UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABI

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1 UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABI FACULTAD DE CIENCIAS INFORMÁTICAS TESIS DE GRADO Previa la obtención del título de INGENIERO EN SISTEMAS Tema DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO PARA EL LEVANTAMIENTO DE SERVICIOS SOBRE IP PARA LA RED DE FIBRA OPTICA DE LA ULEAM. Elaborado por: OSCAR BAQUE PINARGOTE MANTA - Manabí - ECUADOR

2 ÍNDICE Dedicatoria...i Agradecimiento. ii Certificación.. iii CAPÍTULO I Páginas Introducción.... ANTECEDENTES.. Introducción Síntesis del prototipo Problema y sistematización Objetivos General Específicos Metodología y técnicas de investigación Justificación Delimitación Impactos Impacto tecnológico Impacto social Impacto económico

3 CAPÍTULO II RECONOCIMIENTO INSTITUCIONAL 2.. Antecedentes de la institución Antecedentes del departamento unidad central de Internet Organigrama del departamento unidad central de Internet Recurso humano Antecedentes de la facultad Ciencias Informáticas Organigrama de la Facultad Ciencias Informáticas Recurso humano situación actual del enlace de fibra óptica de la ULEAM Infraestructura tecnológica de la red de fibra óptica Convertidor de medios DMC 300 SC Switch des 008D Router Infraestructura existente en cada enlace Conexión de equipos en cada enlace Análisis de tráfico de red de fibra óptica Central telefónica merling legend Requerimientos ambientales de la unidad de control Modos de operación de la central telefónica Conclusión de la situación actual

4 CAPÍTULO III DESARROLLO DEL MARCO TEÓRICO Introducción Introducción a la telefonía IP Red de telefonía pública (PSTN) El estándar VoIP - voz sobre IP Componentes de una red VoIP Cómo funciona la voz sobre IP Ventajas de la tecnología de voz sobre IP Desventajas de la tecnología de voz sobre IP Protocolos de voz sobre IP Protocolo H Pila de protocolos H Procedimiento de comunicación H Ejemplo de una llamada H Protocolo SIP Arquitectura SIP Métodos SIP SIP en el mercado actual Seguridad en el protocolo SIP Comparativa entre H.323 y SIP Similitudes Diferencias Complejidad Extensibilidad Escalabilidad Disponibilidad de servicios Empresas relacionadas con el Estándar VoIP Com Corporation

5 Servicios Características Ventajas Cisco Arquitectura Cisco compra Sipura Ventajas Servicios Ejemplo de una solución de telefonía IP de Cisco Avaya Plataforma de Avaya Ventajas Herramientas de administración Video IP Introducción al vídeo sobre IP Que es el vídeo IP Que es una cámara IP Aplicaciones de una cámara IP Comparación entre una cámara IP y un CCTV Acceso a una cámara IP Como controlar las cámaras IP Conectar sensores externos de alarma a una cámara IP Como poner las cámaras IP en el exterior Protocolos y puertos utilizados para el video IP Sistemas de compresión que utilizan las cámaras IP Forma de monitorear una cámara IP Ancho de banda Tipos de cámaras IP Cámara IP en domo interior Cámara IP D-Link Cámara IP Linksys WVC54GC...5 5

6 CAPÍTULO IV PLANTEAMIENTO Y ESTUDIO DE FACTIBILIDAD Introducción Alternativas de solución Soluciones basadas en protocolos Soluciones basadas en hardware Solución de telefonía sobre IP de 3Com Central NBX V Teléfono básico 3Com Solución de telefonía sobre IP de Cisco Teléfono Cisco IP Call Manager Express Solución de video IP de Cisco Solución de telefonía sobre IP de D-Link Central IP PBX DVX Teléfono DPH-40S Cámara DVC Comparación de alternativas Selección de la alternativa Estudio de viabilidad y factibilidad de la propuesta Factibilidad técnica Factibilidad operativa Factibilidad económica Análisis financiero: costo beneficio Costos tangibles Costos intangibles Beneficios tangibles Beneficios intangibles..44 6

7 4.5 Elementos a utilizar Servidor PBX Asterisk Arquitectura Asterisk Teléfonos IP MAX IP Ventajas del teléfono MAX IP Requisitos de conexión Adaptador Linksys PAP Características del adaptador Cámaras de video IP Linksys Cámara Linksys WVC54GC CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA PROPUESTA Introducción Análisis y Planteamiento del Prototipo a desarrollar Arquitectura Sistema Operativo Hardware Software Plan de acción para desarrollar la propuesta Ciclo de vida del prototipo Descripción de ciclo de vida Diseño de los sistemas de telefonía IP y vídeo IP Desarrollo de diagramas de de flujo de proceso Diagrama de flujo de datos Instalación de Linux Asterisk para trabajar con Asterisk Pasos para la instalación de Linux 66 7

8 5.5.. Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Paso Preparando Debian para Astrerisk Obteniendo las fuentes de Asterisk Compilando los driver zaptel Compilando Asterisk Iniciando Asterisk Configuración de los equipos Configuración del Servidor Asterisk Administrator Extensions Trunk

9 Configuración del adaptador P2P Configuración de la cámara IP Linksys Basic Image Administrator User SoloLinkDDNS Options Implementación y operación Análisis de la fibra óptica Introducción a los codecs Monitoreo y evaluación: pruebas y resultados Pruebas con el teléfono MAX IP Llamada a convencional Llamada a celular Llamada punto a punto Pruebas con los adaptadores Linksys Codec G Codec G Codec G Codec G Reporte gràfico de llamadas realizadas Pruebas con la cámara Linksys Llamadas concurrentes Codec G Codec G Codec G

10 CAPÍTULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6. Conclusiones Recomendaciones Bibliografía Glosario de Términos 235 ANEXOS Anexo A Anexo B Anexo C Anexo D 0

11 INTRODUCCIÓN Actualmente la ULEAM cuenta con una infraestructura de fibra óptica, la que es utilizada para brindar los servicios básicos de Internet a la organización y en general a toda la comunidad universitaria. Sin embargo esta gran fortaleza no es aprovechada de acuerdo a la inversión, dado que se posee una red de fibra óptica que enlaza aproximadamente al 70 % de las unidades académicas, como a las unidades de apoyo y de gestión de la Institución. Por tal motivo, ante la percepción subjetiva e indagatoria del proponente de este prototipo se ha considerado aprovechar esta infraestructura para ampliar los servicios que se pueden brindar al utilizar y aprovechar en forma óptima las bondades técnicas de la fibra óptica con que cuenta la ULEAM. En el capítulo I se presentan los antecedentes referenciales o preliminares sobre el desarrollo de este proyecto, el cual contemplará la definición y planteamiento del problema, sus objetivos los cuales delimitarán el proyecto así como sus impactos tecnológicos, sociales, ambientales entre otros. En el capítulo II se realizará un breve diagnóstico de la situación actual, el diseño y la estructura del anillo de fibra óptica, el ancho de banda de tiene la red, la situación de la red telefónica entre otros aspectos, lo cual indicará como se muestra este proyecto en el entorno a implementar. En el capítulo III se examina el marco teórico del proyecto, partiendo de los conceptos básicos de voz sobre IP y video IP hasta llegar a estudiar los hechos particulares que es el fin de este proyecto.

12 En el capítulo IV se presenta el análisis y diseño, la viabilidad, las alternativas de solución y el estudio y la propuesta del prototipo a implementar. En el capítulo V se muestra el desarrollo de este prototipo, la fase de implementación y pruebas de rendimiento. Finalmente el capítulo VI nos dará las respectivas conclusiones y recomendaciones acerca de este prototipo. Adicionalmente se complementa la investigación con los anexos. 2

13 CAPÍTULO I ANTECEDENTES.. INTRODUCCIÓN Este capítulo permitirá tener una perspectiva de lo que se va a implementar en la realización del prototipo a desarrollar. Se va a hacer referencia a la descripción del prototipo, los problemas, las tareas orientadas a la consecución del objetivo general para poder establecer los objetivos específicos. Además se analizará las técnicas y métodos de recolección de datos que permitan tener la información necesaria para poder dar soluciones a los problemas encontrados. También se establecerá la justificación, la cual describe el motivo de realizar el prototipo, y se describirá la delimitación de este. Finalmente se describirán los impactos tecnológicos, sociales y económicos que va a tener el prototipo. 3

14 .2 SÍNTESIS DEL ANTEPROYECTO Este prototipo está enfocado a la utilización y aprovechamiento de los servicios de la fibra óptica que tiene la ULEAM. Los servicios a implementarse a través de la propuesta para desarrollar el prototipo son: Telefonía: Actualmente, cualquier usuario de Internet puede descargar un software en su ordenador, registrarse y llamar desde su PC. Por regla general, las llamadas aprovechan los periféricos clásicos de un equipo: la voz nos llega a través del altavoz o los cascos y el micrófono hace la vez de transmisor de nuestra voz. Es decir se brindará servicios de voz sobre IP, a través de la fibra óptica se establecerá comunicación de telefonía IP en la Facultad de Ciencias Informáticas con otras facultades. En la figura No.. se muestra un detalle referencial de una conexión de un teléfono IP. Figura No.. Conexión de un teléfono IP A B C D E F G H SELECTED ON-LINE Elaboración : Autor 4

15 Vídeo: Otro de los servicios que se va implementar es la seguridad mediante cámaras IP, las cuales se ubicarán en la Facultad de Ciencias Informáticas y el edificio de Post-Grado. Una cámara IP puede describirse como una cámara y un ordenador combinados para formar una única unidad. Capta y transmite imágenes directamente a través de una red IP, permitiendo a los usuarios autorizados visualizar, almacenar y gestionar vídeo de forma local o remota mediante una infraestructura de red que se basa en una tecnología IP estándar. Con este servicio se tendrá un mejor control de los bienes y predios de la Facultad como caso de estudio. La figura No.2 muestra un esquema de la instalación de una cámara IP. Figura. No.2 Conexión de una cámara IP A B C D E F G H SELECTED ON-LINE Elaboración : Autor 5

16 .3 PROBLEMAS Y SISTEMATIZACIÓN En el prototipo se han formulado los siguientes problemas: a) Ausencia de un Plan de Implantación y Explotación de servicios de red sobre el anillo de fibra óptica de la ULEAM que permita sacarle el máximo provecho y rendimiento. b) Dificultad para integrar diferentes tecnologías y formato de datos en una sola infraestructura (voz, datos, IP, video). c) Escasos servicios de red que brinda el anillo de fibra óptica a toda la comunidad universitaria puesto que la fibra óptica de la ULEAM es solo utilizada para el servicio de Internet. d) Limitación de expansión y actualización de central telefónica analógica que tiene la Universidad. 6

17 .4 OBJETIVOS.4. GENERAL Desarrollar un prototipo para el levantamiento de servicios sobre IP para la red de fibra óptica de la ULEAM que permita ofrecer más servicios a la comunidad universitaria..4.2 ESPECÍFICOS a) Tener información oportuna y rápida que permita las toma de decisiones mediante la utilización de cámaras de vídeo IP. b) Brindar un mayor número de servicios, cambiando la manera tradicional en que se aplican las redes en algunos campos de la educación. c) Aprovechar el ancho de banda para la implantación y explotación de servicios de red sobre el anillo de fibra óptica de la ULEAM. d) Ofrecer el servicio telefonía IP que permita reducir los gastos de telefonía convencional que tiene la ULEAM. e) Investigar y analizar las posibles soluciones de Telefonía IP que podrían ser utilizadas en la ULEAM, especificando características de cada solución. 7

18 .5 METODOLOGÍA Y TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN En el desarrollo de esta investigación se aplicarán los diferentes métodos, procedimientos y técnicas que ayudarán en la demostración de las hipótesis y consecución de los objetivos planteados. En el Capitulo I, II y III se utilizarán: Técnicas indirectas de información a través de las fuentes secundarias se aprovechó la bibliografía existente para explorar sobre la temática a investigar, tales textos, revistas especializadas, páginas Web, manuales, folletos, reglamentos, etc. donde se las encontrará. Método Deductivo, cuya aplicación nos ayudó a evaluar los aspectos de la investigación, se analizó los problemas, se recolectó información y se desarrolló de una manera organizada a través de los principios teóricos y científicos para conseguir resultados óptimos que nos permitió el análisis pormenorizado de cada uno de los elementos de estudio para extraer conclusiones válidas que nos permitan su conceptualización. Para los capítulos IV, V y VI se utilizará el método Inductivo - Deductivo porque partiremos de un análisis actual de la infraestructura del enlace de fibra óptica existente en la universidad, se analizó las fortalezas y debilidades de esta plaza y se determinó alternativas estratégicas para aprovechar la infraestructura física y poder encauzar información de servicios IP. Se hará uso de técnicas y normas de configuración de estándares internacionales de configuración de IP. 8

19 Sin embrago se apoyará con las siguientes técnicas de investigación como: La Observación como fuente primaria, sirvió para identificar y recopilar información para el desarrollo del proyecto a través de un trabajo de campo. Encuestas y Entrevistas, también como fuente primaria ayudó para levantar la información requerida. Las encuestas se realizará a los miembros de mandos operativos y las entrevistas a los mandos altos de la ULEAM. Datos Estadísticos, documentos referenciales que la universidad nos facilitó para guiarnos en el estudio respectivo. A partir de la información recabada mediante un proceso de análisis sintético sirvió para determinar el diagnóstico de la organización. Con el diagnóstico establecido se diseñó la propuesta efecto de estudio para este prototipo. Las respuestas de las encuestas se las puede ver en el Anexo A. 9

20 .6 JUSTIFICACIÓN La implementación de una solución de Telefonía y vídeo IP no solo conlleva beneficios económicos, sino que también permitirá proyectar una imagen de Institución Tecnológica Moderna a la ULEAM. Este prototipo servirá para implementar de mejor forma el aprovechamiento de tecnología con que cuenta la ULEAM que permita crecer y diversificar los servicios y bondades del anillo de fibra óptica lo que ayudará al crecimiento institucional. Por lo tanto, la presente investigación es relevante en el sistema dinámico en que se desenvuelven las actividades actuales de la ULEAM y porque no sólo constituye un aporte para la Facultad de Ciencias Informáticas, sino para otras Unidades Académicas de la ULEAM. El proyecto se justifica desde las siguientes ópticas: Teórica: Determinar las nuevas maneras de aplicar la fibra óptica en el proceso de las telecomunicaciones en nuestro entorno, actualmente se han experimentado acelerados cambios; hoy por hoy con el real conocimiento y la aplicación de estas nuevas formas de aplicaciones no es muy limitado la utilidad de la fibra óptica. Práctica: En la actualidad las unidades académicas necesitan de un enlace de comunicación más especializado acorde con la tercera ola Alvin Tofler con lo cual se logrará el aprovechamiento de los recursos y comodidad para las comunicaciones que permitirá apoyarse en esta infraestructura como es el enlace de la fibra óptica existente en nuestra organización, y se reflejará en el alcance de los objetivos de toda organización como es la de contar con un sistema fluido de comunicación mejorando sus niveles de eficiencia y eficacia. La tecnología cambia la forma de trabajar, pensar y actuar, este prototipo piloto le permite a la Institución a evolucionar a su ritmo, en su espacio y según las exigencias de la realidad actual. 20

21 .7 DELIMITACION DEL PROYECTO Este proyecto se iniciará como prototipo piloto en la Facultad de Ciencias Informáticas con la implantación del servicio de video IP; mientras que con el servicio de voz sobre IP se enlazará nuestra unidad académica con el Edificio de Post Grado. El proyecto se complementará con el desarrollo de la documentación y el análisis que se realice durante la investigación..8 IMPACTOS.8. IMPACTO TECNOLÓGICO Frente al constante cambio de las telecomunicaciones, con la implementación de telefonía sobre IP y video IP se podrá cambiar el paradigma de acceso a la información, fusionando voz, datos, y funciones multimedia en una sola infraestructura de acceso convergente lo cual influirá directamente a la imagen de la ULEAM, dándole un perfil vanguardista. Las conexiones de estos servicios IP se las puede realizar con protocolos abiertos, lo cual nos facilita el día de mañana migrar a otras soluciones sin modificar la infraestructura. El prototipo reflejará el aprovechamiento de tecnología existente en la organización y sacarle el máximo provecho. 2

22 .8.2 IMPACTO SOCIAL La implementación de nuevos servicios permitirá a la Facultad de Ciencias Informáticas junto con las unidades de enlace como caso de estudio aprovechar la tecnología existente para que la comunidad universitaria se adapte a un nuevo estilo de comunicaciones. La instalación de video IP con la utilización del anillo de fibra óptica de la Universidad va a ayudar a tener mejor control en las labores del personal y mayor seguridad en la utilización de los equipos y dispositivos que se encuentran en la Unidades Académicas. El desarrollo del Prototipo dará la pauta para que estos servicios tecnológicos sean implantados en otras facultades y departamentos de la Universidad..8.3 IMPACTO ECONÓMICO La comunicación a través del Protocolo de Internet ayuda de manera considerable a reducir costos y mejorar los servicios de la telefonía tradicional, agregando buzón de correo de voz, videoconferencias, centros de llamadas personalizados, etc. Además, son las operadoras telefónicas las que notarán que su facturación por comunicaciones de larga distancia disminuirá paulatinamente, por lo tanto la implantación de la telefonía IP reducirá los gastos de telefonía a un determinado lapso de tiempo. Por otro lado la tecnología de video IP está reemplazando rápidamente a los sistemas analógicos, por lo tanto una inversión el día de hoy proporcionará grandes beneficios a largo plazo. 22

23 CAPÍTULO II ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTÚAL 2. ANTECEDENTES DE LA INSTITUCIÓN La Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, nace por la decisión y el deseo de un grupo de docentes y estudiantes universitarios quienes creían en la conveniencia de convertir a Manta en ciudad universitaria dirigidos por el Dr. Medardo Mora Solórzano, quien su idea la plantea el 5 de Febrero de 98. Siendo Legislador por la provincia de Manabí presenta ante el Congreso Nacional el de Agosto de 983 el proyecto de ley de creación de la Universidad, venciendo la férrea oposición a que se creasen nuevas Universidades y Politécnicas en el país, oposición que existía tanto por parte del Congreso Nacional como por parte del organismo máximo de las universidades y escuelas politécnicas del Ecuador, como lo era el Consejo Nacional de Universidades y Escuelas Politécnicas. Por gestiones del Dr. Medardo Mora se logró que el proyecto de ley obtenga informe favorable por parte de la Comisión de lo Laboral y Social del Congreso Nacional, informe mentalizado por el propio autor del proyecto de ley, hasta convertirse finalmente en ley de la República el 3 de noviembre de 985. La institución nace sin contar con el más mínimo patrimonio ni recursos económicos, los recursos se los fue consiguiendo poco a poco, primero el Dr. Mora logra que se le asigne para la creación de esta Universidad un millón de sucres en el Presupuesto del Estado del año 98, lo cual permite que justamente el de diciembre 98, se compren las primeras cinco hectáreas de terreno para construir la ciudadela donde funcionaría la futura Universidad. 23

24 Como antecedente histórico debemos mencionar que antes de que se cree la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, funcionó en Manta una Extensión de la Universidad particular Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil. Es conveniente destacar en este caso, la decisión del doctor Alfonso Aguilar Ruilova quien decidió crear cuatro Extensiones en las ciudades de Esmeraldas, Babahoyo, Portoviejo y Manta, habiendo en Manta encontrado el apoyo de la Asociación de Empleados de Manta presidida por don Edmundo Lourido Moreira. En efecto ante el Notario del cantón Manta don Ramón Cedeño Mendoza el día sábado 9 de Marzo de 968 en el local de la Cámara de Comercio cedida por su Presidente don Carlos Pólit Ortiz, se firmó una escritura pública denominada Convenio de Extensión Cultural, firmada por el Dr. Alfonso Aguilar Ruilova en calidad de Rector y representante legal de la Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil y los señores Edmundo Lourido y Carlos Largacha Presidente y Síndico de la Asociación de Empleados de Manta, con ese convenio nace la Extensión universitaria particular que existió anteriormente en Manta. 24

25 2.2 ANTECEDENTES DEL DEPARTAMENTO UNIDAD CENTRAL DE INTERNET Se inició funcionando en el departamento de Biblioteca a cargo del señor Víctor Mero en Octubre de.995, se contaba con un computador 486 y el sistema operativo Windows 3.; el proveedor de Internet fue ECUANET cuyo servicio era con línea telefónica. A finales de.997 se adquirió 7 computadoras marca COMPAQ y se contrató el servicio de TELCONET con enlace Radial. Luego desde el año.997 hasta el 2003 estuvo bajo la dirección del Ing. Jacinto Reyes. Posteriormente pasó al edificio de Post-Grado en el año 2000, actualmente esta bajo la dirección del Ing. Rubén Solórzano ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO UNIDAD CENTRAL DE INTERNET Figura 2. Organigrama Unidad Central de Internet JEFE DE UNIDAD COORDINADORA TÉCNICO SECRETARIA CONSERJE Elaboración: Autor Fuente: Departamento de Internet 25

26 2.2.2 RECURSO HUMANO JEFE DE UNIDAD.- Es el principal responsable del departamento, encargado de administrar y coordinar las actividades que se realizan en la Unidad de Internet. COORDINADORA.- Es la encargada de realizar los informes y llevar la contabilidad del departamento. SECRETARIA.- Es la encargada de recibir las solicitudes de los problemas del servicio de Internet que existen en las Unidades Académicas. TÉCNICO.- Es el encargado de arreglar los daños físicos y lógicos (hardware y software) que ocurren en el anillo de fibra óptica; además de realizar el mantenimiento respectivo. CONSERJE.- Es la persona encargada de realizar la limpieza del departamento. 26

