VIDEOCONFERENCIAS BASADAS EN SIP

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1 VIDEOCONFERENCIAS BASADAS EN SIP Ing. Mariana Pimentel RESUMEN SIP, stands for Session Initiation Protocol, is a protocol development by the IETF - MMUSIC (Internet Engineering Task Force - Multiparty Multimedia Session Control) Group and identified as the RFC 3261 standard. SIP protocol was designed for initiating, modifying and terminating interactive sessions carrying multimedia communication data including voice, video, instant messaging, online gaming, etc. The world is obviously moving towards SIP, as H.323 protocol is too complicated so it makes difficult to improve products and ensure sufficient interoperability. Although, this transition is being undertaken, SIP videoconference software implementations are still immature and should be carefully treated in most of the cases, however SIP has received rapid adoption as a standard for presence-based communications. ABSTRACT SIP, siglas de Session Initiation Protocol, es un protocolo desarrollado por el grupo IETF - MMUSIC (Internet Engineering Task Force - Multiparty Multimedia Session Control) e identificado como el estándar RFC El protocolo SIP fue diseñado para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas soportando comunicaciones multimedia de datos, voz, video, mensajería instantánea, juegos en línea, etc. El mundo obviamente se mueve a través de SIP en la medida que el protocolo H.323 se torna más complicado y dificulta la mejora de productos y una interoperabilidad segura. A pesar que esta transición está siendo emprendida, las implementaciones del software para videoconferencia sobre SIP aun están recientes y deben ser tratadas cuidadosamente en la mayoría de los casos, sin embargo SIP ha recibido una rápida adopción como estándar de comunicaciones basadas en presencia. VIDEOCONFERENCIA EN SIP Las conferencias sobre IP tienen múltiples ventajas como los bajos costos en hardware y variedad de aplicaciones basadas en H.323 y SIP (Microsoft's client-side Netmeeting, la suite del software Real Time Communciation, MSN Messenger y el producto Windows Messenger basado en SIP). Actualmente SIP representa una fuerte alternativa a la tecnología H.323 por representar un protocolo de control de la capa de aplicación y uno de señalización para voz sobre IP, que además de establecer sesiones multimedia, permite conferencias multicast que pueden incluir a varios participantes. Utiliza un modelo cliente-servidor donde el inicio de una sesión, cambio o término de la misma, son independientes del tipo de medio o aplicación que se esté usando en la llamada; de esta manera una sesión puede incluir audio, video, datos y muchos otros formatos. SIP puede ser usado para el manejo de sesiones en forma similar a la estrategia del protocolo HTTP para la web o SMTP para correos electrónicos. Para el programador, representa una herramienta que permite convertir una sesión telefónica o multimedia en una

2 aplicación web capaz de integrar otros servicios de Internet. SIP difiere de H.323 en un nivel fundamental: en SIP se establece una arquitectura más distribuida (por ejemplo entre los computadores que conforman una red) que el modelo de H.323 caracterizado por establecer un centro inteligente de coordinación rodeado de terminales tipo dumb. ARQUITECTURA SIP La arquitectura SIP utiliza el Protocolo para Descripción de Sesión (SDP) el cual es una herramienta inicial para la conferencia en multidifusión de IP desarrollada para describir sesiones de audio, video y multimedia. De hecho, cualquier tipo MIME (Extensión Multipropósito de Correo en Internet) se puede describir, similar a la facultad de correo electrónico para interpretar todos los tipos de archivos adjuntos en un mensaje. La descripción de sesión se puede usar para negociar los tipos de medios compatibles. Como resultado de esta arquitectura, la dirección SIP del usuario remoto siempre es la misma (sip: pero en lugar de estar vinculada a una dirección estática se comporta como una dinámica que refleja la ubicación de usuario actualmente. La combinación de Servidores Proxy y de redireccionamiento SIP proporciona al protocolo una arquitectura flexible que permite emplear simultáneamente varios esquemas para localizar a los usuarios y es lo que convierte a la arquitectura SIP en algo ideal para la movilidad. Aún cuando se trate de un usuario remoto con un dispositivo móvil, el Servidor Proxy y el de redireccionamiento pueden reenviar la petición de conexión al lugar donde se encuentre dicho usuario. Los principales componentes de una arquitectura SIP son: 1. Agente de Usuario SIP Es el software SIP en el punto terminal o estación terminal. Funciona como un cliente cuando hace las peticiones de inicio de sesión y actúa también como un servidor cuando responde a dichas peticiones. Por tanto, la arquitectura básica es de naturaleza cliente/servidor. El Agente de Usuario es inteligente en el sentido que almacena y administra el estado de cada llamada. Este Agente se encarga de establecer las llamadas usando una dirección parecida a las de correo electrónico o bien, un número telefónico como E.164 esto hace que los URL de SIP sean fáciles de asociar con la dirección de correo electrónico del usuario. Los Agentes de Usuario pueden aceptar y recibir llamadas de otros Agentes de Usuario con solo añadir otros componentes SIP que brindan funcionalidades y niveles de administración extra al esquema SIP. 2. Servidores SIP 2.1. Servidor Proxy SIP Tipo de servidor intermedio SIP que reenvía peticiones desde el Agente de Usuario hacia el siguiente Servidor SIP, reteniendo la información por cuestiones de contabilidad o facturación. Adicionalmente, el Servidor Proxy SIP puede operar en forma constante (como un circuito) o dependiente de la conexión (vía TCP). El Servidor constante SIP puede dirigir simultáneamente las llamadas entrantes hacia diversas extensiones que estén activas y la primera en responder tomará la llamada. Esta capacidad significa que se puede especificar el teléfono fijo y móvil SIP y la aplicación de videoconferencia, logrando que todos esos aparatos sonaran cuando llegue una llamada tratando de localizar al usuario, de tal forma que al contestar en cualquiera de esos medios se inicia la conversación y los otros dispositivos dejan de sonar. Los Servidores

