en protocolo H.323. Se trata de un software que puede funcionar, por ejemplo, sobre Linux u otro sistema operativo. Así mismo, proporciona la traducción de direcciones y el control de acceso a la red de los terminales H.323, gateways y MCUs. El GK puede también ofrecer otros servicios a los terminales, gateways y MCUs, tales como gestión del ancho de banda y localización de los gateways o pasarelas. El Gatekeeper realiza dos funciones de control de llamadas que preservan la integridad de la red corporativa de datos. La primera es la traslación de direcciones de los terminales de la LAN a las 6

7 correspondientes IP o IPX, tal y como se describe en la especificación RAS. La segunda es la gestión del ancho de banda, donde se fija el número de conferencias que pueden estar, dándose simultáneamente en la LAN y rechazando las nuevas peticiones por encima del nivel establecido, de manera tal que se garantice el ancho de banda suficiente para las aplicaciones de datos sobre la LAN. El Gatekeeper proporciona todas las funciones anteriores para los terminales, Gateways y MCUs que están registrados dentro de la denominada Zona de control H ) Unidad de Control Multipunto (MCU): La Unidad de Control Multipunto está diseñada para soportar la conferencia entre tres o más puntos, bajo el estándar H.323, lo que lleva a la negociación entre terminales para determinar las capacidades comunes para el proceso de audio y vídeo y controlar la multidifusión. La comunicación bajo H.323 contempla las señales de audio y vídeo. La señal de audio se digitaliza y se comprime bajo uno de los algoritmos soportados, tales como el G.711 o G.723, y la señal de vídeo (opcional) se trata con la norma H.261 o H.263. Los datos (opcional) se manejan bajo el estándar T.120 que permite la compartición de aplicaciones en conferencias punto a punto y multipunto. Beneficios de la Telefonía IP: Ahorro en llamadas de larga distancia. A corto plazo los usuarios podrán tener ahorros significativos en sus llamadas de larga distancia usando telefonía a través de internet, es decir usando los sistemas de telefonía IP para enviar voz sobre las líneas de datos. A largo plazo consolidación y la administración de todas las conexiones WAN, a través de un simple dispositivo router/gateway. Principales Problemas de la Telefonía IP: Calidad de Servicio: Las redes basadas en IP han sido desarrolladas para aplicaciones de datos y no para proporcionar aplicaciones de tiempo real para servicios como voz y video. Esto significa que la telefonía IP no puede ser usada sin una apropiada calidad de voz. Factores que afectan el QoS: La entrega de señales de voz, vídeo y fax desde un punto a otro no se puede considerar realizada con un éxito total a menos que la calidad de las señales transmitidas satisfaga al receptor. Entre los factores que afectan a la calidad se encuentran los siguientes: Requerimientos de ancho de banda: la velocidad de transmisión de la infraestructura de red y su topología física. Funciones de control: incluye la reserva de recursos, provisión y monitorización requeridos para establecer y mantener la conexión multimedia. Latencia o retardo: de la fuente al destino de la señal a través de la red. Jitter: variación en los tiempos de llegada entre los paquetes. Para minimizar este factor los paquetes entrantes han de ser introducidos en un buffer y, desde allí, enviados a intervalos estándar. Pérdida de paquetes: cuando un paquete de vídeo o de voz se pierde en la red es preciso disponer de algún tipo de compensación de la señal en el extremo receptor. Testeo de QoS en VoIP: Para obtener una buena calidad o decir que tenemos una red de VoIP de buena calidad deberá cumplirse ciertos parámetros que son: El retardo debe ser menor a 200ms. La variación de retardo debe ser menor a 80 ms. La perdida de paquetes debe ser menor al 15%. Bajo estas condiciones cumplidas podremos decir que se tiene una red de VoIP de buena calidad. 7

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