27 2.3 ANTECEDENTES DE LA FACULTAD CIENCAS INFORMÁTICAS Esta Unidad Académica que nace en el año de 982, se crea con la finalidad de formar un profesional que comenzaba a ser necesario a la economía del país. Se inician las actividades académicas-administrativas con la inscripción de 66 estudiantes, contando en la actualidad con 539 de primero a cuarto año. 2 Los primeros profesores fueron: Ing. Gabriel Moncayo Director de Escuela Lcda. Blanca Gilabert Ing. Carlos Ortíz Ing. Marcelo Villagran Ing. Genaro Hernández Se integran en este mismo año lectivo los docentes el T.E. Leo Cedeño, Mr. Néstor Rivera, varios han sido los profesores y personal administrativo que han prestado y prestan sus servicios a esta Unidad Académica, ya sea por contrato o de planta. 2 El Ing. Gabriel Mocayo actuó como Director de Escuela hasta el año 985, luego de lo cual el Ing. Vicente González ejerció la Dirección como encargado hasta 986, en que se nombra al Ing. Galo Mendoza. Desde 987 hasta 99 se nombra a la Lcda. Blanca Gilabert, Directora de Escuela, en el año 99 es electo el A.S. Jorge Moya como Director de Escuela y en 995 se elige al Ing. Eloy Reyes Cárdenas Director, quien encarga la Dirección desde 998 al Lcdo. Johhny Larrea Plúa, por tener que desempeñar otras actividades a nivel provincial. 2 La primera titulación que entregaba la Escuela de Computación fue la de Tecnólogos en Computación, existiendo un total de 00 profesionales en esta rama, en 99, se aprueba la creación de una nueva especialidad la de Analista de Sistemas, suprimiéndose la primera, contando en la actualidad con un total de 20 estudiantes profesionales graduados en esta área. 2 27

28 Desde el año , la Escuela inicia un nuevo reto académico, y ofrece la carrera de Ingeniería de Sistemas. 2 En 987 gracias a las avanzadas gestiones realizadas por el ex director Ing. Galo Mendoza, los profesores Eloy Reyes, María Fernanda Rugel, Jorge Moya y la colaboración de nuestra ayudante secretaria Mayra Sampedro, así como el apoyo decidido del Señor Rector Dr. Medardo Mora Solórzano, y el Ing. Juan Peláez, miembro de la Comisión de Adquisiciones y Licitaciones de la Universidad, se logró la firma del contrato con la Compañía MACOSA para la compra de un equipo NCR Tower XP con cinco terminales y dos micros PC 6, cubriendo una necesidad imperiosa de la Escuela y la Realización de aspiraciones de profesores y estudiantes. 2 En el mes de julio del mismo año se inician los trabajos de adecuación para el Centro de Cómputo, y unos meses más tarde funciona el centro de cómputo en el bloque de la Facultad de Ciencias Administrativas, nombrándose como director del mismo al A.S. Jorge Moya Delgado. 2 En 990 se incrementa el equipamiento del centro de cómputo con una nueva Red de 2 terminales, en 994 se adquieren 9 computadoras, en 995 se adquieren 5 equipos, y en 999 se incrementa con un total de 20 equipos. 2 Con la iniciativa de un grupo de estudiantes y profesores de la Escuela, se inaugura en 989 una biblioteca especializada, que en la actualidad cuenta con un total de 470 libros

29 2.3. ORGANIGRAMA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS INFORMÁTICAS Figura 2.2 Organigrama Facultad Ciencias Informáticas Elaboración: Autor Fuente: RECURSO HUMANO DECANO.- Es la persona encargada de llevar la dirección de la Facultad, atender y dar tramite a las soluciones académicas de los estudiantes. SECRETARIA.- Es la encargada de llevar la contabilidad (rol de pago, cobro de tasa de escuela); registrar las calificaciones de los alumnos. AUXILIAR DE SECRETARIA.- Es la encargada de realizar los informes tales como: oficios, publicar horarios de clases. AUXILIAR DE SERVICIO.- Es la persona encargada de entregar los oficios y resoluciones a las autoridades y a los estudiantes, así como del cuidado y limpieza de la Facultad. 29

30 2.4 SITUACIÓN ACTUAL DEL ENLACE DE FIBRA ÓPTICA DE LA ULEAM El anillo de fibra óptica instalado dentro de la Universidad abarca la mayoría de las Unidades Académicas (70% aproximadamente) las cuales están conectadas por medio de nodos distribuyendo la señal de una Unidad a otra. Se cuenta con un plato satelital ubicado en el Edificio de Postgrado el cual tiene el siguiente equipamiento: Modem Satelital DATUM PSM 4900 Router CISCO 2600 Switch MASTER 3COM SuperStack 4400 Transceiver D-Link DMC-300 SC Estos equipos se encuentran en el Departamento de Internet. A continuación en la siguiente figura se muestra una foto de este plato satelital: Figura 2.3 Plato satelital Unidad de Internet Fuente: Terraza edificio Postgrado 30

31 Actualmente el anillo de fibra óptica de la ULEAM enlaza físicamente a las siguientes Facultades y departamentos: RECTORADO BIBLIOTECA POST GRADO ADMINISTRACIÓN ODONTOLOGÍA ECONOMÍA CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN ARQUITECTURA INGENIERIA CIVIL JURISPRUDENCIA AUDITORIA AGROPECUARÍA COMUNICACIÓN MEDICINA CIENCIAS INFORMÁTICAS CIENCIAS DEL MAR SECRETARIADO JUAN MONTALVO A continuación se muestra en la figura No 2.4 el diseño físico del anillo de Fibra Óptica. 3

32 Figura 2.4 Anillo de Fibra Óptica ULEAM Fuente: Unidad Central de Internet 32

33 2.4. INFRAESTRUCTURA TECNOLÓGICA DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA Los dispositivos que se tienen para la red de fibra óptica se describen a continuación: CONVERTIDOR DE MEDIOS DMC-300SC Dispositivo especialmente diseñado para proveer una conversión de medios de comunicación para el estándar Fast Ethernet; desde un cable de cobre UTP 00BASE-TX a cable de fibra óptica 00BASE-FX multimodo. La distancia máxima para el cable de fibra óptica es de 2Km. Estos conversores posibilitan la conexión de dispositivos 00BASE-TX sobre diferentes estaciones departamentales o en edificios separados, de tal manera que podamos extender los cables UTP (dada la limitación de éstos, de 00mts de distancia). CARACTERÍSTICAS Cumple standares IEEE 802.3, 00BASE-T Puerto de Autonegociación 0/00 BASE-T con conector RJ-45 Puerto de fibra multimodo con conector SX Proporciona un interruptor deslizable para la selección de modo Full Duplex y Half Duplex. A continuación en la figura 2.5 se puede observar este dispositivo: Figura 2.5 Convertidor de Medios Fuente:

34 SWITCH DES-008D El switch DES-008D es un switch de alto rendimiento y gran versatilidad. Está diseñado para reforzar el rendimiento del SOHO y la pequeña empresa, otorgando flexibilidad y manejo a 0/00Mbps. Está provisto de 8 puertas auto-detect, lo que permite que grupos de trabajo aumenten el rendimiento en la red. CARACTERÍSTICAS 8 Puertos 0/00 Mbps Cumple con el Standard IEEE y IEEE a 8 Puertos Ethernet / Fast Ethernet Nway Full/ Half Duplex por cada puerto Opera a la máxima tasa de filtrado Buffer con 256 kytes de memoria por dispositivo Led s para indicación del estado de cada puerto A continuación en la figura 2.6 se muestra de este dispositivo: Figura 2.6 SWITCH DES-008D Fuente: Elaboración: Autor 34

35 ROUTER 2600 DE CISCO SYSTEM El router es un dispositivo de red, que opera en la capa de red (capa 3 Modelo ISO/OSI), mediante el uso de una combinación de hardware y software permiten conectar redes entre sí. Su función principal es el manejar distintos tipos de protocolos que le permiten direccionar o filtrar tráfico desde una red a otra. Este router consta de 2 puertos Fast ethernet (0/00 Mbps) los cuales tienen como misión ser la puerta de enlace de la red a ellas conectadas. Además este router posee la capacidad de enrutar variados protocolos como IP, IPX y Appeltalk. Componentes y funcionamiento básico Los routers cisco están compuestos por una base de hardware y un software proporcionado por cisco. Las partes básicas que conforman el router son: Procesador: Ejemplo: Cisco 2505 tiene un procesador Motorola 68EC030 a 20 Mhz. ROM: Contiene auto-test de encendido (POST) y el programa de carga del router. NVRAM (Non-Volatile Memory): Archivo de configuración de arranque del router. Flash RAM: Memoria que puede borrarse y reprogramarse, aquí se almacena el IOS que se ejecuta en el router. A continuación se muestra en la siguiente figura este router: Figura 2.7 Router 2600 Fuente: Unidad Central de Internet 35

36 2.4.2 INFRAESTRUCTURA EXISTENTE EN CADA ENLACE El anillo de fibra esta distribuido en enlaces, los cuales tienen una serie de equipos que permiten enlazar las Facultades y Unidades Académicas. Actualmente se cuenta con 20 enlaces con las ubicaciones que se detallan a continuación: Cuadro No.2. ENLACE DESDE FIBRA HASTA CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN RECTORADO BODEGA POSTGRADO BIBLIOTECA BIBLIOTECA COMUNICACIÓN ARQUITECTURA COMUNICACIÓN COMUNICACIÓN ADMINISTRACIÓN ADMINISTRACIÓN ODONTOLOGÍA ARQUITECTURA ARQUITECTURA ARQUITECTURA AGROPECUARIA AUDITORIA AUDITORIA AUDITORIA 2H 2H 4H 4H 4H 4H 2H 2H 4H 6H 2H 2H 6H 4H 4H 4H 4H 4H 4H 6H ECONOMÍA ECONOMIA RECTORADO BIBLIOTECA POSTGRADO INFORMÁTICA INFORMÁTICA INFORMÁTICA MEDICINA ENFERMERÍA RECTORADO ODONTOLOGÍA SECRETARIADO ODONTOLOGÍA JURISPRUDENCIA INGENIERÍA INGENIERÍA INGENIERÍA CIENCIAS DEL MAR COL. JUAN MONTALVO Fuente: Unidad Central de Internet Elaboración: Autor El equipamiento utilizado en cada enlace y la descripción de cada Facultad se mostrará a continuación. Ver anexo B 36

37 2.4.3 CONEXIÓN DE EQUIPOS EN CADA ENLACE Para la conexión de los nodos se utiliza un convertidor de medios (transceiver) de RJ45 a fibra óptica que se enlaza a un switch mediante un patch cord RJ45. De acuerdo a las etapas en que se han construido el cableado de fibra óptica en cada una de las Unidades académicas tienen una configuración y estructura de sus equipos tal como se lo muestra en la Figura No. 2.8 Figura No.2.8 Conexión de equipos en cada enlace Fuente : Sr. Rene García. ULEAM Elaboración : Autor 37

38 2.4.4 ANÁLISIS DE TRÁFICO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA La red de fibra óptica cuenta con los siguientes dispositivos físicos (hardware) y características: Modem Satelital DATUM Router CISCO 2600 Switch MASTER 3Com Super Stack 4400 Transceiver D-Link DMC 700 SC Servidor de , correo y datos Servidor de navegación y video (Proxy) Estos equipos se encuentran ubicados en el edificio de Postgrado y en la Unidad Central de Internet. Los servidores tienen instalados el sistema operativo Linux Centos y la red se monitorea mediante el software Iptraf. La fibra óptica que se utiliza es multimodo de 6 hilos de diámetro de 50 a 25 micras, de los cuales se utilizan 2 hilos ( de recepción y de envío); los otros 4 son de reserva. El ancho de banda que tiene la Universidad es de Mbps, la cual es repartida en todas las Unidades Académicas. Cada Unidad utiliza un ancho de banda de 64 kbps, 28 kbps dependiendo de lo que se lo establecido en la Unidad de Central de Internet. El tráfico es ocupado de la siguiente manera: El 80% de tráfico es utilizado para navegación (uso de Internet). El otro 20% es utilizado para el envío de correo electrónico. 38

39 Aproximadamente se está ocupando unos 52 kbps, es decir está operando a un 50% de su capacidad. A continuación en el siguiente cuadro se describe el ancho de banda asignado a cada Facultad: Cuadro No.2.2 Ancho de banda en cada Facultad FACULTAD/DEPARTAMENTO ANCHO DE BANDA ADMINISTRACIÓN 28k ODONTOLOGÍA 64k ECONOMÍA 28k CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN 64k ARQUITECTURA 28k INGENIERIA 28k AUDITORIA 28k COMUNICACIÓN 64k MEDICINA 64k ARQUITECTURA 28k JURISPRUDENCIA 28k INFORMÁTICA 28k BIBLIOTECA 28k RECTORADO 28k CIENCIAS DEL MAR 64k JUAN MONTAVO 28k SECRETARIADO 64k Fuente : Unidad Central de Internet Elaboración : Autor La empresa SATCOMUNICACIONES realizó una certificación de la fibra óptica, para ello se utilizó el equipo de la marca EXFO modelo OTDR FTB-00B, el cual arrojo los siguientes resultados que se muestran a continuación: Ver anexo C. 39

40 2.5 CENTRAL TELEFONICA MERLIN LEGEND La central telefónica Merlin Legend es un sistema de comunicación diseñado para pequeñas a medianas empresas, este sistema muestra una capacidad moderada en cuanto a crecimiento y brinda una gama de facilidades que se ajustan a las necesidades de la institución, en la figura 2.3 se puede observar a la central telefónica Merlin Legend, este es un sistema modular el cual puede crecer en forma dinámica colocando módulos o tarjetas en sus ranuras de expansión para satisfacer alguna necesidad que nazcan a través del tiempo. Está central telefónica tiene 2 módulos 408 (4 troncales y 8 extensiones), 4 módulos 02 (2 extensiones), 4 módulos 06 (6 extensiones). En total son 8 troncales y 28 extensiones. Cuenta con un gabinete básico y dos gabinetes de expansión. Esta central telefónica esta ubicada en el de departamento de Rectorado. A continuación en la siguiente figura se ilustran los gabinetes: Figura 2.9 Unidad de Control Telefónica Fuente de Energía Procesador Fuente de Energía Procesador Gabinete Básico Gabinete de Expansión Gabinete de Expansión Elaboración: Autor 40

41 En la siguiente figura se muestra una foto física de la unidad central telefónica. Figura 2.0 Central Telefónica Merlin Legend Fuente: Sr. Richard Zambrano Con respecto a la programación del equipo, existe una dificultad y es debido a que no se cuenta con el software de administración necesario para lograrlo, por lo que es necesario utilizar la consola de programación. En la figura 2. se observa la consola de programación, se trata de un teléfono digital MLX-20L que permite la programación de la central telefónica Merlin Legend utilizando una serie de menús que se despliegan en su pantalla y en donde se puede elegir las opciones utilizando una serie de botones alineados junto a la misma pantalla. Figura 2. Teléfono Digital MLX 20L Fuente: Sr. Richard Zambrano 4

42 2.5. REQUERIMIENTOS AMBIENTALES DE LA UNIDAD DE CONTROL La central Merling Legend opera bajo los siguientes requerimientos ambientales que se muestran en el siguiente cuadro: Cuadro 2.23 Requerimientos Ambientales de la Unidad de Control Temperatura de Operación 4.4º - 40º C (Temperatura óptima 5º C ) Humedad 20% - 80% Contaminación Transportada por No exponga la unidad de control a la humedad, gases aire corrosivos, polvo, pintura. Desde al menos una pulgada, a los lados derecho e Ventilación izquierdo para prevenir el sobrecalentamiento Gabinete básico cargado completamente 500 BTU/hr Disipación del calor 2 gabinetes cargados completamente 000 BTU/hr Gabinete básico 36cm. w x 58cm. h x 30cm. d Dimensiones Gabinete básico + gabinete de expansión 64cm w x 58cm h x 30cm d Elaboración: Autor MODOS DE OPERACIÓN DE LA CENTRAL TELEFÓNICA Los modos de operación determinan los siguientes aspectos: Los tipos de líneas o troncales que son permitidas De que manera las líneas son asignadas a los teléfonos. Los tipos de consolas de operadora que son permitidas. Las facilidades que se tienen disponibles y de que manera trabajan. Estos modos de operación son los siguientes: Multimedia Hibrido/PBX Sub-Sistema 42

43 2.6 CONCLUSIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL Finalmente concluyo que de acuerdo a lo investigado se cuenta con una gran infraestructura no aprovechada al máximo, y para ello es la propuesta del prototipo para estar en competitividad con las organizaciones actuales y con el mundo cambiante que se encaminan en una sola dirección que es la globalización tecnológica. En base a este análisis llegamos a la determinación que existen algunos problemas que se dificultan el aprovechamiento de tecnología existen, tales como: e) Ausencia de un Plan de Implantación de los servicios de red sobre el anillo de fibra óptica de la ULEAM que permita sacarle el máximo provecho y rendimiento. f) Escasos servicios de red que brinda el anillo de fibra óptica a toda la comunidad universitaria puesto que la fibra óptica de la ULEAM es solo utilizada para el servicio de Internet. g) Falta de control en las actividades que realizan los alumnos en los centros de computo de las Unidades Académicas. h) Limitaciones de la central telefónica porque ya no se pueden agregar módulos de expansión para líneas telefónicas. 43

44 CAPÍTULO III MARCO TEÓRICO INTRODUCCIÓN En este capítulo se desarrollará el marco teórico del proyecto, partiendo de los conceptos básicos de voz sobre IP y video IP hasta llegar a estudiar los hechos particulares que es el fin de este proyecto. El objetivo de este capítulo es dar a conocer la información teórica acerca la tecnología que existe para la implantación del proyecto. La telefonía sobre IP abre un espacio muy importante dentro del universo tecnológico que es Internet. El crecimiento y la fuerte implantación de las redes IP no se detiene, al contrario, crece exponencialmente, tanto en ámbitos locales y como en entornos inalámbricos, el desarrollo de técnicas avanzadas de digitalización de voz, mecanismos de control y priorización de tráfico, protocolos de transmisión en tiempo real, así como el estudio de nuevos estándares que permitan la calidad de servicio en ambientes IP, han creado un ambiente donde es posible transmitir el servicio de la telefonía sobre redes IP. Con la telefonía IP tenemos la posibilidad de estar comunicados a costos más bajos dentro de las empresas y fuera de ellas, es la puerta de entrada de nuevos servicios apenas imaginados y es la forma de combinar una página de presentación de Web con la atención en vivo y en directo desde un call center, entre muchas otras prestaciones. En la actualidad las aplicaciones de voz y video están convirtiéndose en herramientas claves para la comunicación entre personas. 44

45 3. INTRODUCCIÓN A LA TELEFONÍA IP Hace 30 años Internet no existía, y las comunicaciones se realizaban por medio del teléfono a través de la red telefónica pública conmutada (PSTN), pero con el pasar de los años y el avance tecnológico han ido apareciendo nuevas tecnologías y aparatos bastante útiles que nos han permitido pensar en nuevas tecnologías de comunicación: PCS, teléfonos celulares y finalmente la popularización de la gran red Internet. hoy por hoy podemos ver una gran revolución en comunicaciones: todas las personas usan los computadores e Internet en el trabajo y en el tiempo libre para comunicarse con otras personas, para intercambiar datos y a veces para hablar con mas personas usando aplicaciones como NetMeeting o teléfono IP (Internet Phone), el cual particularmente comenzó a difundir en el mundo la idea que en el futuro se podría utilizar una comunicación en tiempo real por medio del PC: VoIP (Voice Over Internet Protocol). Después de haber constatado que desde un PC con elementos multimedia, es posible realizar llamadas telefónicas a través de Internet, se podría pensar que la telefonía en IP es algo más que un juguete, pues la calidad de voz que se obtiene a través de Internet es muy pobre. No obstante, si en una empresa se dispone de una red de datos que tenga un ancho de banda bastante grande, también se podría pensar en la utilización de esta red para el tráfico de voz entre las distintas delegaciones de la empresa. Las ventajas que se obtendrían al utilizar la red para transmitir tanto la voz como los datos son evidentes, ahorro de costos de comunicaciones, pues las llamadas entre las distintas delegaciones de la empresa saldrían gratis. 45

46 3.2 RED DE TELEFONÍA PÚBLICA CONMUTADA ( PSTN ) La red de telefonía pública conmutada (PSTN, Public Switched Telephone Network) es la red con conmutación de circuitos tradicional optimizada para comunicaciones de voz en tiempo real. Cuando se llama a alguien, se cierra un conmutador al marcar y establece así un circuito con el receptor de la llamada. La PSTN garantiza la calidad del servicio (QoS) al dedicar el circuito a la llamada hasta que se cuelga el teléfono. Independientemente de si los participantes en la llamada están hablando o en silencio, seguirán utilizando el mismo circuito hasta que la persona que llama cuelgue. La Interfaz de programación de aplicaciones de telefonía (TAPI, Telephony Application Programming Interface) permite a los programas comunicarse fácilmente a través de la red de telefonía tradicional. En un entorno cliente-servidor, la telefonía se puede administrar como cualquier otro servicio de red. La red telefónica es la de mayor cobertura geográfica, la que mayor número de usuarios tiene, y ocasionalmente se ha afirmado que es "el sistema más complejo del que dispone la humanidad". Permite establecer una llamada entre dos usuarios en cualquier parte del planeta de manera distribuida, automática, prácticamente instantánea. Este es el ejemplo más importante de una red con conmutación de circuitos. Una llamada iniciada por el usuario origen llega a la red por medio de un canal de muy baja capacidad, el canal de acceso, dedicado precisamente a ese usuario denominado línea de abonado. En un extremo de la línea de abonado se encuentra el aparato terminal del usuario (teléfono o fax) y el otro está conectado al primer nodo de la red, que en este caso se llamó central local. La función de una central consiste en identificar en el número seleccionado, la central a la cual está conectado el 46