3 Proxy SIP pueden usar varios métodos para intentar resolver la dirección destino solicitada, incluyendo búsquedas en el DNS, en bases de datos o relevando la labor hacia el siguiente Servidor Proxy Servidor de Redireccionamiento SIP Representa un segundo tipo de servidor intermedio. Su papel es el de responder a la resolución de nombres y la ubicación del usuario. Responde a las peticiones de los Agentes de Usuario proporcionando la información acerca de la dirección del servidor requerido, de tal forma que el cliente pueda contactar la dirección puntualmente. 3. Registro SIP El Registro SIP da un servicio de información de ubicación; recibe información del Agente de Usuario y la almacena para proporcionarla a otros Agentes de Usuario. La Arquitectura SIP soporta nuevos tipos de servicios entre ellos se encuentran: Cierto tipo de reenvío de llamada permite a los usuarios especificar donde están y las llamadas entrantes serán reenviadas allí o bien, se puede elegir el reenvío hacia el correo de voz o cualquier máquina contestadora Los participantes en una llamada pueden controlar el enlace; esto permite que uno o más personas decidan incluir a otro individuo o cancelar una conexión en la llamada. Posibilidad de responder a una llamada con un tipo de medio distinto; esto facilita, por ejemplo, que una secuencia de voz entrante sea respondida con una página Web. Información de Presencia El Agente de Usuario puede emplearse para indicar dónde está presente el usuario (disponible para tomar la llamada) o ausente (no disponible para tomar la llamada). RELACIÓN ENTRE SIP Y H.323 Tanto SIP como H.323 son protocolos para el enrutamiento y señalización de llamadas, así como intercambio de capacidades, control de medios y servicios adicionales. La fortaleza de H.323 reside en su interoperabilidad con las Redes Telefónicas Conmutadas por Paquetes (PSTN) y la disponibilidad de tener aparatos de videoconferencia más baratos y de excelente calidad desde un computador hasta un salón para grupos. SIP es un protocolo desarrollado específicamente para Internet y promete una alta escalabilidad y flexibilidad. H.323 se perfila como la tecnología predominante de videoconferencia durante los siguientes 2 o 3 años, con SIP creciendo más conforme aparezcan unidades multipunto, compuertas (gateways) y servidores SIP que ya no estén en fase de pruebas sino de completo servicio. RADVISION, por ejemplo, ha demostrado la operación de una compuerta H.323/SIP en algunas exhibiciones comerciales apoyando la estrategia de la Organización Open H.323 al liberar este tipo de compuerta (H.323 hacia SIP). Por otra parte, Cisco y Siemens, compañías mundialmente reconocidas en el área de networking, incluyen en sus equipos ambos estándares, H.323 y SIP. SIP es, más o menos, equivalente a los componentes Q.931 y H.225 del estándar H.323, los cuales son responsables por el establecimiento y señalización de una llamada. Consecuentemente, ambas tecnologías, SIP y H.323, puede ser usadas como protocolos de señalización en redes IP. De esta manera se puede establecer la siguiente comparación:

4 H.323 SIP ITU Fue diseñado con el buen entendimiento de los requerimientos para comunicaciones multimedia sobre redes IP incluyendo audio, video y datos. Fue diseñado para escalar y admitir nuevas funcionalidades. El mayor y más común uso de H.323 es la aplicación de Voz sobre IP seguida de videoconferencia. Ha definido un número de características para el manejo de entidades de red intermedias y fallas de conexión incluyendo gatekeepers y endpoints. Provee full suporte y control para las conferencias de video y data, así como también la sincronización de streams de audio y video. Utiliza ASN.1, Siglas de Notación de Sintaxis Abstracta, versión 1; estándar utilizado también por otros sistemas para la descripción de estructuras de representación, codificación e transmisión de datos. La codificación de mensajes se realiza en un formato compacto binario ideal para conexiones tipo narrowband y broadband. H.323 no puede ser extendido a características específicas del vendedor (no estándares) a manera de evitar conflicto de datos. FILOSOFÍA IETF Diseñado para establecer una sesión entre dos puntos y representar un componente modular y flexible de la arquitectura de Internet. Tiene un concepto flexible de lo que es una llamada, no provee soporte para conferencias multimedia y la integración de estándares dispares se deja a criterio de cada vendedor. Puede ser razonable para usuarios que esperan tener el mismo nivel de solidez e interoperabilidad que la red PSTN actual a pesar de sus variaciones. CONFIABILIDAD SIP no ha definido procedimientos para el manejo de falla. Si un Proxy falla, el agente del usuario podrá detectarlo por la expiración del timer. Es responsabilidad del agente ubicar otro Proxy, lo que da a lugar largos retrasos en el establecimiento de una llamada. CONTROL DE CONFERENCIAS SIP tiene soporte limitado en videoconferencia y no provee soporte para protocolos de conferencia de datos como T.120. No provee protocolos para el control de conferencia y carece de mecanismos de sincronización. No existe un método estándar para recuperar paquetes perdidos en un stream de video (como es el caso del comando "video fast update" en H.323) DEFINICIÓN Y CODIFICACIÓN DE MENSAJES SIP utiliza ABNF, Augmented Backus-Naur Form, definido en RFC2234 como notación para las gramáticas de los lenguajes de programación, de sistemas de comando y de protocolos de comunicación. Los mensajes eran codificados en el formato de texto tipo ASCII, pero debido al alto consumo de ancho de banda, retardos y procesamientos, se emplea codificación binaria (RFC 3485 y RFC 3486). EXTENSIBILIDAD E INTEROPERABILIDAD SIP es extensible a otras aplicaciones específicas con sólo añadir nuevas líneas en el encabezado y cuerpo del mensaje, permitiendo la interoperabilidad entre las necesidades de cada vendedor. MEDIO DE TRANSPORTE. RESOLUCIÓN DE DIRECCIONES RTP/RTCP, SRTP. H.323 define una interfaz entre el endpoint y el gatekeeper para la resolución de direcciones, utilizando ARQ ó LRQ. Soporta mecanismos flexibles de direccionamiento incluyendo URL, direcciones de correo electrónico, números E.164 y/o ISUP, UIM móviles, identificadores H.323 genéricos. RTP/RTCP, SRTP. SIP no incluye protocolo de resolución de direcciones. El agente de usuario SIP utiliza un servidor Proxy para descubrir la dirección destino de la llamada, el cual a su vez, emplea diversos protocolos como TRIP, ENUM, y/o DNS.

5 VIDEOCONFERENCIA SIP EN EL MERCADO ACTUAL Actualmente en el área comercial, existe una buena cantidad disponible de productos SIP y de código abierto puesto que su enfoque está orientado a los Agentes de Usuario SIP, teléfonos y programas. Algunos ejemplos incluyen: Vigilancia Remota MOBOTIX: Sistema basado en teléfonos IP de video (cámaras MOBOTIX) y el estándar global SIP. Estas cámaras logran almacenar no solamente secuencias de video y audio, sino que pueden disparar alarmas en todo el mundo vía , mensajes de texto o teléfonos. Incluso, pueden hacerlo a través de conexiones telefónicas VoIP ajustándose al estándar SIP. Si ocurre una alarma, la cámara hace una llamada telefónica sin equipo extra a un teléfono IP o un softphone de PC compatible. Si la línea está ocupada, si no hay respuesta o si el código PIN introducido es incorrecto, la cámara llamará al siguiente número de la lista de llamadas. Una vez establecida la conexión, la persona delante de la cámara aparece en el teléfono VoIP y se le puede hablar. Además de la conexión de video y de audio, las funciones de la cámara también pueden dispararse en todo el mundo a través del discado por tonos empleando las teclas de números del teléfono. Pueden usarse para aplicaciones como apertura de puertas, encendido/apagado de luces o bien para conducir una búsqueda de evento. Figura 1: Sistema de Vigilancia Remota basado en SIP Teléfono OpenStage con tecnología SIP Siemens: Siemens Enterprise Communications efectuó el reciente lanzamiento de OpenStage, su nueva familia de teléfonos de última generación con protocolo SIP, que pone a disposición del puesto de trabajo en cada empresa una plataforma de comunicaciones con tecnología abierta, bajo el concepto de su estrategia de negocio Open Communications. Estos equipos ofrecen un elegante e innovador diseño que combina facilidades de uso con las funcionalidades de un computador. Tiene un disco sensible al tacto, llamado TouchGuide que proporciona acceso a un menú de aplicaciones y características de mayor uso del equipo como la libreta de direcciones, buzón de correos, discado rápido, conferencias, entre otras. Este disco es también un control táctil del volumen del auricular, timbre y altavoz del teléfono. Se puede marcar utilizando comandos de voz o por medio de un teclado tradicional. Provee una opción de conectividad Bluetooh integrada con óptima calidad acústica permitiendo el uso de auriculares. Estos equipos disponen de puerto USB para respaldo de datos, así como para conectarse a una red local inalámbrica por medio de un