47 usuario destino y enrutar la llamada hacia dicha central, con el objeto que ésta le indique al usuario destino, por medio de una señal de timbre, que tiene una llamada. Al identificar la ubicación del destino reserva una trayectoria entre ambos usuarios para poder iniciar la conversación. La trayectoria o ruta no siempre es la misma en llamadas consecutivas, ya que ésta depende de la disponibilidad instantánea de canales entre las distintas centrales. Con esta arquitectura es muy probable que dos llamadas entre una pareja de usuarios ocupen diferentes rutas, lo cual frecuentemente se refleja también en la calidad de la llamada que los usuarios perciben. Es evidente que por la dispersión geográfica de la red telefónica y de sus usuarios existen varias centrales locales, las cuales están enlazadas entre sí por medio de canales de mayor capacidad, de manera que cuando ocurran situaciones de alto tráfico no haya un bloqueo entre las centrales. Existe una jerarquía entre las diferentes centrales que le permite a cada una de ellas enrutar las llamadas de acuerdo con los tráficos que se presenten. La red telefónica está organizada de manera jerárquica. El nivel más bajo (las centrales locales) está formado por el conjunto de nodos a los cuales están conectados los usuarios. Le siguen nodos o centrales en niveles superiores, enlazados de manera tal que entre mayor sea la jerarquía, de igual manera será la capacidad que los enlaza. Con esta arquitectura se proporcionan a los usuarios diferentes rutas para colocar sus llamadas, que son seleccionadas por los mismos nodos, de acuerdo con criterios preestablecidos, tratando de que una llamada no sea enrutada más que por aquellos nodos y canales estrictamente indispensables para completarla (se trata de minimizar el número de canales y nodos por los cuales pasa una llamada para mantenerlos desocupados en la medida de lo posible)

48 3.3 EL ESTÁNDAR VOIP - VOZ SOBRE IP Desde hace tiempo, los responsables de comunicaciones de las empresas tienen en mente la posibilidad de utilizar su infraestructura de datos, para el transporte del tráfico de voz interno de la empresa. No obstante, es la aparición de nuevos estándares, así como la mejora y abaratamiento de las tecnologías de compresión de voz, lo que está provocando finalmente su implantación. Después de haber constatado que desde un PC con elementos multimedia, es posible realizar llamadas telefónicas a través de Internet, podemos pensar que la telefonía en IP es poco más que un juguete, pues la calidad de voz que obtenemos a través de Internet es muy pobre. No obstante, si en nuestra empresa disponemos de una red de datos que tenga un ancho de banda bastante grande, también podemos pensar en la utilización de esta red para el tráfico de voz entre las distintas delegaciones de la empresa. Las ventajas que obtendríamos al utilizar nuestra red para transmitir tanto la voz como los datos son evidentes: Ahorro de costes de comunicaciones pues las llamadas entre las distintas delegaciones de la empresa saldrían gratis. Integración de servicios y unificación de estructura. Realmente la integración de la voz y los datos en una misma red es una idea antigua, pues desde hace tiempo han surgido soluciones desde distintos fabricantes que, mediante el uso de multiplexores, permiten utilizar las redes WAN de datos de las empresas (típicamente conexiones punto a punto y frame-relay) para la transmisión del tráfico de voz

49 Figura 3. Ejemplo de red con conexión de centralitas a routers CISCO que disponen de soporte VoIP. Fuente: Es innegable la implantación definitiva del protocolo IP desde los ámbitos empresariales a los domésticos y la aparición de un estándar, el VoIP, no podía hacerse esperar. La aparición del VoIP junto con el abaratamiento de los DSP s (Procesador Digital de Señal), los cuales son claves en la compresión y descompresión de la voz, son los elementos que han hecho posible el despegue de estas tecnologías. Para este auge existen otros factores, tales como la aparición de nuevas aplicaciones o la apuesta definitiva por VoIP de fabricantes como Cisco Systems o Nortel-Bay Networks. Por otro lado los operadores de telefonía están ofreciendo o piensan ofrecer en un futuro cercano, servicios IP de calidad a las empresas. La convergencia plantea un serio reto: las redes de voz y datos son esencialmente diferentes. Las redes de voz y fax, que emplean conmutación de circuitos, se caracterizan por: 49

50 Para iniciar la conexión es preciso realizar el establecimiento de llamada. Se reservan recursos de la red durante todo el tiempo que dura la conexión. Se utiliza un ancho de banda fijo (típicamente 64 Kbps por canal de voz) que puede ser consumido o no en función del tráfico. Los precios generalmente se basan en el tiempo de uso. Los proveedores están sujetos a las normas del sector y regulados y controlados por las autoridades pertinentes (en nuestro caso, el Ministerio de Fomento y la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones). El servicio debe ser universal para todo el ámbito estatal. Por el contrario, las redes de datos, basadas en la conmutación de paquetes, se identifican por las siguientes características: Para asegurar la entrega de los datos se requiere el direccionamiento por paquetes, sin que sea necesario el establecimiento de llamada. El consumo de los recursos de red se realiza en función de las necesidades, sin que, por lo general, sean reservados siguiendo un criterio de extremo a extremo. Los precios se forman exclusivamente en función de la tensión competitiva de la oferta y la demanda. Los servicios se prestan de acuerdo a los criterios impuestos por la demanda, variando ampliamente en cuanto a cobertura geográfica, velocidad de la tecnología aplicada y condiciones de prestación. Implementar una red convergente supone estudiar las diferencias existentes entre las características de las redes de voz y de datos, comprendiendo los problemas técnicos que implican dichas diferencias sin perder de vista en ningún momento la perspectiva del usuario final. 50

51 Los estándares vienen a ser el anteproyecto necesario para diseñar, implementar y gestionar las comunicaciones de voz y datos. En su desarrollo trabajan diferentes entidades reconocidas como organizaciones de estándares internacionales, entre los que se encuentran ANSI (American National Standards Institute), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), ISO (International Organization for Standardization), UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) e IETF (Internet Engineering Task Force). Gracias a un estricto cumplimiento de los estándares internacionales (ITU H.323, H.245, H.225) el Gateway IPVox puede integrarse fácilmente en redes en las que existan Gateways H.323 de otros fabricantes. A continuación se muestra un ejemplo de una arquitectura con sistema de telefonía IP. Figura 3.2 Arquitectura sistema de Telefonía IP Fuente: presentaciones/rodolfo_castaneda.pdf 5

52 Hasta ahora sólo hemos visto la posibilidad de utilizar nuestra red IP para conectar las centralitas a la misma, pero el hecho de que VoIP se apoye en un protocolo de nivel 3, como es IP, nos permite una flexibilidad en las configuraciones que en muchos casos está todavía por descubrir. Una idea que parece inmediata es que el papel tradicional de la centralita telefónica quedaría distribuido entre los distintos elementos de la red VoIP. En este escenario, tecnologías como CTI (computer-telephony integration) tendrán una implantación mucho más simple. Será el paso del tiempo y la imaginación de las personas involucradas en estos entornos, los que irán definiendo aplicaciones y servicios basados en VoIP. Por lo dicho hasta ahora, vemos que nos podemos encontrar con tres tipos de redes IP: Internet. El estado actual de la red no permite un uso profesional para el tráfico de voz. Red IP pública. Los operadores ofrecen a las empresas la conectividad necesaria para interconectar sus redes de área local en lo que al tráfico IP se refiere. Se puede considerar como algo similar a Internet, pero con una mayor calidad de servicio y con importantes mejoras en seguridad. Hay operadores que incluso ofrecen garantías de bajo retardo y/o ancho de banda, lo que las hace muy interesante para el tráfico de voz. Intranet. La red IP implementada por la propia empresa. Suele constar de varias redes LAN (Ethernet conmutada, ATM, etc.) que se interconectan mediante redes WAN tipo Frame-Relay/ATM, líneas punto a punto, RDSI para el acceso remoto, etc. En este caso la empresa tiene bajo su control prácticamente todos los parámetros de la red, por lo que resulta ideal para su uso en el transporte de la voz. 52

53 3.3. COMPONENTES DE UN RED VOIP Actualmente podemos partir de una serie de elementos ya disponibles en el mercado y que, según diferentes diseños, nos permitirán construir las aplicaciones VoIP. Estos elementos son: Gatekeeper. Gateways (pasarelas RTC / IP). Terminales Unidades de audioconferencia múltiple. (MCU Voz) Adaptadores para PC. A continuación en la figura 3.3 se muestran estos elementos: Figura 3.3 Elementos de una red VoIP Fuente: 53

54 A continuación se describen estos componentes: EL GATEKEEPER: Todos los elementos de red de VoIP (terminales, Gateways, MCU) tienen que usar el Gatekeeper como punto intermedio para la señalización. Los elementos de red se comunican con el Gatekeeper de VoIP utilizando el protocolo RAS H.225. Los Gatekeepers actúan como controladores del sistema y cumplen con el segundo nivel de funciones esenciales en el sistema de VoIP de clase carrier, es decir, autenticación, enrutamiento del servidor de directorios, contabilidad de llamadas y determinación de tarifas. Los Gatekeepers utilizan la interfaz estándar de la industria ODBC-32 (Open Data Base Connectivity Conectividad abierta de bases de datos), para acceder a los servidores de backend en el centro de cómputo del Carrier y así autenticar a las personas que llaman como abonados válidos al servicio, optimizar la selección del gateway de destino y sus alternativas, hacer un seguimiento y una actualización de los registros de llamadas y la información de facturación, y guardar detalles del plan de facturación de la persona que efectúa la llamada. Tiene las siguientes funciones básicas: Autenticación y control de admisión, para permitir o denegar el acceso de usuarios. Proporciona servicios de control de llamada. Servicio de traducción de direcciones (DNS), de tal manera que se puedan usar nombres en lugar de direcciones IP. Gestionar y controlar los recursos de la red: Administración del ancho de banda. 54

55 EL GATEWAY: provee un acceso permanente a la red IP. Las llamadas de voz se digitalizan, codifican, comprimen y paquetizan en un gateway de origen y luego, se descomprimen, decodifican y rearman en el gateway de destino. El Gateway es un elemento esencial en la mayoría de las redes pues su misión es la de enlazar la red VoIP con la red telefónica analógica PSTN o RDSI. Podemos considerar al Gateway como una caja que por un lado tiene un Interface LAN Ethernet, Frame Relay o ATM y por el otro dispone de uno o varios de los siguientes interfaces: FXO. Para conexión a extensiones de centralitas ó a la red telefónica básica. FXS. Para conexión a enlaces de centralitas o a teléfonos analógicos. E&M. Para conexión específica a centralitas. BRI. Acceso básico RDSI (2B+D) PRI. Acceso primario RDSI (30B+D) El procesamiento que realiza el gateway de la cadena de audio que atraviesa una red IP es transparente para los usuarios. Desde el punto de vista de la persona que llama, la experiencia es muy parecida a utilizar una tarjeta de llamada telefónica. La persona que realiza la llamada ingresa a un gateway por medio de un teléfono convencional discando un número de acceso. Una vez que fue autenticada, la persona disca el número deseado y oye los tonos de llamada habituales hasta que alguien responde del otro lado. Tenemos dos tipos de Gateways: Gateway H.323/H.320: básicamente realiza la conversión entre estos dos formatos de forma que los terminales H.323 se pueden comunicar con equipos RDSI de videoconferencia, que pueden formar parte de la red corporativa o estar situados en la red pública. 55

56 Gateway H.323/RTB (Voz sobre IP). Posibilitan las comunicaciones de voz entre los terminales H.323 y los teléfonos convencionales, estén en la red corporativa o en la red pública. TERMINALES: Son los clientes que inician una conexión VoIP. Pueden ser de dos tipos: IP Phone o teléfonos IP: Son teléfonos que se configuran mediante una dirección IP. Softphone: Se trata normalmente de una PC multimedia que simula un teléfono IP, por ejemplo, el servicio de NetMeeting utiliza protocolo H.323. MCU s: Se utiliza cuando han de intervenir más de dos partes en una conferencia. La MCU (Multimedia Conference Unit) es responsable de controlar las sesiones y de efectuar el mezclado de los flujos de audio, datos y video. ADAPTADOR PARA PC: Más conocido como ATA, es un adaptador de teléfono analógico que se conecta al servicio de cable MODEM o al servicio de DSL, que permite obtener telefonía por Internet. 4 56

57 CÓMO FUNCIONA LA TELEFONÍA IP El funcionamiento de la telefonía IP es el siguiente: cuando una llamada entrante se recibe en la central telefónica, la red es capaz de detectar si la línea de destino se encuentra ocupada en una sesión Internet y en ese caso inmediatamente la reenruta a un servidor especializado que la digitaliza y la convierte en una trama de datos, convierte el número telefónico a la dirección Internet de destino e inmediatamente envía un mensaje que se representa en un icono en la pantalla del terminal indicando que hay una llamada en espera, pidiendo su aceptación. Para las llamadas salientes se realiza el proceso inverso. Si el usuario dispone del ancho de banda mínimo requerido, puede hablar y mantener la sesión Internet al mismo tiempo, despreocupándose del tiempo que emplea navegando por Internet, teniendo la tranquilidad de que no va perder ninguna llamada. De esta forma, se genera negocio extra para el operador de la red y el proveedor del servicio Internet (ISP). Los pasos básicos que tienen lugar en una llamada a través de Internet son:.- conversión de la señal de voz analógica a formato digital y compresión de la señal a protocolo de Internet (IP) para su transmisión. 2.- En recepción se realiza el proceso inverso para poder recuperar de nuevo la señal de voz analógica. Cuando hacemos una llamada telefónica por IP, nuestra voz se digitaliza, se comprime y se envía en paquetes de datos IP. Estos paquetes se envían a través de Internet a la persona con la que estamos hablando. Cuando alcanzan su destino, son ensamblados de nuevo, descomprimidos y convertidos en la señal de voz original. 5 57

58 VENTAJAS DE LA TECNOLOGIA DE VOZ SOBRE IP Las ventajas de la telefonía IP son: ) Es evidente que el hecho de tener una red en vez de dos, es beneficioso para cualquier operador que ofrezca ambos servicios, véase gastos inferiores de mantenimiento, personal cualificado en una sola tecnología. 2) Realmente se trata de una solución verdaderamente fantástica, facturas de teléfono muy bajas, oficinas virtuales, dirección centralizada y un rápido despliegue, son sólo algunos de sus muchos beneficios. 3) Como si el ahorro de ancho de banda no fuera suficiente, el despliegue de la voz sobre IP reduce el costo y mejora la escalabilidad empleando componentes de redes de datos estándares (enrutador, switches), en vez de los caros o complicados switches para teléfonos. 4) VoIP posibilita desarrollar una única red convergente que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea voz, datos, video o cualquier tipo de información. 5) La telefonía IP no requiere el establecimiento de un circuito físico durante el tiempo que toma la conversación, por lo tanto, los recursos que intervienen en la realización de una llamada pueden ser utilizados en otra cuando se produce un silencio, lo que implica un uso más eficiente de los mismos. 6) Las redes de conmutación por paquetes proveen alta calidad telefónica utilizando un ancho de banda menor que el de la telefonía clásica, ya que los 58

59 algoritmos de compresión pueden reducir hasta 8kbps para digitalización de la voz DESVENTAJAS DE LA TECNOLOGIA DE VOZ SOBRE IP Las desventajas de la telefonía IP son: ) Transportan la información dividida en paquetes, por lo que una conexión suele consistir en la transmisión de más de un paquete, estos paquetes pueden perderse, y además no hay una garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar de un extremo al otro de la comunicación. 2) El aspecto de seguridad es muy relevante. 3) Se cambia confiabilidad por velocidad. 4) Finalmente, tenemos que resaltar que así como PSTN, VoIP no puede prestar servicio a todos sus clientes (por ejemplo, una llamada GSM no pude manejar más de algunos cientos o un par de miles de clientes). 5) Por ahora, el servicio está restringido a redes privadas (y en consecuencia a pocos usuarios), ya que en un ambiente como una red pública Internet, los niveles de calidad telefónica son bajos pues tal red no puede proveer anchos de banda reservados ni controlar la dramática fluctuación de carga que se presenta. 6) El control de congestión de TCP hace reducir la ventana de transmisión cuando detecta pérdida de paquetes, y el audio y el video son aplicaciones cuya rata de transferencia no permite disminuciones de este tipo en la ventana de transmisión. 7 59

60 PROTOCOLOS DE VOZ SOBRE IP En la actualidad las aplicaciones de voz y video están convirtiéndose en herramientas claves para la comunicación entre personas. Hoy en día, existen dos protocolos para transmitir voz sobre IP, ambos definen la manera en que dispositivos de este tipo deben establecer comunicación entre sí, además de incluir especificaciones para codecs de audio codificador-decodificador para convertir una señal auditiva a una digitalizada compresa y viceversa. A continuación se muestra los protocolos que se utilizan en aplicaciones de voz y video. Figura 3.4 Pila el protocolo multimedios Fuente: presentaciones/rodolfo_castaneda.pdf 60

61 A continuación tenemos la definición de cada uno de estos protocolos: MEGACO Media Gateway Control (Control de Pasarela de Medios) MGCP Media Gateway Control Protocol (Protocolo de Control de Pasarela de Medios). H.323 Estándar de la ITU-T para voz y videoconferencia interactiva en tiempo real en redes de área local, LAN, e Internet. SDP Session Description Protocol (Protocolo de Descripción de Sesión). SIP Session Initiation Protocol (Protocolo de Inicio de Sesión). RSVP. El protocolo de reservación de ancho de banda es usado para reservar un ancho de banda especificado dentro de la red IP. RTCP Real Time Control Protocol (Protocolo de Control de Tiempo Real). RTP Real Time Protocol (Protocolo de Tiempo Real). TCP Transmission Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisión). UDP User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario). PPP Point to Point Protocol (Protocolo Punto a Punto). ATM Asynchronous Transfer Mode (Modo de Transferencia Asíncrona). 6

62 PROTOCOLO H.323 H.323 es el estándar creado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), iniciado a finales de 996, e impulsado por el crecimiento de la comunicación multimedia en redes de área local (LAN). Es una expansión de la tecnología tradicional H.320 pero optimizada para Internet. H.323 ha sido diseñado desde el principio para incluir a la Voz sobre IP y la telefonía sobre IP, así como comunicaciones de gatekeeper a gatekeeper y otras comunicaciones de datos que implican redes conmutadas por paquetes. Estas redes incluyen las de tipo IP como Internet, las de Intercambio de paquetes (IPX) y redes de área amplia (WAN). H.323 es ampliamente soportado por muchos fabricantes comerciales y se usa en todo el mundo tanto en aplicaciones empresariales como educativas. Las características de este protocolo son: Protocolo desarrollado por el ITU-T para la interconexión de dispositivos de videoconferencia a través de redes IP. Implementado en muchos PCs y dispositivos de videoconferencia: NetMeeting Incluye múltiples normas: H.225 H.245 Q.93 T.38 Protocolo muy complicado de desarrollar, basado en ASN., aunque muy bien documentado. 62

63 Necesita de múltiples elementos para dar una solución completa. Gatekeepers MCUs Gateways Fuertemente centralizado y basado en una gestión completa de estados H.323 no proporciona una interoperabilidad clara entre fabricantes Es un estándar que continúa evolucionando. 8 El H.323 es una colección de protocolos que se muestran en la figura 3.5 Figura 3.5 Pila de protocolos H.323 Fuente: 63

64 PILA DE PROTOCOLOS H.323 A continuación veremos con más detalle los protocolos que se conocen bajo el nombre genérico de H.323. Tráfico.- El tráfico de señal vocal se realiza sobre los protocolos UDP/IP. La codificación de audio puede ser de diferentes tipos. Con G.7 a velocidad es de 64 kbps. El ITU-T ratificó en 995 a G.729 para las aplicaciones de VoIP. En tanto, el VoIP-Forum en 997, liderado por Intel y Microsoft, seleccionó a G.723. con velocidad de 6,3 kbps para la aplicación VoIP. La codificación de vídeo se realiza de acuerdo con H.263. Ambos servicios se soportan en el protocolo de tiempo real RTP. Señalización.- La señalización se transporta sobre los protocolos TCP/IP o UDP/IP. La familia de protocolos de señalización en H.323 incluye los siguientes protocolos (ver la Figura 3.6): H.225. Son los mensajes de control de señalización de llamada que permiten establecer la conexión y desconexión. Este protocolo describe como funciona el protocolo RAS y Q.93. El H.225 define como identificar cada tipo de codificador y discute algunos conflictos y redundancias entre RTCP y H.245. Q.93. Este protocolo es definido originalmente para señalización en accesos ISDN básico. Es equivalente al ISUP utilizado desde el GW hacia la red PSTN. RAS (Registration, Admission and Status) utiliza mensajes H.225 para la comunicación entre el GW y GK. Sirve para registración, control de admisión, control de ancho de banda, estado y desconexión. 64

65 H.245. 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 la interfaz GW-GW y GW-GK. El H.245 es una librería de mensajes con sintaxis del tipo ASN.. En particular codifica los dígitos DTMF (Dual-Tone MultiFrequency) en el mensaje UserInputIndication. H.235. Provee una mejora sobre H.323 mediante el agregado de servicios de seguridad como autentificación y privacidad (criptografía). El H.235 trabaja soportado en H.245 como capa de transporte. Todos los mensajes son con sintaxis ASN.. Calidad de servicio.- Se transporta en protocolos UDP/IP. Se tienen los protocolos siguientes: RTP (Real-Time Transport Protocol).-Es usado con UDP/IP para identificación de carga útil, numeración secuencial, monitoreo, etc. Trabaja junto con RTCP (RT Control Protocol) para entregar un feedback sobre la calidad de la transmisión de datos. El encabezado de RTP puede ser comprimido para reducir el tamaño de archivos en la red. RSVP. El protocolo de reservación de ancho de banda es usado para reservar un ancho de banda especificado dentro de la red IP. Téngase en cuenta que RSVP trabaja sobre PPP (o similar a HDLC) pero no trabaja bien sobre una LAN multiacceso. PPP Interleaving se utiliza para enlaces inferiores a 2 Mb/s para fraccionar los paquetes de gran longitud y permitir el intercalado con paquetes de servicios en tiempo-real

66 PROCEDIMIENTO DE COMUNICACIÓN H.323 El procedimiento de funcionamiento de los protocolos de la suite H.323 se describe con detalle a continuación. En H.323 se encuentran 3 tipos de mensajes de señalización diferentes: H.245: se describen estos mensajes en forma de texto concatenado en letras tipo bold (por ejemplo se menciona el mensaje: maximumdelayjitter). RAS: se representa mediante 3 letras (por ejemplo ARQ). H.225/Q.93: representado en una o dos palabras con la primera letra en mayúsculas (ejemplo: Call Proceeding). Es usado para encapsular los mensajes H.245 de señalización entre terminales y originalmente fue diseñado como protocolo DSS en capa 3/7 para los accesos ISDN. FASE DE MANTENIMIENTO DE LA REGISTRACIÓN.- Contiene un intercambio de mensajes para mantener activa la conexión entre los Gateways GW y el Gatekeeper GK. ) Discovery. Este primer paso es el proceso por el cual el GW determina cual es el GK que atiende a la red en ese momento. El mensaje desde el GW es del tipo multicast y se denomina GRQ (Gatekeeper Request). El GK responde con la aceptación GCF (GK Confirmation) o rechazo GRJ (GK Reject). El GK puede indicar un GK alternativo mediante mensajes alternategatekeeper. Si no se está en condiciones de procesar el request, se puede enviar un mensaje RIP (Requst in Progress) para indicar que se está procesando el request; esto resetea el timeout de la conexión. 66

67 2) Registration. El GW informa de sus direcciones de transporte y alias mediante: RRQ (Registration Request) y el GK responde con RCF (Registration Confirmation) o RRJ (Registration Reject). El RRQ se emite en forma periódica. La registración tiene un tiempo de duración (expresado en segundos) para lo cual se utiliza el mensaje timetolive. El terminal o el GK pueden cancelar la registración mediante el mensaje URQ (Unregister Request) al cual le corresponde la confirmación URF (Unregister Confirmation). 3) Location. Un GW o GK que tiene un alias para un GW y quiere determinar su información de contacto, puede emitir el mensaje de requerimiento de localización LRQ (Location Request). Al cual le corresponde la confirmación LCF (Location Confirmation) con la información requerida. La dirección puede ser del tipo E.64 si se trata de un GK fuera de la red. De existir varios GK se disponen de mensajes para intercomunicación, por ejemplo, LRQ para Locate Request y LCF para Locate Confirm. 4) Status. Se trata de un mensaje periódico (mayor a 0 segundos) que emite el GK al terminal para determinar el estado y requerir un diagnóstico. Se trata de los mensajes IRQ (Information Request) e IRR (Information Response). La habilitación se realiza mediante willrespondtoirr enviado en el mensaje RCF o ACF. 67

68 A continuación en la Figura 3.6 se muestra el intercambio de mensajes de RAS. Figura 3.6 Fase de mantenimiento de la registración entre GW y GK. Fuente: 68

69 FASE DE CONEXIÓN DE LA LLAMADA.- Representa las distintas etapas para establecer una llamada. 5) Admisión: El proceso se inicia cuando desde la PSTN se recibe un mensaje de Setup para inicio de una llamada entrante en protocolo ISUP (de la suite de protocolos de señalización telefónica SS7). El GW responde a la PSTN mediante el mensaje Call Proceesing, para mantener la conexión en espera. El GW requiere iniciar una llamada mediante el pedido de admisión desde GW al GK. Este mensaje es ARQ (Admissions Request) y contiene un requerimiento Call Bandwidth (en formato Q.93). El GK puede reducir las características de la solicitud en el mensaje de confirmación ACF (Admissions Confirm). En el mismo mensaje ARQ se dispone de la funcionalidad TransportQOS para habilitar la funcionalidad de reservación de ancho de banda RSVP, para servicios unidireccionales (orientado-al-receptor). 6a) Setup Modo No-Ruteado: Una vez admitido el GW-B por el GK el procedimiento se bifurca en el modo ruteado y no-ruteado. En el modo de operación no-ruteado, el GK informa al GW-B cual es la dirección IP del GW-A al cual va dirigida la llamada, de acuerdo con la dirección E.64 recibida en el mensaje ARQ. Ahora, el GW-B se comunica con el GW-A que fue indicado por el GK y le envía el mensaje Setup. El GW-A se ocupa de registrarse mediante ARQ y recibe desde el GK el mensaje ACF. Con estas acciones cumplidas, el GW-A se ocupa de informar al usuario de la llamada entrante (corriente de llamada al teléfono) y hacia el GW-B le envía el mensaje de Alerting en Q.93 para indicar el estado de llamada. El GW-B envía el mensaje de Alerting a la PSTN, ahora en formato de protocolo ISUP. 69

70 A continuación se muestra el modo no ruteado: Figura 3.7 Operación de Conexión mediante el Modo No-Ruteado Fuente: 70

71 6b) Setup Modo Ruteado: Para el caso de trabajar con Modo Ruteado, el mensaje de Setup entre GW pasa por el GK. En el caso No-Ruteado anterior, el GK se desentiende de la conexión y solo se ocupa de la traslación entre direcciones E.64 y IP. En el modo ruteado el GK seguirá toda la conexión, de forma que haciendo uso de las funcionalidades de Softswitch se podrán ofrecer servicios de valor agregado. Figura 3.8 Operación de Conexión mediante el Modo Ruteado Fuente: 7

72 7- Conect: Cuando el usuario en el GW-A responde se genera el mensaje Q.93 de Connect. Este mensaje se emite hacia el GK (Modo Ruteado), quien hace lo mismo hacia el GW-B y este lo imita hacia la PSTN pero en protocolo ISUP. El paso siguiente es establecer las capacidades de los terminales utilizando el protocolo H.245 entre GWs. Se trata del mensaje TerminalCapabilitySet de solicitud y el TerminalCapabilityAck de respuesta, que permite determinar capacidad del terminal, tipo de codificador, canal lógico, etc. Finalmente, se envía el mensaje OpenLogical Channel para abrir un canal lógico. 8- Canal Vocal: El canal vocal se transporta sobre los protocolos RTP de la suite IP. 9- Bandwidth. Durante una conexión el terminal o el GK pueden requerir el cambio de ancho de banda del canal mediante el mensaje BCR (Bandwidth Change Request) senalizacion.shtml 72

73 FASE DE DESCONEXIÓN DE LA LLAMADA.- En la Figura 3.9 se indica la fase de desconexión de la llamada. La misma se realiza con mensajes Release Complete de Q.93 y DRQ (Delete Request) y DCF (Delete Confirm) de RAS. Sobre el paquete Q.93 (H.225) se disponen de distintos tipos de mensajes: Mensajes para establecimiento de llamada: Alerting, Call Proceeding, Connect, Setup, Progress, etc. Mensajes para la fase de información de llamada: Resume, Suspend, User Information, etc. Mensajes para el cierre de la llamada: Disconnect, Release, Restart, etc. Mensajes misceláneos: Segment, Congestion Control, Information, Notify, Status, Status Enquiry. Figura 3.9 Conexión final de la llamada y desconexión de la misma en Modo Ruteado. Fuente: 73

74 EJEMPLO DE UNA LLAMADA H.323 En una comunicación H.323 hay diferentes fases, estas fases se observan en la siguiente figura: Figura 3.0 Ejemplo de una llamada H.323 Fuente: A continuación se describen estas fases: 74

75 ) Establecimiento de la comunicación: El usuario que desea establecer la comunicación envía un mensaje de SETUP, el remitente contesta con un mensaje de CallProcceding y Alerting indicando el inicio de establecimiento de la comunicación. Cuando el usuario descuelga el teléfono, se envía un mensaje de connect. 2) Negociación de los parámetros: En esta fase se abre una negociación mediante el protocolo H.245 (control de conferencia), el intercambio de los mensajes (petición y respuesta) entre los dos terminales establecen quién será master y quién slave, las capacidades de los participantes y codecs de audio y video. Como punto final de esta negociación se abre el canal de comunicación (direcciones IP, puerto). 3) Comunicación: los terminales inician la comunicación mediante el protocolo RTP/RTCP. 4) Finalización de una llamada.: Por ultimo, cualquiera de los participantes activos en la comunicación puede iniciar el proceso de finalización de llamada mediante mensajes CloseLogicalChannel y EndSessionComand para indicar la finalización de ésta. 75

76 PROTOCOLO PARA INICIO DE SESIÓN (SIP) SIP son las siglas en inglés del Protocolo para Inicio de Sesión, siendo un estándar desarrollado por el la Fuerza de Tarea en Ingeniería de Internet (IETF), identificado como RFC 326, SIP es un protocolo de señalización para establecer las llamadas y conferencias en redes IP. El inicio de la sesión, cambio o término de la misma, son independientes del tipo de medio o aplicación que se estará usando en la llamada; una sesión puede incluir varios tipos de datos, incluyendo audio, video y muchos otros formatos. SIP se originó a mediados de los años 90 (aproximadamente al mismo tiempo que el H.323 se presentaba como un estándar) para facilitar la manera en que la gente podía ver una sesión por multidifusión en IP como el lanzamiento del trasbordador espacial en el MBone. El desarrollo de SIP puede tener tanto impacto como el protocolo estándar HTTP, la tecnología que está detrás de las páginas Web y que permite dentro de una simple página el uso de enlaces o vínculos hacia otros textos, audio o video u otras páginas. Mientras que HTTP cumple con esta integración en una página WWW, SIP integra contenido diverso administrando la sesión. SIP se ha reconocido rápidamente como estándar para comunicaciones integrales y aplicaciones que usan la presencia (Presencia significa la atención que una aplicación da a la ubicación y disponibilidad de un usuario)

77 SIP fue modelado después de otros protocolos de Internet basados en texto, como SMTP (correo electrónico) y HTTP (páginas Web) y se diseñó para establecer, cambiar y terminar llamadas entre uno o más usuarios en una red IP de manera independiente al contenido de la llamada. Como HTTP, SIP traslada el control de la aplicación al punto terminal, eliminando la necesidad de funciones centrales de conmutación. 3 A continuación se muestra la pila de protocolos que se utilizan en aplicaciones SIP Figura 3. Pila de Protocolos de SIP Fuente:

78 ARQUITECTURA SIP Los principales componentes de la arquitectura SIP son:. Agente de Usuario SIP El Agente de Usuario es el software SIP en el punto terminal o estación terminal. Funciona como un cliente cuando hace las peticiones de inicio de sesión, y también actúa como un servidor cuando responde a las peticiones de sesión. 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 la llamada. El Agente de Usuario establece las llamadas usando una dirección parecida a las de correo electrónico, o un número telefónico (E.64). Por ejemplo: SIP:usuario@servidor.universidad.edu. 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 son componentes adicionales SIP. Los siguientes elementos dan funcionalidades y niveles de administración extra al esquema SIP. 2. Servidor SIP a. Servidor Proxy SIP Un tipo de servidor intermedio SIP es el Servidor Proxy SIP. Los Servidores Proxy reenvían peticiones desde el Agente de Usuario hacia el siguiente Servidor SIP, y retienen 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 las llamadas entrantes hacia diversas extensiones que están activas a la vez y la primera en responder tomará la llamada. Esta capacidad significa que se puede especificar el teléfono SIP en el escritorio, el teléfono móvil SIP y la aplicación de videoconferencia en casa de 78

79 tipo SIP y todos esos aparatos sonarían cuando llegue una llamada que está 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 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. b. Servidor de Redireccionamiento SIP Un segundo tipo de servidor intermedio SIP es el Servidor de Redireccionamiento. El papel de estos servidores es responder a la resolución de nombres y la ubicación del usuario. El Servidor de Redireccionamiento 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 puede 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 usa el Protocolo para Descripción de Sesión (SDP). SDP fue 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 (por ejemplo: sip:usuario@servidor.universidad.edu) pero en lugar de estar vinculada a una dirección estática se comporta como una dinámica que refleja la 79

80 ubicación de usuario actualmente. La combinación de Servidores Proxy y de Redireccionamiento SIP da al protocolo una arquitectura flexible; el usuario puede emplear varios esquemas, simultáneamente, para localizar a los usuarios y es lo que convierte a la arquitectura SIP en algo ideal para la movilidad. Aún cuando es usuario remoto está en un dispositivo móvil, el Servidor Proxy y el de Redireccionamiento pueden reenviar la petición de conexión al lugar en donde se encuentra el usuario. Las sesiones pueden incluir a varios participantes, similar a lo que ocurre en una llamada multipunto H.323. Las comunicaciones dentro de una sesión de grupo pueden ser vía multidifusión o una malla de conexiones unidifusión, o una combinación de ambas. A continuación se muestra una arquitectura distribuida con los componentes SIP Figura 3.2 Arquitectura distribuida con los componentes SIP Fuente: presentaciones/rodolfo_castaneda.pdf 80

81 MÉTODOS SIP A continuación se describen los métodos que utiliza el protocolo SIP para la realización de una llamada: INVITE Inicio de Sesión. Este es el primer mensaje enviado por la parte llamante para el inicio de una sesión. Este mensaje contiene información en el encabezado, la cual identifica a la parte llamante, a la parte llamada, el número de secuencia de llamada, etc. ACK Este mensaje (request) es enviado por la parte llamante como respuesta a un mensaje (response) enviado por la parte llamada. El mensaje ACK indica que la parte llamante ha recibido la confirmación a un mensaje INVITE. BYE Este mensaje se usa para liberar las llamadas. CANCEL Cancelación de Invite.Este mensaje se utiliza para cancelar mensajes (request) en progreso. REGISTER Registro de URL. Este mensaje es enviado por los usuarios para registrarse en un servidor de protocolo SIP. OPTIONS Preguntar por opciones y capacidades.este mensaje es enviado por la parte llamante para consultar las capacidades del usuario remoto. INFO Transporte de información en llamada. Este mensaje es utilizado para transportar mensajes de señalización N 7 entre cont roladores cuando una llamada ya está establecida. REFER Transferencia a otra URL 8

82 SUSCRIBE Requerir notificación de Evento UNSUSCRIBE Cancelar notificación de Evento NOTIFY Notificación de Evento MESSAGE Mensaje instantáneo A continuación se muestra un ejemplo de conexión del protocolo SIP: Figura 3.3 Ejemplo de una conexión con protocolo SIP Fuente: 82

83 SIP EN EL MERCADO ACTUAL Existe una buena cantidad disponible de productos SIP comerciales y de código abierto. El área comercial se ha enfocado más en los Agentes de Usuario SIP como teléfonos y programas. Algunos ejemplos notables incluyen el Messenger de Microsoft. Una línea de arquitectura SIP más avanzada contiene a los productos de Cisco, 3COM y otros. Microsoft ha anunciado que no seguirá en el desarrollo de H.323 (adiós a NetMeeting y el Servidor de Conferencias Exchange) y se ha orientado hacia la línea SIP. Windows Messenger convierte a la PC en un teléfono a partir de software (o dispositivo de voz sobre IP) con características adicionales de video, Chat y datos compartidos. Los componentes del servidor SIP están en desarrollo y podrían aparecer en el mercado en breve. Esto se relaciona con un tremendo impacto en la adopción de SIP en el ámbito comercial SEGURIDAD EN EL PROTOCOLO SIP Para garantizar la privacidad de los participantes en sesiones, SIP tiene tres modos de cifrado, basando en criptografía de clave pública (en especial, en PGP) los mensajes de señalización: Cifrado, en cada enlace por separado, del campo de la cabecera que contiene la información de la ruta seguida por los mensajes. Cifrado, en cada enlace por separado, de los campos de la cabecera que contienen información acerca de los participantes. Cifrado de extremo a extremo del cuerpo del mensaje y de algunos campos de la cabecera. 83

84 COMPARACIÓN ENTRE H.323 Y SIP H323 es el protocolo más definido pero adolece de cierta falta de flexibilidad. SIP está menos definido pero es más fácil de integrar, Es difícil de decir que protocolo ganará al final pero dependerá de la aplicación que cada uno quiera desarrollar SIMILITUDES Ambos permiten llamadas de dos partes y múltiples partes utilizando las computadoras y los teléfonos como puntos finales. Ambos soportan negociación de parámetros, codificación y los protocolos RTP y RTCP DIFERENCIAS H.323 es un estándar grande, complejo y rígido, que especifica toda la pila de protocolos en cada capa lo que facilita la tarea de interoperabilidad pero es difícil de adaptar a aplicaciones futuras. SIP es un protocolo de Internet típico que funciona intercambiando líneas cortas de texto ASCII, que interactúa bien con otros protocolos de Internet. Es altamente modular y flexible, y se puede adaptar con facilidad a las nuevas aplicaciones. Para una mejor comparación entre H.323 y SIP a continuación describiremos el estudio de cuatro aspectos: complejidad, extensibilidad, escalabilidad y disponibilidad de servicios: 84

85 COMPLEJIDAD Mientras que H.323 define cientos de elementos, SIP funciona con 37 cabeceras (32 en las especificaciones básicas y 5 más en las extensiones para control de llamada), cada una de las cuales con un pequeño número de parámetros. De hecho, un UA básico pero compatible puede llegar a implementarse con sólo 4 cabeceras (To, From, Call-ID y CSeq) y 3 peticiones (INVITE, ACK y BYE). Por otra parte, H.323 usa una representación binaria para sus mensajes, basada en ASN. y las reglas de codificación de paquetes (PER), mientras que los mensajes SIP van en texto plano (como por ejemplo en HTTP), lo que facilita el análisis sintáctico y la generación de pársers. Además, facilita sobremanera la depuración manual del protocolo. Por último, H.323 tiene graves inconvenientes en atravesar cortafuegos, fundamentalmente por no existir en muchas ocasiones una separación de funciones nítida entre cada protocolo: por ejemplo, el redireccionado de llamada (call forward) requiere métodos de H.450, H y H.245. Estas taras y otras muchas que podríamos mencionar aquí realzan el hecho de que efectivamente, H.323 es más complejo que SIP EXTENSIBILIDAD En muchos aspectos, se puede considerar la extensibilidad como la piedra angular de la señalización telefónica. El servicio telefónico convencional es inmensamente popular y además es un servicio crítico. Si pretendemos que la telefonía sobre Internet sustituya en algún momento a las infraestructuras basadas en conmutación de circuitos existentes, deberemos tener mucho cuidado con el problema de la compatibilidad entre versiones, ya que pequeñas modificaciones realizadas por aplicaciones emergentes pueden propagarse rápidamente entre los usuarios. 85

86 En este aspecto, SIP ha aprendido de HTTP y SMTP, ambos protocolos muy usados y bastante antiguos, que han sabido adoptar las extensiones pertinentes para mantener la funcionalidad avanzada y la compatibilidad. Para implementar esta extensibilidad, las cabeceras desconocidas son ignoradas y mediante la cabecera Require los clientes pueden explicitar a los servidores funcionalidades particulares. Además, los códigos de error siguen una ordenación jerárquica, como ocurren en HTTP, existiendo seis clases básicas, y disponiendo hasta de cien posibles valores dentro de cada clase. Un aspecto fundamental relacionado con la extensibilidad es la capacidad para soportar los cientos de códecs de audio y vídeo existentes y los que aparecerán en el futuro. SIP usa SDP ("Session Description Protocol", protocolo de descripción de sesiones) para referenciar los códecs usados, los cuales estarán descritos por cadenas de texto. Esto implica que SIP puede funcionar con cualquier códec, siempre que esté soportado por ambos extremos de la comunicación. En H.323, en cambio, cada códec debe estar registrado y estandarizado por la ITU-T. Actualmente, los terminales H.323 sólo pueden expresar que implementan los códigos desarrollados por dicho organismo (es decir, todos los códecs disponibles son los de la ITU-T y no hay ninguno creado por terceras personas que haya sido estandarizado). Este hecho supone una importante barrera para pequeñas empresas y universidades que pretendan desarrollar sistemas para H.323 porque los códecs disponibles cuentan con fuertes limitaciones a su distribución, debido a su carácter propietario y a sus licencias cerradas. Por ejemplo, no existe ningún códec de audio con una tasa de bits inferior a 28.8 Kbps que pueda ser implementado libremente. Por último, un aspecto fundamental de SIP frente a H.323 es la modularidad del primero. SIP sólo gestiona sesiones, y en su más íntimo significado no aspira a nada más, siendo su uso para VoIP una aplicación de sus posibilidades. Todo aquello que escape de este marco no es realizado por SIP, que lo deja en manos de otros protocolos ó sistemas, según proceda. Para ver claro este concepto, pongamos como ejemplo la reserva de recursos en una red para asegurar una calidad de 86

87 servicio (QoS); H.323 está diseñado verticalmente e implementa todo aquello necesario para tener una comunicación verbal y/o visual óptima. Por lo tanto, los gatekeepers de una red H.323 se encargan de la reserva de recursos y la QoS. Además, ya hemos visto los problemas de H.323 para eliminar funcionalidades antiguas y añadir nuevas, por lo que siempre tendremos la demora de un protocolo complejo, que trata de hacer demasiadas cosas y que implementa algunos procedimientos obsoletos. Frente a esto, SIP toma quizás el camino más fácil, pero posiblemente el más inteligente: no hacer nada, posibilitando que si alguna implementación necesita esta funcionalidad, use por ejemplo RSVP ("Resource Reservation Setup Protocol") o cualquier otro ESCALABILIDAD SIP soporta mejor que H.323 la posibilidad de manejar grupos grandes de usuarios. H.323 nació en el seno de una LAN, por lo que aspectos como el direccionamiento en una red grande y la localización de usuarios no se tuvieron en cuenta en su diseño. Posteriormente se trató de subsanar este problema introduciendo el concepto de "zona H.323", que sin embargo sigue teniendo problemas de escalabilidad. Relacionado con las escalabilidad también está la carga computacional generada en los elementos de la red al soportar múltiples conversaciones. H.323 requiere que los gatekeepers estén implementados con conocimiento del estado de cada llamada que manejan, durante toda su duración ('stateful'), además de usar TCP como nivel de transporte para la señalización, lo que bloquea dicha conexión durante largos periodos de tiempo. Este comportamiento constituye un grave problema en zonas H.323 grandes, porque sólo deberá existir un gatekeeper, y sólo uno. SIP asume este compromiso de forma más sencilla, ya que si la carga de la red en llamadas es elevada, podemos usar servidores de redirección, que no mantienen ningún tipo de estado. 87