6 adaptador WLAN. Los teléfonos OpenStage utilizan el protocolo SIP para la integración de la telefonía por cable y la inalámbrica permitiendo a las comunicaciones IP, lanzar conferencia con solo pulsar un botón, hacer llamadas desde el PC o realizar llamadas conociendo la presencia del interlocutor, entre otras. Son capaces de trabajar en conjunto con aplicaciones de terceros basadas en estándares abiertos como Java, HTML, WML y XML, por lo que pueden convertirse en la interfaz perfecta con las aplicaciones de negocios habituales. conexiones, sus configuraciones, realización de actualizaciones, etc. Figura 3: Sistema de Video 3G - Radavision Figura 2: Teléfono Siemens basado en SIP SCOPIA 3G Video Gateway - RADAVISION: su funcionamiento basado en el protocolo SIP permite el manejo de servicios de video de tercera generación tales como video chat, videoconferencias móviles, portales móviles de video, video clips tipo Ringback, centros de contacto por video y otras, a través de conexiones a redes móviles e IP-IMS. Además de soportar servicios basados en H.263, H.264 y MPEG-4, garantiza una óptima calidad de video e interoperabilidad segura entre redes móviles y fijas. Ofrece conectividad directa a una amplia variedad de proveedores de contenido multimedia en tiempo real basado en RTSP streaming. La administración del equipo es realizada vía web, con una aplicación propietaria que facilita la verificación del estatus de las Equipos de Videoconferencia - CISCO: la serie unificada de productos para videoconferencia de Cisco, serie 3500, soporta múltiples protocolos como H.323, H.320, SIP y SCCP para garantizar conexión con una amplia variedad de sistemas y ambientes de comunicación de salón o escritorio, incluyendo programas de administración de videoconferencia, MeetingPlace y Telepresence. Estos productos se caracterizan por su alto desempeño, flexibilidad y escalabilidad en cuanto a videoconferencia para medianas a grandes organizaciones. Su solución incorpora diversas funciones de asistencia dinámica y la capacidad de poder administrar y monitorear todos los elementos de red involucrados en la videoconferencia garantizando una optima comunicación visual. Entre los productos de la familia Cisco Serie 3500 se encuentran la Unidad de Control Multipunto (MCU-Multipoint Control Unit), un gateway capaz de conectar sistemas de videoconferencia ISDN PRI/BRI con sistemas basados en SIP ó H.323 y un sistema centralizado que ofrece la integración de servicios de videoconferencia multipunto y un gateway multimedia.

7 Productos nformation/news/ /openstage.aspx uctsapplications/scopia3gvideogateway/ Figura 4: Software de Videoconferencia Cisco Sistema de Videoconferencia en SIP Polycom: el nuevo video-softphone de Polycom (incluso con su versión limitada) permite establecer videoconferencias a pantalla completa con alta resolución similar a la de complejos y costoso sistemas en el mercado. PVC es la única aplicación para computadores que ofrece comunicaciones seguras tanto en SIP como en H.323. Soporta una gran variedad de estándares para cámaras web, auriculares, micrófonos e innovadores dispositivos de comunicación multimedia. deo/ps1870/index.html p?q=stuw7dtfz1lpsr Otras fuentes bibliográficas están disponibles en: Figura 5: Kit video-softphone de Polycom BIBLIOGRAFÍA

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