88 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS La siguiente tabla resume algunas características y servicios prestados por SIP y H.323: Tabla 3. Comparación de características y servicios prestados por H.323 y SIP CARACTERÍSTICAS H.323 SIP Arquitectura Componentes Protocolos Seguridad Protocolo de transporte Conferencia de vídeo y datos H.323 cubre casi todos los servicios como capacidad de intercambio, control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio, registro y más. Terminal/Gateway Gatekeeper RAS/Q.93 H.245 Define mecanismos de seguridad y facilidades de negociación mediante H.235, puede usar SSL para seguridad en la capa de transporte. Fiable o no fiable, ej: TCP o UDP. La mayoría de las entidades H.323 usan transporte fiable( TCP ) para señalización H.323 soporta todo tipo de conferencia de vídeo y datos. Los procedimientos permiten control de la conferencia y sincronización de los streams SIP es modular y cubre la señalización básica, la localización de usuarios y el registro. Otras características se implementan en protocolos separados. UA Servidores SI SDP Soporta autentificación de llamante y llamado mediante HTTP. Autentificación criptográfica y encriptación son soportados salto a salto por SSL/TSL pero SIP puede usar cualquier capa de transporte. Fiable o no fiable ej, TCP o UDP. La mayoría de las entidades SIP usan transporte no fiable (UDP) para señalización. SIP no soporta protocolos de vídeo como T.20 y no tiene ningún protocolo para control de la conferencia de audio y vídeo Funcionalidades de control de llamada (Servicios) Transferencia de llamada (Call Transfer) Si Si Expedición de llamada (Call Forwarding) Si Si Tenencia de llamada (Call Holding) Si Si Llamada estacionada/recogida Si ( Call Parking/Pickup) Fuente: Si 88

89 En general, tanto SIP como H.323 soportan servicios de señalización similares, aparte del hecho de que ambos están continuamente enriqueciéndose con nuevos métodos. Sin embargo, SIP destaca en el soporte para servicios móviles de carácter personal. Cuando un extremo llamante contacta con uno llamado, el llamado puede redireccionar al llamante a varias posiciones distintas, que se identificarán con los lugares habituales donde el llamado se suele encontrar, y donde tendrá habilitados agentes de usuario a la espera. Frente a esto, el soporte para la movilidad personal en H.323 es casi mínimo. La especificación de H.323 se planteó como una evolución a partir del sistema de señalización número 7 (SS7), diseñado para el control de la señalización en redes de conmutación de circuitos. Por el contrario, SIP está más cercano a HTTP, empleado en Internet, paradigma de red de paquetes. Ante estas observaciones, si el escenario de red futuro pasa por una evolución hacia el modelo Internet, parece natural decantarse por una solución como SIP en detrimento de H

90 3.3.6 EMPRESAS RELACIONADAS CON EL ESTÁNDAR VOIP COM CORPORATION Hace treinta años, el investigador Robert Metclafe tuvo una visión de un método más económico de conectar computadoras para que la gente pudiera compartir mejor la información y ser más productiva. Su trabajo inicial revolucionó a las redes de la computación, creando la tecnología Ethernet y una compañía global de redes líder en la industria: 3Com Corporation. Las plataformas 3Comm NBX y VCX comprenden el módulo de Telefonía IP de la 3Com Convergente Suite: la prueba más reciente del compromiso de 3Com con soluciones de alto valor. La suite permite que las compañías escojan las soluciones de comunicaciones que mejor satisfagan sus necesidades. Su diseño modular permite obtener de inmediato los beneficios de la convergencia, costos más bajos, mayor productividad y mejores interacciones con sus clientes. El excepcionalmente económico sistema NBX V3000 con completa funcionalidad se aúna a la cartera de productos galardonada de 3Com, comprobando aún más la forma en que la compañía aplica su innovación tecnológica a los retos de las comunicaciones y cambiando la forma en que hablan los negocios. En enero de 999, 3Com lanzó con éxito las capacidades de VOIP, construido en parte sobre la base del servidor de Microsoft Windows NT, en la plataforma Total Control multiservicio, un sistema avanzado basado en DSP considerado por las firmas de investigación de industrias como el sistema de acceso remoto líder en el mundo de los mercados. Cambiando la definición de acceso remoto, la plataforma Total Control multiservicio de 3Com es un sistema de última generación, totalmente modular, que puede entregar servicios de valor tales como voz, fax, video, sistema de red privada virtual y sus contenidos todo en un sistema simple con un software que se puede actualizar. 90

91 SERVICIOS Algunos de los servicios potenciales que ofrece 3Com son: Acceso mejorado a Voice Over IP: este servicio le ofrece al suscriptor la opción de completar una llamada telefónica a través de la red convencional telefónica, o de manera opcional, para completar la llamada a través de una red de Protocolo de Internet (IP). La vía de acceso integrada IP para comunicaciones telefónicas le suministra al usuario un acceso amigable a este servicio. El acceso mediante el discado y los cargos de medición se administran dentro del switch EWSD multi-servicio. Llamada en espera de Internet: mientras un suscriptor está "navegando por" Internet, el servicio de llamada en espera de Internet alerta al usuario de que hay llamadas entrantes por medio de una ventana en la pantalla. Hasta ahora, la persona que recibe la llamada no tiene manera de reconocer y aceptar las llamadas entrantes. La línea de teléfono estaría constantemente ocupada mientras el usuario está conectado a una sesión de Internet. Este nuevo servicio le permite al receptor decidir si acepta o no la llamada o si continúa con la sesión de Internet y tal vez, llama más tarde. Realización de la llamada: este servicio es como el servicio de llamada en espera de Internet, excepto que la sesión de Internet no necesita interrumpirse para aceptar la llamada. Utilizando la capacidad de Voice Over-IP del switch integrado EWSD multiservicio, el receptor puede hablar desde la PC y continuar, de este modo, con la sesión de Internet ininterrumpida mientras acepta llamadas telefónicas entrantes. 9

92 Señal de espera de el servicio de señal de espera de le informa al suscriptor que ha recibido un mensaje de utilizando el mismo método que usa el sistema de mensajes de voz basados en la red. Esta información se recibe en el teléfono del suscriptor, sin la necesidad de encender la PC. La información de espera de un mensaje se señala a través del panel de visualización del teléfono un LED - o un tono de discado especial "entrecortado" similar a un correo de voz. Entrada controlada por el suscriptor: utilizando la tecnología basada en la Web, los suscriptores pueden por sí mismos configurar estos servicios de llamadas personalizadas para sus líneas telefónicas con la ayuda de una interfaz gráfica fácil para el usuario en sus PCs. También pueden obtener una visualización online de los gastos actuales de servicios, que en consecuencia, puede reducir en un 40 por ciento estimado los costos de aprovisionamiento al cliente de los proveedores

93 CARACTERÍSTICAS El 3Com IP Telephony Module ofrece la flexibilidad y facilidad de uso de las comunicaciones que las empresas de todos los tamaños necesitan para aumentar la productividad, fortalecer las interacciones con clientes y reducir los costes. Como parte de la suite de aplicaciones de convergencia de 3Com, soporta ambas plataformas VCX y NBX de 3Com. El módulo facilita la colaboración empresarial con potentes características integradas de procesamiento de llamadas que incluyen buzón de voz, asistente automático, grupos de llamada y de salto, informes detallados de llamadas, integración de informática y telefonía (CTI), clientes de buzón de voz/ visuales basados en PC y capacidades opcionales de mensajería unificada. La programación y administración de características de usuario basada en la web simplifica las operaciones rutinarias. Para satisfacer las necesidades del personal móvil, el módulo ofrece incluso a los trabajadores remotos esporádicos los mismos servicios que los que dispondrían en las oficinas centrales, sin las difíciles funciones de reenvío de llamadas o múltiples buzones de voz. El módulo de telefonía IP se integra de forma rentable con las aplicaciones empresariales tales como las de CRM (administración de relaciones con clientes) y de call centers, permitiendo la integración con componentes de administración de call center, routing, monitorización y registro, en pro de unas actividades de servicio más efectivas. 93

94 VENTAJAS Ofrece un fácil acceso a un amplio conjunto de características de telefonía que mejoran la productividad. Diseñado para una alta disponibilidad y un funcionamiento seguro, para minimizar las interrupciones en las operaciones corporativas; la versión de VCX puede funcionar con controladores de llamadas en una jerarquía de backup; las versiones de NBX constan de un sistema operativo en tiempo real tan fiable que se emplea en los marcapasos para el corazón. Permite reducir costes con funciones integradas y administración simplificada. Proporciona opciones de plataforma para responder a las necesidades de instalaciones, desde pequeñas oficinas individuales hasta sitios en red multinacionales. Permite el despliegue de un plan de marcación de cuatro o cinco dígitos para toda la empresa. Permite a los trabajadores móviles y a los agentes de call center localizados remotamente hacer uso de una completa gama de características Se integra fácilmente con otras aplicaciones empresariales de telefonía

95 CISCO SYSTEMS San José de California, abril de Cisco Systems anunció la introducción de mejoras en software y hardware para su línea de productos de acceso de múltiples servicios. Esta línea permite ahora a los proveedores de servicio y a los clientes corporativos desarrollar infraestructuras de red a gran escala y de voz basadas en paquetes, a una fracción del precio de tecnologías tradicionales. Con las nuevas funciones incorporadas, los clientes pueden aprovechar la integración de voz, video y datos sobre sus redes. En software, las nuevas características ofrecen voz sobre Frame Relay -VoFR- en los routers de acceso de múltiples servicios Cisco 2600, Cisco 3600, Cisco 7200 y en los concentradores de acceso de múltiples servicios Cisco MC permiten al usuario ofrecer voz suichada y evitar los PBXs a través de múltiples circuitos permanentes virtuales, con base en el número telefónico marcado. Adicionalmente, aportan a los clientes una red de voz sobre IP -VoIP- confiable y escalable con posibilidad de integrar con facilidad locaciones internacionales. Las interfases soportan VoFR o VoIP, haciendo posibe las conexiones a los PBXs (private branch exchanges) con interfases Base Rate (BRI), así como con las tradicionales interfases de telefonía. El marco de voz con el software integrador Cisco IOS ofrece la integración completa y sin fisura de voz, video y datos. Permite a los clientes corporativos y a los proveedores de servicio manejar grandes redes y servicios basados en VoIP o VoFR. Por ejemplo, el marco de voz común de Cisco basado sobre la arquitectura Open Packet Telephony de Cisco, ofrece escalabilidad e interoperabilidad de voz sobre servicios de paquetes desde routers de múltiples servicios de baja densidad VoIP/VoFR, hasta gateways VoIP de tipo carrier. Adicionalmente, los routers de acceso de múltiples servicios de Cisco, en combinación con su H.323 Gatekeeper, permite a los clientes construir redes muy grandes de VoIP. 95

96 ARQUITECTURA La arquitectura distribuida de varios sitios para empresas grandes se basa en plataformas de la serie Cisco MCS 7800 o Cisco ICS 7750, diseñadas para ofrecer el elevado rendimiento, disponibilidad y rentabilidad que exigen las redes comerciales, al mismo tiempo que facilita las implementaciones de sistemas. La arquitectura incorpora los productos siguientes: Cisco ICS 7750, compatible con Cisco CallManager, gateways de voz, enrutamiento, ICD IP de Cisco, IVR IP de Cisco y la solución integrada de mensajes de Cisco Unity y correo de voz, todo ello dentro del mismo chasis. Router de la serie Cisco 2600 es un router de acceso modular que ofrece versatilidad de clase empresarial, integración y potencia. El router de la serie Cisco 3700 es una plataforma de funciones múltiples que combina acceso telefónico, enrutamiento, servicios de LAN a LAN e integración multiservicio de voz, vídeo y datos en el mismo dispositivo. Switches LAN de Cisco como la serie Cisco Catalyst 4000, Cisco Catalyst 6500 y Cisco Catalyst 3500 (con 8 MB de memoria RAM y alimentación en línea o inline power). A continuación se muestra en la figura una conexión de un Switch Cisco Catalyst: Switch con Power In-line Figura 3.4 Conexión de un switch Cisco Catalyst 0/00 Ethernet 0/00 Ethernet 48V DC Power Elaboración: Autor 96

97 Los servidores Cisco MCS 7825 ó 7835 sirven para ejecutar las aplicaciones de Cisco AVVID, como Cisco CallManager. Las funciones típicas de PBX son: Control y admisión de llamadas, enrutamiento de las mismas, etc. Interfaz de gestión Servicios de Directorio Software de conferencia Interfaces CTI, SCCP, MGCP y H CISCO SYSTEMS COMPRA SIPURA TECHNOLOGY, ESPECIALIZADA EN VOZ IP El fabricante estadounidense de equipos de telecomunicaciones Cisco Systems ha llegado a un acuerdo para la adquisición de la compañía Sipura Technology, especializada en el desarrollo de tecnología para voz sobre IP (protocolo de Internet), o VoIP. Cisco explicó en un comunicado difundido en Madrid que se trata de la primera adquisición realizada por su división Lynksys, proveedor de redes inalámbricas y hardware para entornos domésticos y de pequeña empresa. Según datos de la consultora Synergy Research Group facilitados por Cisco Systems el número de usuarios domésticos de la voz por Internet pasará desde los 8 millones que hay en la actualidad en todo el mundo hasta cerca de 59 millones en el año

98 VENTAJAS Las soluciones de voz integradas proporcionan una amplia gama de ventajas que pueden resumirse en dos áreas: el retorno de la inversión y la ventaja competitiva. Retorno de la inversión Menores costes globales en la infraestructura de la red: al implantar una sola red de voz y datos en todas las ubicaciones se consigue reducir los costes de capital. Además, como el teléfono y el PC comparten el mismo cable Ethernet, los costes de cableado disminuyen. Los Teléfonos IP inalámbricos Cisco ofrecen movilidad al mismo tiempo que eliminamos la necesidad de realizar tanto el cableado de datos como el de voz. Reducción de los costes de administración de la red: un solo proveedor, un solo contrato de mantenimiento, cableado común, reducción en la transacción de llamadas, menor complejidad de integración de una aplicación. Una ruta de migración transparente desde su actual solución a la Telefonía IP: es posible migrar a su propio ritmo, con una solución flexible que se ampliará para asumir los cambios que tengan lugar en su empresa. 98

99 Ventaja competitiva Los terminales IP inalámbricos Cisco proporcionan una gran movilidad a los empleados consiguiendo de esta forma un aumento de la productividad. Las aplicaciones y servicios IP integrados mejoran la productividad y la atención al cliente. Un menor tiempo para añadir nuevos usuarios a la red a través de un sistema de agregación, movimientos y cambios. Rápida instalación de nuevos servicios. Al utilizar una infraestructura IP común y una interfaz de estándares abierta es posible desarrollar aplicaciones innovadoras e implantarlas rápidamente. Los usuarios pueden acceder a todos los servicios de la red, siempre que tengan acceso a la misma. Los teléfonos móviles ejecutan la pila de protocolos TCP/IP, con lo que las comunicaciones telefónicas corporativas son IP extremo a extremo. Esto presenta dos ventajas principales. Por un lado los teléfonos soportarán un sinfín de funcionalidades, puesto que éstas pueden desarrollarse como cualquier aplicación sobre TCP/IP. Por otro lado la solución IP integrada para voz y datos permitirá gestionar y administrar dos redes como una sola y no como redes independientes. 99

100 SERVICIOS Cisco ofrece los siguientes servicios: La infraestructura de Telefonía IP de Cisco puede soportar diferentes tipos de clientes como teléfonos hardware y software. También incluye los elementos necesarios para integrar los antiguos sistemas telefónicos basados en centralitas en los modernos sistemas de Telefonía IP. Los dispositivos que conforman esta infraestructura suelen ser los siguientes: el núcleo del sistema, pasarelas de voz, conmutadores, sistemas de aplicaciones de voz y los terminales. En cuanto al núcleo del sistema se presentan dos opciones: Sotware Cisco IOS Call Manager Express (CME): es un software que se instala en un router Cisco que tenga soporte para voz. Ejerce las funciones de centralita virtual y de pasarela del sistema de telefonía IP con las centralitas PBX tradicionales. Cisco Call Manager (CM): En el caso de que las necesidades de la empresa sean mayores es aconsejable utilizar el CM. Éste es un software encargado del procesamiento de las llamadas al igual que el CME. Permite que servicios adicionales de datos, voz y vídeo interactúen con la solución de Telefonía IP de Cisco. 00

101 Otros servicios de datos, voz y vídeo interactúan con la telefonía IP a través de las Interfaces abiertas de programación de aplicaciones de Call Manager. Estos servicios son: 7 Mensajería unificada Conferencias multimedia Centros de contacto de colaboración Sistemas interactivos de respuesta multimedia EJEMPLO DE UNA SOLUCION DE TELEFONÍA IP DE CISCO Figura 3.5 Diseño de una solución de telefonía IP Cisco Red Red integrada de datos PBX IP A Teléfonos IP Red de voz PB X PST N Gateway Internet IP WAN PSTN 7 0

102 AVAYA La Familia IP Office es la última novedad de Avaya en tecnología convergente de voz y datos. El IP Office combina aplicaciones de voz y datos high-end, reservadas normalmente para grandes empresas, con herramientas fáciles de usar que permiten a los negocios pequeños ofrecer un servicio revolucionario a sus clientes. La Gestión de Relaciones con Clientes (CRM), Telefonía Integrada con Ordenadores (CIT), Voic , Acceso Remoto a una LAN, Acceso a Internet de Alta Velocidad y una amplia gama de otras herramientas de comunicación se han integrado en esta plataforma rentable haciendo de ella una herramienta indispensable para satisfacer las necesidades de comunicación de las empresas. La Familia IP Office de Avaya ha sido diseñada para resolver los complejos desafíos de comunicación de las Pymes y SOHO con herramientas de comunicación simples pero potentes. La solución completa IP Office (sistema de telefonía, router/firewall/servidor DHCP, Voice Mail y demás aplicaciones) se puede gestionar fácilmente a través de la aplicación IP Office Manager. El IP Office Manager es una aplicación de software para Windows que se conecta al sistema IP Office mediante TCP/IP. Se puede encontrar en la misma LAN que el IP Office, de forma remota en la WAN o conectado mediante el servidor de acceso remoto con un adaptador de Terminal o un router. 02

103 PLATAFORMA DE AVAYA La Familia IP Office todo en uno (servidores, módulos de medios y tarjetas de conexión y aplicaciones precargadas) ofrecen a las empresas las opciones que necesitan para satisfacer las necesidades actuales en materia de comunicaciones. Presenta las siguientes plataformas: IP Office - Small Office Edition IP Office - Small Office Edition es una plataforma compacta específicamente diseñada para satisfacer las necesidades de las empresas pequeñas y las oficinas en casa. En una única unidad, ofrece un PABX con contestador automático y voic , acceso de banda ancha, punto de acceso wireless y red privada virtual. También se incluye la función de compresión de voz para soportar las extensiones IP u ofrecer enlaces IP con la oficina central. IP Office - Small Office Edition está disponible en las siguientes configuraciones: 2 enlaces analógicos, 4 extensiones analógicas y 3 recursos de VoIP 4 enlaces analógicos, 8 extensiones analógicas y 3 recursos de VoIP 4 enlaces analógicos, 4 extensiones analógicas, 8 extensiones digitales* y 3 recursos de VoIP 2 enlaces analógicos, 4 extensiones analógicas, 8 extensiones digitales* y 6 recursos de VoIP. * Disponible como Digital Station (teléfonos 64xx/44xx/24xx) o como Digital Terminal (teléfonos 20xx). Las versiones de Digital Terminal no están disponibles en todos los territorios. Pregunte a su representante de Avaya sobre la disponibilidad local. 03

104 IP40 Compact Office IP40 Compact Office está disponible en dos versiones (no disponible en todos los territorios). IP40 Compact Office - Digital Terminal 2 soporta dos terminales digitales, dos terminales analógicos, un único acceso RDSI básico, 4 puertos LAN Hub de velocidad dual y 2 canales de datos. Los canales de datos se utilizan para las aplicaciones de enrutamiento, RAS y voic . IP40 Compact Office - Digital Terminal 4 soporta cuatro terminales digitales, cuatro terminales analógicos, dos accesos RDSI básicos, 8 puertos LAN Hub de velocidad dual y 4 canales de datos. IP403 Office Soporta 3 módulos de expansión que ofrecen una combinación de hasta 00 extensiones analógicas y digitales, con una capacidad para 8 enlaces analógicos o enlace digital (24 canales T o 30 canales E u 8 canales BRI). Se pueden añadir enlaces analógicos adicionales utilizando el módulo IP400 de 6 enlaces analógicos. Entre las características se incluyen 20 canales de compresión de voz opcionales, 8 puertos digitales de terminales/estaciones, 2 puertos de telefonía analógica, 8 puertos LAN Hub de velocidad dual y 8 canales de datos. Los canales de datos se utilizan para las aplicaciones de enrutamiento, RAS y voic . 04

105 IP406 Office Soporta 6 módulos de expansión que ofrecen una combinación de hasta 80 extensiones analógicas y digitales, con una capacidad para 8 enlaces analógicos o 2 enlaces digitales (48 canales T o 60 canales E o 6 canales BRI). Se pueden añadir enlaces analógicos utilizando el módulo IP400 de 6 enlaces analógicos. Entre las características se incluyen 20 canales de compresión de voz opcionales, 8 puertos LAN Hub de velocidad dual y 24 canales de datos. Los canales de datos se utilizan para las aplicaciones de enrutamiento, RAS y voic . IP42 Office Soporta 2 módulos de expansión que ofrecen una combinación de hasta 360 extensiones analógicas y digitales, con una capacidad para 8 enlaces analógicos o 4 enlaces digitales (96 canales T o 20 canales E) o 6 canales BRI. Se pueden añadir enlaces analógicos utilizando el módulo IP400 de 6 enlaces analógicos. Entre las características se incluyen 60 canales de compresión de voz opcionales, 2 puertos LAN conmutados independientemente y 00 canales de datos. Los canales de datos se utilizan para las aplicaciones de enrutamiento, RAS y voic . Todos los modelos IP Office son compatibles con el software, teléfonos y aplicaciones comunes. 05

106 VENTAJAS IP Office ofrece una completa funcionalidad de voz con una amplia lista de funciones y ventajas para las empresas, entre las que se incluyen: Funciones PBX completas Identificación de llamada, desvío de llamadas, conferencia telefónica y mensajes de voz, entre otras. Interfaces de enlace Una variedad de interfaces de enlace de red, que incluyen E, T, PRI, RDSI, arranque por bucle analógico y arranque por tierra analógico para una conectividad de redes completa. No todos los tipos de enlaces están disponibles en todos los territorios, por favor compruebe la disponibilidad local. Extensiones Compatible con una gama de extensiones, desde 2 hasta 360, que ofrecen un rendimiento de voz altamente sofisticado para empresas nuevas y en proceso de expansión. Teléfonos Una variedad de teléfonos entre los que se encuentran los analógicos, digitales y Hardphones y Softphones IP (con cable e inalámbricos) que ofrecen la opción telefónica (de sobremesa o no) apropiada para todas las necesidades. Enrutamiento de llamadas avanzado Las llamadas entrantes se dirigen a la persona disponible más adecuada o al servicio de mensajes, dependiendo de los criterios específicos de la empresa. 06

107 HERREMIENTAS DE ADMINISTRACIÓN Las aplicaciones de administración comunes a todas las plataformas IP Office son las siguientes: IP Office Manager Esta aplicación es la principal herramienta de configuración de IP Office. Mediante una interfaz de usuario gráfica de Windows, el Manager ofrece una interfaz intuitiva y familiar para la instalación, configuración y modificaciones y cambios posteriores. Al igual que todas las aplicaciones del IP Office, el Manager es multilingüe. Esto, sumado a la capacidad de utilizar la aplicación tanto de forma local como remota, hace que un cliente con presencia global pueda gestionar cualquiera de sus IP Office desde cualquier país usando el idioma local. El acceso al Manager está protegido mediante contraseñas y derechos de usuarios definibles. Todo ello ofrece una aplicación segura y que le permite funcionar de acuerdo con la experiencia del usuario individual. El IP Office Manager funciona mediante una copia de la configuración mantenida ya sea localmente o a través de una unidad de red. Las configuraciones se preparan y se revisan off line antes de confirmarse con IP Office. Esto supone una gran ventaja: la creación de una copia de seguridad de la configuración del sistema que siempre está disponible para una recuperación en caso de catástrofe. El Manager también ofrece un gran número de funciones prácticas, entre las que se incluyen: Actualizaciones sencillas del software de los sistemas IP Office. Copia de información como la lista de códigos cortos de un IP Office a otro. Importar y exportar información del directorio en formato CSV a y desde aplicaciones como Microsoft Excel y Word. 07

108 Wizard Es un asistente de instalación y administración. Se ha diseñado un wizard de instalación y administración para reducir el tiempo empleado en la instalación de un IP Office. La aplicación tiene dos modos de funcionamiento, configurar un sistema en vivo (online) o diseñar un sistema desde cero (offline). Mediante el modo offline, el ingeniero de instalación simplemente carga el archivo preconfigurado en el equipo recientemente instalado. El wizard puede detectar una amplia gama de problemas de configuración mediante la comprobación de errores de las entradas individuales y de la validez de la configuración en su conjunto. El wizard permite importar los siguientes elementos que han sido exportados desde Word o Excel como un archivo CSV. Archivos de claves de licencia Nombre de los usuarios, número de extensión y pertenencia a grupos Nombres de grupos de salto, número y modo de salto Lista de marcación rápida externa Plantillas de códigos de funciones (para permitir el mimetismo con otros sistemas). El wizard también ofrece la capacidad para diseñar plantillas de usuario, además de programación de botones, que puede aplicarse posteriormente a una variedad de extensiones. Cada nueva plantilla puede guardarse para crear una biblioteca de plantillas para configuraciones posteriores. Además de la creación de nuevas configuraciones, el wizard también puede usarse para comprobar errores en configuraciones preexistentes, emitiendo un diagnóstico con rapidez y corrigiendo los problemas del cliente. 08

109 Call Status La herramienta Call Status permite que el ordenador muestre todas las llamadas telefónicas y de datos que están activas en el sistema IP Office. Call Status muestra una ventana dividida en dos partes, una encima de la otra. La parte superior muestra el estado de todas las llamadas telefónicas y de datos activas en el sistema, la parte inferior muestra una lista de llamadas entrantes que no han sido contestadas. La lista de llamadas activas muestra la hora en la que fue realizada la llamada, la extensión que realizó o recibió la llamada, el número marcado o el CLI/ANI recibido, el usuario al otro lado de la llamada, la dirección de la llamada, el estado de la llamada (Inactivo, Llamando, Conectado, Desconectado, Suspendido, Reanudación, Marcando, En cola, Aparcado o En espera) y el periodo de tiempo en que la llamada ha estado activa. IP Office SMDR La herramienta de registro de llamadas, IP Office SMDR, viene incluida y permite que se manden a un archivo del ordenador los detalles de todas las llamadas. Por lo tanto, las aplicaciones de otros proveedores pueden usar estos datos para asignar costes a los departamentos, analizar la capacidad de enlace, elaborar informes de utilización para códigos de cuentas, etc. La herramienta IP Office SMDR no ofrece informes ni análisis gráficos de la utilización del teléfono. Para configuraciones multipuesto IP Office, se necesita una aplicación IP Office SMDR para cada puesto. 09

110 3.4 VÌDEO IP 3.4. INTRODUCCIÓN AL VÍDEO SOBRE IP La transmisión de vídeo sobre IP es una tecnología que permite la transmisión de imágenes estáticas o en movimiento (vídeo) a través de redes IP en forma de paquetes de datos. Si bien suele utilizarse la red pública Internet para la retransmisión, pueden utilizarse los mismos protocolos que para cualquier otro tipo de transmisión de datos, por lo que la seguridad y la inviolabilidad están aseguradas. Las cámaras IP son dispositivos que integran una cámara digital y un pequeño ordenador de forma que la transmisión de la imagen y el sonido (opcional) pueda hacerse sobre redes IP u otras redes de paquetes sin requerir ningún hardware adicional. 5 El video puede almacenarse remotamente, por motivos de seguridad y comodidad, la información puede ser grabada en otro establecimiento, lo cual es muy importante para los pequeños lugares que sólo necesitan contar con acceso a Internet y tener la seguridad de que siempre hay alguien observándolo desde otra ubicación. Se pueden instalar la cantidad de cámaras necesarias, no hay límite, sólo con sacarla de la caja, conectarla, asignarle un número IP, ya podremos transmitir video. La tecnología digital está reemplazando rápidamente a los sistemas analógicos, por lo tanto una inversión el día de hoy le proporcionará grandes beneficios a largo plazo. Las conexiones son con protocolos abiertos, eso nos facilita el día de mañana migrar a otras soluciones sin modificar la infraestructura Soluciones Integrales_ Camaras IP.htm 0

111 3.4.2 QUE ES EL VÍDEO IP El vídeo IP, a menudo conocido como vigilancia IP para determinadas aplicaciones en el ámbito de la vigilancia en seguridad y la monitorización remota, es un sistema que ofrece a los usuarios la posibilidad de controlar y grabar en vídeo a través de una red IP (LAN/WAN/Internet). A diferencia de los sistemas de vídeo analógicos, el vídeo IP no precisa cableado punto a punto dedicado y utiliza la red como eje central para transportar la información. El término vídeo IP hace referencia tanto a las fuentes de vídeo como de audio disponibles a través del sistema. En una aplicación de vídeo en red, las secuencias de vídeo digitalizado se transmiten a cualquier punto del mundo a través de una red IP con cables o inalámbrica, permitiendo la monitorización y grabación por vídeo desde cualquier lugar de la red QUE ES UNA CÁMARA IP Una Cámara IP (también conocidas como cámaras Web o de Red) son videocámaras especialmente diseñadas para enviar las señales (video, y en algunos casos audio) a través de Internet desde un explorador (por ejemplo el Internet Explorer) o a través de concentrador (un HUB o un SWITCH) en una Red Local (LAN). En las cámaras IP pueden integrarse aplicaciones como detección de presencia (incluso el envío de mail si detectan presencia), grabación de imágenes o secuencias en equipos informáticos (tanto en una red local o en una red externa (WAN), de manera que se pueda comprobar el porque ha saltado la detección de presencia y se graben imágenes de lo sucedido. Básicamente una cámara IP se compone de:

112 La cámara de video tradicional (lentes, sensores, procesador digital de imagen). Un sistema de compresión de imagen (para poder comprimir las imágenes captadas por la cámara a formatos adecuados como MPEG4. Un sistema de procesamiento (CPU, FLASH, DRAM y un módulo WTHERNET/WIFI). Este sistema de procesamiento se encarga de la gestión de las imágenes, del envío al modem. Del movimiento de la cámara (si dispone de motor), de la detección de movimiento. 9 A continuación se muestra un gráfico en el que se observa la parte física de una cámara IP. Figura 3.6 Partes de una cámara IP Fuente: 2

113 3.4.4 APLICACIONES DE UNA CÁMARA IP Las cámaras IP se utilizan mucho en entornos de sistemas de vigilancia, a continuación se describen algunos: En el hogar: para poder vigilar casas, a personas mayores, a niños o bebes, desde el lugar de trabajo, desde el lugar de vacaciones. En el trabajo: puede utilizarse para controlar puntos de tu comercio a los que tu vista no alcanza y no quieres dejar sin vigilancia o para ver lo que ocurre en tu cadena de tiendas desde tu casa. Monitorización remota: Permite el control de procesos productivos (fábricas, constructoras, etc.) trabajando desde su casa, oficina, etc. Hostelería: restaurantes, hoteles. Y no sólo para vigilancia, muchos organismos de turismo utilizan cámaras IP para que los futuros turistas o gente interesada puedan ver la ciudad que van a visitar o el tiempo que hace o algún monumento, y han decidido poner cámaras para que puedan verse por Internet

114 3.4.5 COMPARACIÓN ENTRE UNA CÁMARA IP Y UN CCTV (CIRCUITO CERRADO DE TELEVISIÓN) Una cámara IP aporta grandes ventajas frente al tradicional CCTV: Posibilidad de acceso desde cualquier sitio del mundo. Un CCTV es, como su nombre indica, cerrado, por ello hay que estar en el lugar del CCTV para poder ver las imágenes. Es más barato. Instalar cámaras IP es muy sencillo ya que es como instalar una red local LAN o conectarla directamente al Router (inalámbrico o con cables, existen ambas opciones). No se necesita las complicadas y caras instalaciones de CCTV Ampliable. Es muy sencillo añadir más cámaras IP a un sistema, mientras que en un CCTV necesitamos duplicar sistemas de monitorización durante la ampliación del sistema ACCESO A UNA CÁMARA IP Una cámara IP, al igual que los servidores de Vídeo, dispone de un software interno sobre el tema de seguridad, que nos permiten establecer varios niveles de seguridad sobre el acceso: Administrador: Para poder configurar el sistema. Nos pide un nombre de usuario y una contraseña Usuario: Para poder ver las imágenes, manejar la cámara y manejo del relé de salida. Nos pide un usuario y una contraseña. Demo: permite un acceso libre. No pide ningún tipo de identificación. 4

115 3.4.7 COMO CONTROLAR LAS CÁMARAS IP (MOVIMIENTO DE LAS CÁMARAS) COMO EN LOS SISTEMAS CCTV Existe una amplia variedad de cámaras IP dependiendo de la función que se le quiera dar, existen cámaras fijas y cámaras móviles. Las cámaras "Pan-Tilt" (P/T) ó "Pan-Tilt-Zoom" (P/T/Z) disponen de movimientos horizontales y verticales (y con zoom si así se especifica). Estos movimientos pueden realizarse desde el exterior, a través de Internet, con el Internet Explorer, indicando como dirección la dirección IP de la cámara (privada si es una LAN o pública si es una WAN) y a continuación nos pide un Nombre de Usuario y un Password, tras lo cual podremos ver la cámara y moverla hacía donde queramos. En el explorador nos saldrá multitud de opciones: movimiento horizontal, vertical, zoom, posición general, color, snapshots. Figura 3.7 Monitoreo de una cámara IP 5

116 3.4.8 CONECTAR SENSORES EXTERNOS DE ALARMA A UNA CÁMARA IP Todas las cámaras y los servidores de video disponen de entradas para poder conectar sensores que no vengan integrados en la cámara, por ejemplo sensores de movimiento convencionales. A continuación se muestra en la figura 3.28 un ejemplo de esta conexión. Figura 3.8 Conexión de alarmas a una cámara IP Fuente: Las cámaras IP y los servidores de video suelen disponer de un sistema de detección de movimiento (utilizando el análisis instantáneo y continuado de los cambios que se producen en los fotogramas registrados por el sensor óptico. Con este sistema de detección podemos graduar el nivel de detección de movimiento de las imágenes, y poder diferenciar si en el sistema ha entrado un coche o un peatón, incluso pudiendo diferenciar áreas dentro de una misma imagen en algunos modelos de cámaras y cada área con diferente sensibilidad de movimiento. 6

117 3.4.9 COMO PONER LAS CÁMARAS IP EN EL EXTERIOR Al igual que casi todas las cámaras de televisión, las cámaras IP están diseñadas para ser utilizadas en interiores (con unas condiciones de polvo, humedad, temperatura), pero para ser utilizadas en el exterior (o en interiores con condiciones especiales) es necesario el uso de carcasas de protección adecuadas al uso que se quiera dar a la cámara. Hay una amplia variedad de carcasas: estancas, con ventilación, con calefacción, metálicas, plásticas, domos, según el uso que se le quiera dar a la cámara se aconseja uno u otro tipo de carcasa PROTOCOLOS Y PUERTOS UTILIZADOS PARA EL VÌDEO IP Los protocolos y sus números de puertos utilizados para la transferencia de vídeo IP se describen a continuación en la tabla 3.2: Figura 3.2 Puertos utilizados para la transferencia de video Protocolo Puerto Uso común Uso en vídeo IP FTP 2 Transferencia de imágenes Transferencia de ficheros a través desde una cámara IP a un de Internet /intranet servidor FTP Una cámara de video puede SMTP 25 Protocolo para el envío de enviar imágenes de alarma utilizando su cliente de HTTP 80 Utilizado para navegar en la Web Modo común de transferencia de video desde una cámara que trabaja como un servidor Web RTP Utilizado para el envió de video y No Modo común de transmitir video audio a través de Internet. definido en formato MPEG Utilizado en videoconferencia. 7

118 3.4. SISTEMAS DE COMPRESIÓN QUE UTILIZAN LAS CÁMARAS IP El sistema de Compresión de imagen de las cámaras IP sirve para hacer que la información obtenida de la cámara, que es mucha información y de gran tamaño, y que si no se comprime adecuadamente es imposible que se envíe por los cables de una red Local (LAN) o de las líneas telefónicas. Al comprimir pretendemos que ocupe lo menos posible, sin que las imágenes enviadas sufran pérdidas en la calidad o en la visualización. Resumiendo, los sistemas de compresión tienen como objetivo ajustar la información captada por la cámara a los anchos de banda de los sistemas de transmisión como por ejemplo el ADSL. La consideración clave es seleccionar un estándar de compresión de vídeo, los estándares de compresión actuales son el MJPEG y MPEG, este último es el más reciente y muy potente. A continuación se describen estos estándares: a) MJPEG Motion JPEG es el estándar utilizado más habitualmente en sistemas de vídeo IP. Una cámara de red, como una cámara digital de imagen fija, capta las imágenes individuales y las comprime en formato JPEG. La cámara IP puede captar y comprimir, por ejemplo, 30 imágenes individuales por segundo (30 ips, imágenes por segundo) y, a continuación, las dispone en una secuencia continua de imágenes a través de una red hasta una estación de visualización. Con una velocidad de imagen de aproximadamente 6 fps y superior, el visualizador percibe una imagen animada a pantalla completa (full motion video). Nos referimos a este método como Motion JPEG o MJPEG. De la misma forma que cada imagen individual es una imagen JPEG completamente comprimida, todas ellas poseen la misma calidad garantizada, que se determina por el nivel de compresión elegido para el servidor de vídeo o cámara IP. 8

119 b) MPEG Una de las técnicas de transmisión de vídeo y audio más extensamente conocidas es el estándar MPEG (iniciado por el grupo Motion Picture Experts a finales de la década de los 80). Este apartado se centra en la parte de vídeo de los estándares de vídeo MPEG. El principio básico de MPEG es la comparación de dos imágenes comprimidas que deben transmitirse a través de la red. La primera imagen comprimida se utiliza como fotograma de referencia y únicamente se envían partes de las siguientes imágenes que son distintas de la imagen de referencia. Existen diversos estándares MPEG diferentes: MPEG- salió al mercado en el año 993 y su objetivo era el almacenamiento de vídeo digital en CD. Por tanto, la mayoría de codificadores y descodificadores MPEG- están diseñados para una tasa de bits de destino de aproximadamente,5mbit/s, con resolución CIF. MPEG-2 se aprobó en 994 como un estándar y fue diseñado para vídeo digital de alta calidad (DVD), TV digital de alta definición (HDTV), soportes de almacenamiento de datos (ISM), vídeo de difusión digital (DBV) y TV por cable (CATV). El proyecto MPEG-2 se centró en ampliar la técnica de compresión MPEG- a fin de trabajar con imágenes más grandes y de mayor calidad a expensas de una menor relación de compresión y una tasa de bits más elevada. La velocidad de imagen es de hasta 25(PAL)/30 (NTSC) ips, como ocurre en MPEG-. MPEG-4 es la evolución de MPEG-2. Dispone de muchas más herramientas para reducir la tasa de bits necesaria para lograr cierta calidad de imagen en una aplicación o escena de imágenes determinadas. Además, la velocidad de imagen no se limita a 25/30 ips. 9

120 3.4.2 FORMA DE MONITOREAR DE UNA CÁMARA IP Para la visualización de las cámaras IP lo único que se necesita es que en el sistema operativo del PC se encuentre instalado el Microsoft Internet Explorer, gracias al cual tendremos acceso a la dirección propia de la cámara IP, que nos mostrará las imágenes de lo que en ese momento este sucediendo. Esto resulta extremadamente útil, ya que permitirá poder visualizar la cámara desde cualquier ordenador, en cualquier parte del mundo, sin necesidad de haber instalado un software especifico. No obstante, algunas cámaras IP adjuntan un software de visualización de hasta 4/6 cámaras, permitiendo la visualización simultánea de las mismas, el control, la administración, y por supuesto la reproducción de los videos que se hayan grabado mediante grabación programada, o como consecuencia de alarmas ANCHO DE BANDA QUE CONSUMEN El ancho de banda utilizado por los dispositivos de vigilancia IP depende de la configuración de éstos. Por ejemplo, el uso de ancho de banda de una cámara depende de factores tales como: El tamaño de la imagen La compresión La frecuencia de imagen por segundo La complejidad de la imagen Hay muchas formas de aprovechar al máximo el sistema de vigilancia IP y administrar el consumo de ancho de banda, entre ellas se incluyen las siguientes técnicas: 20

121 Conmutación de redes: Mediante la conmutación de redes (una técnica de conexión utilizada con frecuencia hoy en día) puede dividirse un ordenador y una red de vigilancia IP físicos en dos redes lógicas autónomas. Las redes siguen conectadas físicamente, pero el conmutador de red las divide lógicamente en dos redes virtuales independientes. Redes más rápidas: El precio de los conmutadores y enrutadores baja constantemente, por lo que las redes con capacidad para gigabytes son cada día más asequibles. Al reducir el efecto de la limitación del ancho de banda, las redes más rápidas aumentan el valor potencial de la vigilancia remota sobre red. Frecuencia de imagen condicionada a sucesos: En la mayoría de las aplicaciones no es necesario disponer de 30 imágenes por segundo (ips) en todo momento en todas las cámaras. Las posibilidades de configuración y los sistemas inteligentes incorporados a las cámaras de red o el servidor de vídeo permiten establecer frecuencias de imagen menores (por ejemplo, -3 ips), reduciendo drásticamente el consumo de ancho de banda. En caso de alarma, si está activada la detección de movimiento, la frecuencia de imagen de la grabación puede aumentarse automáticamente hasta un nivel superior. En la mayoría de los casos, la cámara sólo enviará vídeo a través de la red si merece la pena grabar las imágenes, lo que por regla general únicamente supone el 0% del tiempo. El 90% restante no se transmite nada a través de la red. 2

122 3.4.4 TIPOS DE CÁMARAS IP CAMARA IP EN DOMO INTERIOR La cámara IP Speed es un sistema todo en uno basado en Internet. Con diseño compacto y atractivo para encastrar en el techo o instalar en superficie así como la posibilidad de instalar en exterior gracias a su carcasa opcional, nos encontramos ante una cámara Pan/Tilt/Zoom totalmente controlable desde nuestro navegador de Internet como si tuviéramos delante un teclado de control de domos. En nuestra página Web nos aparecerá un joystick para controlar todas las funciones de la cámara. Viene equipada con una cámara color de alta resolución 480 líneas de TV, autofocus, auto balance de blancos, control de ganancia, auto iris, compensación de contraluz, una iluminación mínima de tan solo 0,3 lux y un zoom óptico de 22x. Se pueden programar hasta 28 posiciones y 4 grupos de controles auto pan. El giro de esta cámara es de 360º. En cuanto a las características de conexión en red nos encontramos con las mismas que un servidor de video IP pero con solo una entrada de video. Opcionalmente se puede instalar en exterior con la carcasa C-26. En la figura 3.9 se puede observar esta cámara. Figura No 3.9 Cámara IP domo Fuente: ip en domo interior.htm 22

123 CÁMARA IP D-LINK DCS-200 La cámara de seguridad de D-Link DCS-200, está diseñada como un sistema de seguridad y monitoreo autónomo, que permite observar remotamente, desde el hogar u oficina, un lugar determinado a monitorear. Con todas las facilidades, la cámara DCS-200 puede ser conectada a cualquier red Ethernet en una Oficina o Campus o a Internet de Banda Ancha, vía un DI-704UP (Internet Server) por ejemplo. La cámara provee una alta calidad de video, además tiene incorporado un Servidor Web y detecta movimiento para grabar. Adicionalmente incorpora gratuitamente un poderoso software para monitoreo y administración de múltiples cámaras. La cámara DCS-200 es la solución de video vigilancia con la mejor relación costo/efectividad del mercado, ideal y conveniente para el SOHO. Características Técnicas Sistema de monitoreo autónomo gracias a su Servidor Web Integrado. Monitoreo Remoto vía Web. Monitoreo de múltiples cámaras vía Software Windows, hasta 6 en forma simultánea. Activación de grabado de video, ante detección de movimiento, y Fácil y rápida implementación de sistema de video vigilancia. Zoom digital de 4x Soporte de UPnP & DNS 23

124 A continuación se muestran unas figuras de esta cámara: Figura 3.20 Cámara seguridad D-Link DCS-200 Fuente: Figura 3.2 Vista trasera de la cámara DCS-200 Fuente: 24

125 CÁMARA LINKSYS WVC54GC Esta cámara Linksys modelo wvc54gc es ideal para empresas que necesitan monitoreo en sus departamentos, se puede conectar de forma inalámbrica a la red de una oficina y transmite vídeo en directo, a través de Internet, a un navegador Web accesible prácticamente en cualquier PC basado en el sistema operativo Windows. La cámara tiene 2 conectores, el de la alimentación (5V) y un ethernet 0/00 que detecta si está conectado a un router y debe estar en modo normal o si está conectado a un PC y debe ponerse en modo cruzado. El de alimentación siempre debe estar conectado y el ethernet se usa para la instalación y luego es opcional al disponer de WIFI. También dispone de un botón de reset para devolver la cámara a su estado de configuración original. A continuación se muestra una figura de esta cámara: Figura 3.22 Cámara IP Linksys WVC54GC Fuente: 25

126 CAPÍTULO IV PLANTEAMIENTO Y ESTUDIO DE FACTIBILIDAD INTRODUCCIÓN Finalizada la etapa de investigación y verificación de la información, se ha identificado que se hace necesaria la implantación del prototipo. En este capitulo se escogerá la solución que se ajuste más a las necesidades del proyecto y que permita una implementación sencilla y con el menor impacto técnico, social y económico posible. La propuesta de diseñar un PROTOTIPO PARA EL LEVANTAMIENTO DE SERVICIOS SOBRE IP PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA DE LA ULEAM permitirá a la Universidad ampliar los servicios que tiene dicho anillo, de esta manera se le sacará mayor provecho a la infraestructura existente. El desarrollo de este prototipo dará la pauta para la utilización de nuevas tecnologías como son telefonía IP y vídeo IP que aún no cuenta la Universidad. Los avances en el área informática y la tecnología informática nos brindan la posibilidad de crear diversidad de aplicaciones, que permita la utilización de dispositivos de auge actual. En esta etapa se determinará los requerimientos de recursos, los costos, los beneficios y la viabilidad del proyecto propuesto. 26

127 4. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN Las alternativas de solución que se analizará son en base a los protocolos H. 323 y SIP y en base a hardware se describirá las soluciones de las empresas 3Com, Cisco y D-Link para la implantación del Prototipo. 4.. SOLUCIONES BASADAS EN PROTOCOLOS Los protocolos a considerar son el H.323 y el SIP, para comparar las diferencias a continuación se describe en la tabla 4. las características de estos dos protocolos: Tabla 4. Comparación de características de los protocolos H.323 y SIP Características Alternativa Protocolo H.323 Alternativa 2 Protocolo SIP STANDAR ITU-T IETF H.323 cubre casi todos los servicios SIP es modular y cubre la ARQUITECTURA como capacidad de intercambio, control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio, registro y más. señalización básica, la localización de usuarios y el registro. Otras características se implementan en protocolos separados. COMPONENTES Terminal/Gateway UA Gatekeeper Servidores CODIFICACIÓN Binaria Textual SEGURIDAD Soporta autentificación de llamante Define mecanismos de seguridad y y llamado mediante HTTP. facilidades de negociación Autentificación criptográfica y mediante H.235, puede usar SSL encriptación son soportados salto a para seguridad en la capa de salto por SSL/TSL pero SIP puede transporte. usar cualquier capa de transporte. PROTOCOLO DE TRANSPORTE CONFERENCIA DE VÍDEO Y DATOS Fiable o no fiable, ej: TCP o UDP. La mayoría de las entidades H.323 usan transporte fiable( TCP ) para señalización H.323 soporta todo tipo de conferencia de vídeo y datos. Los procedimientos permiten control de la conferencia y sincronización de los streams de audio y vídeo. Fuente: Elaboración: Autor Fiable o no fiable, ejemplo: TCP o UDP. La mayoría de las entidades SIP usan transporte no fiable (UDP) para señalización. SIP no soporta protocolos de vídeo como T.20 y no tiene ningún protocolo para control de la conferencia. 27

128 La tabla anterior nos indica que H.323 y SIP son dos protocolos que realizan una serie de tareas comunes por lo que, en cierto modo, se puede considerar que son sustitutivos uno de otro en diversos aspectos. Sin embargo, también presentan una serie de características que los hace diferentes: H.323 es un protocolo binario que usa el formato de codificación ASN.. SIP es un protocolo basado en texto que comparte muchas similitudes con HTTP. SIP podría implementarse en casi cualquier lenguaje mientras que la más compleja codificación ASN. lleva a código más complejo, generalmente en C/C++. La arquitectura cliente/servidor de SIP es más fácil de implementar, al igual que sus mecanismos de seguridad y de gestión. En la actualidad, el mundo de la voz sobre IP está todavía en sus inicios. Sin embargo, es de esperar un gran incremento en el número de usuarios y de minutos cursados por las redes una vez que el servicio esté plenamente operativo y garantice unos niveles de calidad tales que permitan concebirlo como una alternativa aceptable al servicio telefónico tradicional. Por esta razón, se deben implementar soluciones que aseguren una gran escalabilidad, como hace SIP gracias a su arquitectura cliente/servidor. H.323 presenta más problemas en este sentido por su gran complejidad. Ante todo lo expuesto hasta ahora, no debería haber ninguna discusión a la hora de decidir qué protocolo adoptar, por lo tanto concluimos que la mejor alternativa es trabajar con el protocolo SIP, ya que está más cercano a HTTP, empleado en Internet, paradigma de red de paquetes. Por lo tanto se va a utilizar los dispositivos que trabajen con el protocolo SIP porque permite una evolución hacia el Internet. 28

129 4..2 SOLUCIONES BASADAS EN HARDWARE Para las alternativas basadas en hardware a continuación se describen las soluciones de las empresas 3Com, Cisco y D-Link SOLUCIÓN DE TELEFONIA SOBRE IP DE 3COM Para la implementación del prototipo, los dispositivos que se necesitan y ofrece esta compañía son los siguientes: CENTRAL NBX V3000 El excepcionalmente económico sistema NBX V3000 con completa funcionalidad se aúna a la cartera de productos galardonada de 3Com, comprobando aún más la forma en que la compañía aplica su innovación tecnológica a los retos de las comunicaciones y cambiando la forma en que hablan los negocios El sistema NBX V3000 aísla la funcionalidad del teléfono de los asuntos cotidianos asociados con computadoras de escritorio y servidores. Su sistema operativo en tiempo real VxWorks es tan confiable que se utiliza en marcapasos para el corazón, y su hardware de lata disponibilidad con la que se puede contar. 3Com comprende que la mayoría de los sistemas telefónicos son un misterio para los usuarios cotidianos y muchas para el personal con la responsabilidad de administrarlos. El resultado es muchas veces la pérdida de productividad y oportunidades. La figura 4. muestra la central IP V

130 Figura 4. Central IP V3000 Fuente: ESPECIFICACIONES Requerimientos del sistema LAN Ethernet 00BASE-TX o 0BASE-T Solución de Telefonía IP 3Com NBX V3000 Dos teléfonos de empresa de 3Com Capacidad del sistema Soporta hasta.500 dispositivos (líneas/estaciones), incluyendo hasta 720 líneas PSTN de Oficina Central y 48 Líneas de Enlace Virtual Conexiones de puerto WAN: mediante router externo con soporte IP-ToS LAN: un puerto de enlace ascendente 0/00 Diagnóstico: puerto serie 30

131 Estándares de red, priorización y compresión de audio 00BASE-T, 0BASE-T, H.323, G.7, G.729a/b, ADPCM, 802.d/p/Q, 802.2, 802.3, 802.3af, 802., IP, IP-ToS, DiffServ, TCP/IP, UDP/IP, DHCP, DNS Requisitos de alimentación NBX V3000: VAC, Hz, A VAC, Hz, 0,5 A Disipación de potencia NBX V3000: 50 W Teléfono: 5 W (máximo) Dimensiones y peso del chasis / procesador de llamadas Altura: 4,445 cm (,75") Anchura: 37,465 cm (4,75") Fondo: 43,85 cm (7,25") Peso: chasis - 5,68805 kg (,54 libras) Condiciones ambientales Temperatura de funcionamiento: de 0 a 40 C (de 32 a 04 F) Temperatura de almacenaje: de -40 a +70 C (de -40 a +58 F) Humedad: de 5 a 85% sin condensación 3

132 TELÉFONO BÁSICO 3Com 30 El teléfono Básico 3Com 30 ofrece las capacidades de los teléfonos grandes en un factor de forma compacto. Sus funciones prácticas, pero fáciles de usar, incluyen un teléfono altoparlante de una sola vía para el personal que necesita comunicaciones sin manos y bidireccionales. Tiene una pantalla intuitiva con varias líneas, tres teclas suaves y un cursor de cuatro direcciones proporciona acceso instantáneo al directorio y los registros de llamadas de la localidad. También presenta dos puertos conmutados de Ethernet 0/00 que permiten la conveniente conexión de una computadora u otro dispositivo en la red. Características Ofrece velocidades Gigabit con dos puertos de uplink de switching 0/00/000. Permite un acceso flexible a las funciones, con 0 botones luminosos programables. Ofrece la comodidad de 0 botones con funciones predefinidas, incluyendo Altavoz, Repetición de marcado, Conferencia, Transferencia, Llamada en espera, Buzón de Voz, Envío a Buzón, Manos Libres, y dos controles de Volumen. Permite una fácil interacción del usuario con el display, mediante un cursor de cuatro direcciones y 0 teclas software sensible al contexto. Ofrece el rendimiento de audio de un sistema manos libres de alta calidad y totalmente dúplex 32

133 Permite comprobar rápidamente los mensajes, con un gran indicador de mensajes en espera. Facilita el uso en escritorio o en pared con una base de montaje de múltiples posiciones. A continuación se muestra en el siguiente grafico teléfono 30 Figura 4.2 Teléfono IP 30 Fuente: A continuación se muestra una figura con la instalación de los dispositivos 33

134 Figura 4.3 Diseño de la Solución de 3Com Elaboración: Autor OFERTA ECONÓMICA DE LA SOLUCIÓN 3COM Según la solución que ofrece la compañía 3Com y que se han descrito, los dispositivos a utilizar con sus respectivos valores se detallan en la tabla 4.2 Tabla 4.2 Cantidad Dispositivo Precio unitario Precio total Central IP NBX V3000 $ 3, $ 3, Teléfonos 3Com Cámaras IP Total 3, Elaboración: Autor 34

135 SOLUCIÓN DE TELEFONIA SOBRE IP DE CISCO INTRODUCCIÓN Los beneficios de las soluciones de Comunicaciones IP ya no sólo están disponibles para empresas grandes. Con este completo conjunto de soluciones diseñado específicamente para pequeñas y medianas empresas, Cisco permite a cualquier empresa disfrutar de los ahorros de costos, la gestión simplificada y la comunicación mejorada que proporciona las soluciones de Comunicaciones IP de Cisco. Cuando se implementa la arquitectura adecuada mediante la solución de Comunicaciones IP de Cisco completa basada en estándares, las pequeñas y medianas empresas obtienen una elevada rentabilidad de la inversión a corto plazo, adicionalmente, la solución también aportará beneficios a largo plazo durante los próximos años. Las pequeñas y medianas empresas generalmente obtienen un rendimiento de la inversión inmediato después de implementar una solución de Comunicaciones IP. Para optimizar la solución, las empresas deben evaluar su sistema de Comunicaciones IP con frecuencia, centrándose en las áreas en las que la solución ha sido más eficaz. Es imprescindible también examinar las aplicaciones o los procesos nuevos que podrían aportar beneficios adicionales a su empresa. 35

136 TELÉFONOS CISCO IP 7960G Los teléfonos IP de la serie Cisco 7900 son aplicaciones de comunicación basadas en estándares que pueden trabajar conjuntamente con los sistemas de telefonía IP mediante la tecnología de Cisco CallManager o Session Initiation Protocol (SIP). El teléfono Cisco IP 7960G o 7940G es un aparato con funciones muy completas, que le permitirá establecer comunicación por voz a través de la misma red de datos que emplee para sus ordenadores; podrá realizar y recibir llamadas telefónicas, situar llamadas en espera, realizar marcaciones rápidas, transferir llamadas, realizar conferencias, etcétera. Además de las funciones de manejo de llamadas básicas, su teléfono es compatible con funciones de telefonía especializadas o avanzadas que permiten ampliar y personalizar las posibilidades de manejo de llamadas. El teléfono IP 7960 de Cisco también permite: Acceso a datos y servicios disponibles en la red: puede acceder a servicios basados en Web desde el teléfono. Control en línea desde sus páginas Web de Opciones de usuario: puede personalizar las funciones del teléfono desde el ordenador mediante un navegador de Internet. Sistema de ayuda en línea: puede obtener información acerca de las funciones, los botones, las teclas programadas y los elementos de menú directamente desde su teléfono. Entre otras características, la electrónica del teléfono IP de Cisco ofrece: Botones para el modo de altavoz y el modo de cascos. Cuatro teclas programadas para el acceso a las distintas funciones de telefonía. Botones programados para las líneas de teléfono, las funciones, los números de marcación rápida y los servicios. 36

137 A continuación en la figura 4.7 se describe en detalle las partes del teléfono, y en la tabla 4.3 las funciones de cada parte: Figura 4.7 Teléfono IP 7960 de Cisco Fuente: Tabla 4.3 Características del teléfono IP Cisco 30 Banda luminosa del Indica la presencia de llamadas entrantes o mensajes de voz nuevos. 2 Pantalla del teléfono Muestra funciones del teléfono 3 Tipo de modelo Indica el modelo de su teléfono IP de Cisco 4 Botones Programados Líneas de teléfono (botones de línea) Números de marcación rápida (botones de marcación rápida) Servicios basados en Web (por ejemplo, un botón Libreta de direcciones personal) 5 Permite ajustar el ángulo de la base del Botón del soporte base teléfono. 6 Abre/cierra el menú Directorios. Utilícelo para Botón Directorios acceder a los registros de llamadas y a los directorios corporativos 7 Botón ayuda Activa el menú Ayuda 8 Botón Configuración Abre/cierra el menú Configuración. Utilícelo para controlar el contraste de la pantalla del teléfono y los sonidos del timbre. 9 Botón Altavoz Activa o desactiva el altavoz del teléfono 0 Botón Silencio Activa o desactiva la función de silencio Botón Cascos Activa o desactiva los cascos 2 Botón Volumen Controla el volumen y otros parámetros configuración 3 Botón Servicios Abre/cierra el menú Servicios Elaboración: Autor 37

138 CISCO CALL MANAGER EXPRESS Cisco CallManager Express es una solución integrada en el software Cisco IOS que permite a los teléfonos IP de Cisco el procesamiento de las llamadas. Esta solución permite a la gran cartera de routers de acceso de Cisco ofrecer características telefónicas similares a las que suelen emplear los usuarios empresariales para satisfacer los requisitos de la pequeña empresa, con lo que posibilita la instalación en las empresas pequeñas de una solución de comunicaciones por IP eficaz y muy fiable. Los clientes ya pueden escalar la telefonía por IP a un sitio pequeño o a una delegación gracias a una solución que es muy sencilla de instalar, administrar y mantener. La solución Cisco CallManager Express es perfecta para los clientes que buscan una solución económica, fiable y con gran cantidad de características para una instalación de un máximo de 00 usuarios. El procesamiento de llamadas se integra en el software IOS para proporcionar el conjunto principal de características telefónicas que necesitan los clientes para cubrir sus necesidades. Incluye una interfaz grafica de usuario intuitiva y fácil de utilizar para configurar las preferencias y facilitar la administración del sistema. En esta solución los teléfonos IP se conectan a un switch LAN ethernet preparado para voz, que a su vez se conecta a un router preparado para Call Manager Express. El software gestiona el procesamiento y control de llamadas, así como el control de funciones. Este router también funciona como gateway para conectar sitios remotos a través de una red privada o publica, o para comunicarse con las personas que llaman desde afuera. 38

139 Plataformas de Cisco CallManager Express Cisco Systems ha desarrollado Cisco CallManager Express para todos los routers de acceso de Cisco que soportan voz. En la actualidad, esta capacidad la soportan los dispositivos integrados de acceso de la serie Cisco IAD 2400, los routers modulares de acceso Cisco 75-V y 760-V, y los routers de las series Cisco 2600XM, 269 y La tabla 4.4 compara las especificaciones del sistema de una oficina pequeña que utiliza Cisco CallManager Express, representado por los routers Cisco 760-V o Cisco 262XM, y del sistema de una oficina mediana que utiliza Cisco CallManager Express, representado por el router de acceso Cisco Tabla 4.4 Especificaciones de los router de CallManager Express Especificaciones Cisco760-V Cisco 262XM Cisco3745 Número máximo de teléfonos Número máximo de líneas Máximo de enlaces FXO Máximo de enlaces BRI Máximo de puertos Ethernet Velocidad de procesamiento de 6kpps 30kpps 255kpps datos Ranuras de interfaz WAN Memoria del sistema 64 MB/28 MB 96 MB/28 MB 28 MB/256MB Elaboración: Autor 39

140 SOLUCIÓN DE VÍDEO IP DE CISCO Para la solución de vídeo IP de Cisco se utilizan cámaras de la marca Linksys modelo WVC54GC. CÁMARA IP LINKSYS WVC54GC La cámara compacta para Internet y redes Wireless-G de Linksys (WVC54GC) se conecta de forma inalámbrica a la red de un hogar o de una oficina y transmite vídeo en directo, a través de Internet, a un navegador Web accesible prácticamente en cualquier PC basado en el sistema operativo Windows, para permitir a los usuarios una sencilla monitorización de sus bienes más importantes. Asimismo, se le puede asignar un nombre fácil de recordar a través del servicio de dominio SoloLink de Linksys para de esta manera simplificar el acceso al contenido grabado. Después de activar su modo de seguridad, la cámara WVC54GC envía alertas mediante correos electrónicos con clips de vídeo hasta a un máximo de tres direcciones de correo diferentes cuando detecta algún movimiento en su campo de visualización. Características Servicios Web integrados: para ver las imágenes en la mayoría de los navegadores de Internet. Soporte de compresión MPEG-4 mejorada. Visualización de imágenes de vídeo en red. Funciones de multivisualización y grabación así como para toma de instantáneas (Snapshot). 40

141 Permite crear una base de datos para la autenticación del usuario. Resolución de hasta 320 x 240 px. Hasta 4 usuarios remotos simultáneos. DNNS: ofrece soporte al Sistema Dinámico de Dominio (DNNS) del servicio SoloLink de Linksys. Soporte a múltiples plataformas: TCP/IP, SMTP, HTTP, DHCP. A continuación en la siguiente figura se muestra esta cámara: Figura 4.8 Cámara IP Linksys WVC54GC Fuente: En la siguiente figura se muestra la solución de la compañía Cisco: 4

142 Figura 4.9 Diseño de la Solución de Cisco Elaboración: Autor COSTOS DE LA SOLUCIÓN CISCO Según la solución que ofrece la compañía Cisco, los dispositivos a utilizar con sus respectivos valores se detallan en la tabla 4.4 Tabla 4.5 Costos de la Solución de Cisco Cantidad Dispositivo Precio unitario Precio total Central IP Cisco Call Manager Express $ 3, $ 3, Teléfonos IP Cámaras IP Linksys Total 4,00.00 Elaboración: Autor 42

143 SOLUCIÓN DE TELEFONÍA IP D-LINK INTRODUCCIÓN La convergencia de voz y datos es prácticamente un estándar en toda red actual, y que de manera creciente desde las grandes corporaciones hasta las pequeñas y medianas empresas, la consideran como parte central e integral para el funcionamiento de sus negocios. Para ello D-Link provee soluciones de VoIP, con la que es posible proporcionar una solución costo efectiva de manera rápida y eficiente para la red de comunicaciones. Telefonía IP a través de Internet, también llamada Voice over IP (VoIP), está definida como el transporte de datos a través de Internet tal y como el estándar de datos. Las llamadas telefónicas a través de Internet pueden provenir de teléfonos tradicionales a través del ruteo de datos que hace un Gateway, a través de Pc s vía software o a través de teléfonos IP. La importancia de disponer de telefonía a través de Internet está asociada al bajo costo y a la facilidad de integrar nuevos servicios de voz. Esta telefonía integra la variedad de servicios disponibles de Internet con la infraestructura PSNT (Public Switched Telephone Network). 43

144 CENTRAL IP-PBX DVX-000 El DVX-000 es una IP-PBX basado en protocolo SIP que incorpora todas las características necesarias de un sistema telefónico del cual puede depender una compañía. El servidor de llamadas DVX-000 ofrece todas las características esenciales de telefonía para las pequeñas y medianas empresas, tales como: desvío de llamadas, llamadas en espera, buscador y buzón de mensajes. Permite utilizar teléfonos comunes a través de una salida externa vía gateway o servicios costo/efectivos a través de teléfonos IP. El DVX-000 es configurable a nivel usuario a través de las herramientas de configuración Web. El administrador asigna un perfil de telefonía a cada extensión, lo que permite el mejor cruce de asignación de funciones de trabajo para usuarios. Cada usuario puede afinar su asignación de perfil vía Web para sincronizar su agenda de trabajo diaria. Comúnmente, las conferencias telefónicas por hardware o servicio son caras. La DVX-000 incorpora un puente de conferencia telefónica, la cual hace de esto un mayor valor sin incorporar mayores costos. Los usuarios están habilitados para agendar e invitar a reuniones de conferencia vía configuración Web. La DVX-000 utiliza características avanzadas de seguridad para proteger su red de voz, frente a accesos no autorizados. Para prevenir hackers a través de grietas del sistema, la DVX-000 utiliza un software de autentificación-encriptación MD5 SIP. También incorpora de manera integrada un firewall para detección de intrusos y protección contra ataques DoS (denial of service). 44

145 La DVX-000 incorpora un diseño solid-state, que ofrece años de operación sin detener el equipo. El compacto housing permite sujetar al equipo en murallas o stackearlo con otros Switches Ethernet existentes o Gateways PSTN. La DVX-000 está diseñada con doble procesador para soportar 25 llamadas concurrentes. Su excelente rendimiento permite alinear de manera directa one to one una extensión a la línea telefónica, permitiendo darle el uso adecuado según su oficina. A continuación se muestra está IP PBX. Figura 4.0 Central IP PBX DVX 000 D-Link Características Fuente: Hasta 25 extensiones. 25 llamadas simultáneas (entrantes y salientes) Estadísticas de llamadas y históricos de las mismas. Funciones típicas de PBX (Caller ID, Call Transfer, Call History, Call Hold, Do Not Disturb, Call Forwarding (Always/on Busy/on No Answer/Follow me) Music on Hold IVR configurable Mailbox hasta Gb almacenable (IVR también) Dual Intel IXP MHz StrongARM Processors 64 MB SDRAM (Expandable to 256 MB) 45

146 TELÉFONO DPH-40S Business IP Phone Teléfono VoIP DPH-40S Business IP Phone, RJ-45 Altavoz para conferencias, 0 teclas de función pantalla LCD de 2.5 pulgadas, identificador de llamadas, directorio, indicador de mensajes con acceso de un toque a voic . A continuación se muestra este teléfono. Figura 4. Teléfono VoIP DPH-40S Business IP Phone Fuente: Características 2 puertos RJ-45 auto-sensing 0/00Mbps para conectar a Internet y a pc Soporta protocolos de Internet: IP, TCP, UDP, ARP, HTTP Soporta protocolo de VoIP SIP Audio Code : G.7.u-law/a-law, G.723., G.729a/b Configuración Vía Keypad & LCD, Web browser, Auto/manual provisioning system. 46

147 CÁMARA DVC-000 El D-Link DVC-000 i2eye VideoPhone introduce al fascinante mundo de video conferencia sobre Internet de Banda Ancha, acercando a la familia, amigos y compañeros de trabajo en diferentes lugares del mundo. El VideoPhone D-Link i2eye simplifica los procesos de configuración de la video conferencia. El equipo se conecta directamente a un teléfono estándar y a un televisor, además a la conexión broadband para Internet (Módem ADSL o Cable Módem) a través de un puerto Ethernet. Sin necesitar de la computadora el equipo permite realizar una comunicación de video conferencia. Tabla 4.6 Características DVC-000 Estándar H.323 Entradas y salidas Power Ethernet RJ 45 Video CIF (352x288 pixel) QCIF (76x44 pixel) Audio Half/Full Duplex Dimensiones 6,08 x 8,07 x,5 Peso 389 grs. A continuación se muestra en la siguiente figura esta cámara: Figura 4.2 Cámara D-Link DVC-000 Fuente: 47

148 Figura 4.3 Esquema de la Solución de D-Link COSTOS DE LA SOLUCIÓN D-LINK Según la solución que ofrece la compañía D-Link, los dispositivos a utilizar con sus respectivos valores se detallan en la tabla 4.7 Tabla 4.7 Costos de la Solución de D-Link Cantidad Dispositivo Precio unitario Precio total Central IP DVX-000 $ $ Teléfonos IP DHP-40S Cámaras IP Total,00.00 Elaboración: Autor 48

149 4.2 COMPARACIÓN DE ALTERNATIVAS Una vez revisado las soluciones de las compañías 3Com, Cisco y D-Link hacemos una comparación para elegir la mejor alternativa. Para esta comparación se tomará en cuenta las características, técnicas, operacional y económica. La tabla 4.7 muestra esta comparación. Tabla 4.8 Comparación de Soluciones Alternativas Técnica Operacional Económica 3COM CISCO D-LINK Elaboración: Autor Muy buena Buena Regular Dada estas comparaciones se puede concluir los dispositivos Linksys de la empresa Cisco son los que cumplen con los requerimientos para la realización del prototipo tomando en cuenta las características que se consideraron en la tabla anterior. 49

150 4.3 SELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA Para elegir la alternativa de solución del prototipo se tienen las siguientes conclusiones: El protocolo SIP es el que actualmente utilizan la mayoría de dispositivos y es el de mejor rendimiento. Los dispositivos Linksys son muy buenos en rendimiento y están dentro del presupuesto del prototipo. Debido al alto costo de una central telefónica IP se puede trabajar con una central basada software. La cámara Linksys tiene un aceptable rendimiento en comparación a las de las otras empresas. Con las conclusiones descritas anteriormente se determina trabajar con la solución de la empresa Cisco, pero en lugar de la central telefónica IP, se trabajará con una central basada en software. Por lo tanto se utilizará para el servicio de telefonía IP: como servidor de VoIP Asterisk con su plataforma FreePBX y los adaptadores telefónicos P2P Linksys y para el servicio de video IP la cámara Linksys modelo WVC54GC. Nota: Para las pruebas de llamadas telefónicas también se utilizaran los teléfonos MAXIP 0 de net2phone. 50

151 4.4 ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE LA PROPUESTA SELECCIONADA En general los análisis de factibilidad y los estudios de viabilidad, se completan durante la fase de diseño de sistemas, y en general durante la consideración de la evaluación de las diferentes alternativas de solución propuestas. Estos estudios de factibilidad permiten determinar si es posible desarrollar el proyecto o poder darse cuenta de los aspectos que hay que tomar en cuenta para la realización del mismo. Los estudios de factibilidad que se considerarán son: Factibilidad técnica Factibilidad operacional Factibilidad económica A continuación se describe cada uno de ellos: 4.4. FACTIBILIDAD TÉCNICA La realización del prototipo cuenta con los conocimientos del proponente del tema de tesis y la asesoría de profesionales que conocen de instalación de los dispositivos que se van a implementar, lo que va a permitir solucionar cualquier limitación técnica que se presente. Con la investigación realizada se puede asegurar la disponibilidad en el merado comercial de los dispositivos que se van a emplear en la realización del prototipo. Además se contará con el apoyo técnico del personal que labora en la unidad de Internet y en la Facultad de Ciencias Informáticas. 5

152 4.4.2 FACTIBILIDAD OPERATIVA El proyecto es operativo, en virtud que es posible conectar los dispositivos a la red LAN de la Facultad y el edificio de Postgrado donde se va a implantar el prototipo. El personal que labora en la Facultad Ciencias Informáticas y el edificio de Postgrado tiene las condiciones necesarias para utilizar los servicios de telefonía y vídeo IP. Por otro lado, el prototipo es realizable por cuanto en la Universidad la instalación de la Fibra Óptica tiene dos hilos que están libres, entonces en esos hilos se instalarán los dispositivos que se utilizarán en la implantación del prototipo, existiendo el suficiente ancho de banda requerido para el funcionamiento del prototipo FACTIBILIDAD DE ECONÓMICA Generalmente la factibilidad económica es el elemento mas importante ya que a través de el se solventan las demás carencias de otros recursos, es lo mas difícil de conseguir y requiere de actividades adicionales cuando no se posee. De acuerdo a lo investigado para llevar a cabo este prototipo, la alternativa que se va a implementar cuenta el siguiente presupuesto como se describe en la tabla 4.8 que se muestra a continuación. Tabla 4.9 Descripción y precios de los dispositivos a utilizar Cantidad Dispositivo Precio Unitario Precio Total 2 Teléfonos IP MAX IP 0 $ $ Adaptadores Linksys P2P $80.00 $ Cámaras IP Linksys WVC54GC $55.00 $ Total $ Elaboración: Autor 52

153 ANÁLISIS FINANCIERO: COSTO / BENEFICIO El beneficio de implementar una solución de telefonía IP no solo es económico, en el dinero que se puede ahorrar sino también radica en los servicios y aplicaciones que se puedan desarrollar COSTOS TANGIBLES Son todos aquellos recursos que se pueden medir y verificar para su mejor funcionamiento. En la siguiente tabla tenemos la descripción de estos costos con sus respectivos valores: Tabla 4.0 Valores de los costos del prototipo DESCRIPCIÓN VALOR Movilización $ 00,00 Internet $ 50,00 Asesorías $ 50,00 Papelería $ 40,00 Equipos $ 650,00 TOTAL $ 890,00 Elaboración: Autor Esta inversión se estima que se recuperará en 5 años, ya que cada año se reducirá el costo de llamadas. 53

154 COSTOS INTANGIBLES Son todos aquellos recursos en los cuales no se pueden medir fácilmente. Entre estos podemos anotar los siguientes: Instalación de conexiones eléctricas Instalación de teléfonos y cámaras Configuración de equipos BENEFICIOS TANGIBLES Aprovechamiento de recursos para proyectos que utilicen como plataforma la infraestructura de voz y datos. Disminución de los costos de telefonía Mejores servicios a la comunidad universitaria, logrando superar los objetivos académicos y sociales, ofreciendo al país una Universidad de las mejores del medio BENEFICIOS INTANGIBLES Mejor control y mayor seguridad Proveer comunicación telefónica aprovechando el ancho de banda del Internet. Innovación tecnológica con una imagen de vanguardia en una de las tendencias tecnológicas más importantes, la unificación de servicios de voz, video y datos en una sola red de información (Internet). 54

155 4.5 ELEMENTOS A UTILIZAR EN EL PROTOTIPO Se utilizará Asterisk como servidor PBX de VoIP y dispositivos tales como: cámaras IP Linksys para lo que es video; teléfonos IP MAX IP0 y adaptadores telefónicos IP Linksys para lo que es telefonía. A continuación se describen estos elementos y dispositivos SERVIDOR PBX ASTERISK Asterisk es una implementación libre de una centralita telefónica. El programa permite tanto que los teléfonos conectados a la centralita puedan hacer llamadas entre ellos como servir de pasarela a la red telefónica tradicional. El código del programa fue originalmente creado por Mark Spencer (Digium) basado en las ideas y el trabajo previo de Jim Dixon (proyecto de telefonía Zapata). El programa, sus mejoras y correcciones, es el resultado del trabajo colectivo de la comunidad del software (programas) libre. Aunque Asterisk puede funcionar en muchos sistemas operativos, GNU/Linux es la plataforma más estable. Asterisk al ser de código abierto, permite adaptarlo a cualquier sistema que ya esté utilizando una empresa, ya sea una base de datos ó teléfonos virtuales, sin que su fabricante, modelo ó compatibilidad sean un inconveniente. Se podrá integrar estos sistemas al sistema de comunicaciones Asterisk de forma efectiva y funcional. Asterisk no necesita ningún hardware adicional para el VoIP. Para interconectarse con algún tipo de telefonía digital o análoga, Asterisk también apoya a un número de hardware, el mas notables de los hardware manufacturado por el sponsor Asterisk es DIGIUM. Para usar Asterisk sólo se necesita un ordenador personal (PC), pero si se quiere conectar a la red telefónica tradicional se debe añadir el correspondiente periférico dedicado. 55

156 4.5.. ARQUITECTURA DE ASTERISK Asterisk esta cuidadosamente desarrollado para máxima flexibilidad. APIs específicos son definidos en un sistema central PBX. Este centro avanzado maneja interconexión interna del PBX, abstraídos limpiamente por protocolos específicos, Codecs, e interfaces de hardware de aplicaciones de telefonía. Esto le permite al asterisk utilizar cualquier hardware conveniente y tecnología disponible, ahora ó en el futuro para realizar sus funciones esenciales, conectando hardware y aplicaciones. A continuación se muestra una figura con los componentes de la arquitectura de asterisk: Figura 4.4 Arquitectura de Asterisk Fuente: A continuación se describen algunos de estos componentes: 56

157 Lanzador de aplicaciones: Lanza aplicaciones que mejoran servicios para usos tales como, voic , file playback y lista de directorio. Traductor de codecs: usa módulos de Codecs para codificar y decodificar varios formatos de comprensión de audio, usadas en la industria de la telefonía. Un gran número de Codecs están disponibles para satisfacer necesidades y llegar al mejor balance entre la calidad del audio. Organizador y manejador: Maneja organización de tareas de bajo nivel y sistemas de manejo para un óptimo rendimiento bajo cualquier condición de carga. Aplicación API: Esta aplicación permite a varios módulos de tareas cumplir varias funciones, conferencias, paging, lista de directorios, voice mail en la línea de transmisión de datos, y cualquier otra tarea la cual PBX sea capas de cumplir ahora o en el futuro son manejados por estos módulos. Traductor del codec API: Cargar módulos codecs para apoyar varios tipos de audio, codificando y decodificando formatos tales como GMS, mu law, a law, e incluso mp3. Formato de archivo API: Maneja la lectura y escritura de varios formatos de archivos para el almacenaje de datos en el sistema de archivos. Los protocolos que permite utilizar Asterisk son los siguientes: IAX2 SIP MGCP H

158 4.5.2 TELÉFONOS IP Los teléfonos IP que se instalarán son los MAX IP0 y los adaptadores P2P Linksys, a continuación se describen estos teléfonos: TELEFONO MAX IP0 Es un teléfono IP (protocolo de Internet) que permite realizar y recibir llamadas con tarifas muy económicas utilizando voz sobre IP (VoIP) y/o telefonía convencional (PSTN), a usuarios residenciales y corporativos que poseen una conexión de Internet de alta velocidad. El MAX IP 0 es un teléfono IP avanzado que puede también utilizarse para realizar llamadas telefónicas convencionales (PSTN). De esta forma usted puede ahorrar en sus llamadas de larga distancia Internacional utilizando Net2phone y tener la conveniencia de efectuar las llamadas locales a través de las empresas telefónicas locales. El MAX IP0 es perfecto para los usuarios residenciales y/o corporativos ya que ofrece excelente calidad de llamadas y porque se integra fácilmente a la interfaz de banda ancha existente: Tabla 4. Puertos del teléfono MAX IP0 Puerto Cantidad Se conecta a: RJ-45 (LAN) Router, hub o switch RJ-45 (PC) Puerto LAN de la PC RJ- Línea telefónica (para habilitar llamados convencionales) Elaboración: Autor 58

159 VENTAJAS DEL TELÉFONO MAX IP0 Ahorrar en las llamadas a teléfonos convencionales y equipos de Net2Phone en todo el mundo. Utilizar el mismo teléfono para realizar y recibir llamadas de voz sobre IP y/o telefonía convencional. Beneficiarse con las funcionalidades avanzadas y las características especiales de comunicación. El MAX IP0 presenta funcionalidades avanzadas tales como: Desborde a la PSTN, el MAX IP0 conmuta automáticamente la llamada a PSTN en caso de pérdida de la conexión de la llamada IP (y luego retorna al modo VoIP una vez se recupere la conexión). Timbrados separados, con diferente timbre (ring) usted puede reconocer una llamada convencional o VoIP cuando este atendiendo otra llamada. Balance de cuenta, aparece en la pantalla LCD durante el transcurso de una llamada PSTN ya sea en minutos o saldo en dólares. Llamada en espera, permitiéndole recibir una llamada PSTN mientras esta atendiendo una llamada VoIP. Memorias / Discado Rápido, permitiéndole programar hasta 7 números de VoIP utilizados frecuentemente. Altoparlante, permitiendo llamadas a manos libres en modo VoIP. 59

160 REQUISITOS Una conexión de alta velocidad con al menos 7 Kbps de ancho de banda disponible. Router, hub o switch. Opcionalmente: Una línea telefónica análoga (para habilitar el modo PSTN) Una PC (como alternativa de configuración de la unidad y administración avanzada). A continuación se muestra una figura de este modelo de teléfono: Figura 4.5 Teléfono IP MAX IP 0 Fuente: 60

161 ADAPTADOR VOZ IP LINKSYS PAP2 Es un dispositivo que permite conectar terminales analógicos (Teléfonos convencionales domésticos) a un router ADSL o Cable, para poder realizar llamadas de Voz sobre IP contratando el servicio en un operador de VoIP. El nuevo adaptador telefónico de Linksys, combinado con una subscrición a un plan específico de servicio VoIP, convierte la conexión de Internet existente en una línea telefónica de alta calidad para realizar y recibir llamadas telefónicas. El adaptador telefónico viene equipado con dos puertos telefónicos estándares (RJ-) y un puerto Ethernet (RJ-45). Los usuarios conectan sus teléfonos inalámbricos o fijos existentes o una máquina de fax al adaptador telefónico, y conectan el adaptador telefónico a un router o gateway a través del puerto Ethernet. Cada conector telefónico opera individualmente, con servicio telefónico y números telefónicos separados; como tener dos líneas telefónicas. Con el servicio telefónico de alta calidad se obtiene una recepción telefónica clara y conexiones de fax confiables mientras que se navega en Internet al mismo tiempo ESPECIFICACIONES TECNICAS Respalda Iniciación de Sesión Protocolo (SIP) Respalda Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Compresión múltiple de voz (G.u/a, G.726, G.729 y G.723) Configuración de teclado de teléfono vía órdenes de voz Acceso de clave protegida y configuración. 6

162 CARACTERISTICAS DEL ADAPTADOR PAP2 DE LINKSYS El adaptador P2P tiene las características que se muestran el la siguiente tabla: Tabla 4.2 Características del adaptador PAP2 Garantía Un año del fabricante Tarifa de transferencia de datos Mbps Número de puertos 2 Compatibilidad del sistema operativo Windows 2000 Windows XP Marca Linksys Fabricante Linksys Altura 6 /0 pulgadas Anchura 9 23/32 pulgadas Elaboración: Autor A continuación se muestra en la figura este adaptador telefónico: Figura 4.6 Adaptador Telefónico Linksys PAP2 Fuente: 62

163 4.5.3 CÁMARAS DE VÍDEO IP Las cámaras IP que se utilizarán para la implementación del prototipo son los siguientes modelos: CAMARA LINKSYS WVC54GC La cámara compacta para Internet y redes Wireless-G de Linksys (WVC54GC) se conecta de forma inalámbrica a la red de un hogar o de una oficina y transmite vídeo en directo, a través de Internet, a un navegador Web accesible prácticamente en cualquier PC basado en el sistema operativo Windows, para permitir a los usuarios una sencilla monitorización de sus bienes más importantes. Su tamaño exclusivo y la conectividad inalámbrica proporcionan a esta cámara la flexibilidad necesaria para instalarla en la pared más alejada, aunque también se puede colocar en su soporte de sobremesa para obtener una monitorización más localizada. La cámara tiene 2 conectores, el de la alimentación (5V) y un ethernet 0/00 que detecta si está conectado a un router y debe estar en modo normal o si está conectado a un PC y debe ponerse en modo cruzado. El de alimentación siempre debe estar conectado y el ethernet se usa para la instalación y luego es opcional al disponer de WIFI. También dispone de un botón de reset para devolver la cámara a su estado de configuración original. Dispone de un software automático para enviar cuando se detecta movimiento en dos partes configurables de la visión de la cámara, incluso añadiendo 5 segundos de video para ver que está ocurriendo

164 Características Servicios Web integrados: para ver las imágenes en la mayoría de los navegadores de Internet. Soporte de compresión MPEG-4 mejorada. Visualización de imágenes de vídeo en red. Funciones de multivisualización y grabación así como para toma de instantáneas (Snapshot). Permite crear una base de datos para la autenticación del usuario. Resolución de hasta 320 x 240 px. Hasta 4 usuarios remotos simultáneos. Estampación de hora y texto en imágenes. DNNS: ofrece soporte al Sistema Dinámico de Dominio (DNNS) del servicio SoloLink de Linksys. Soporte a múltiples plataformas: TCP/IP, SMTP, HTTP, DHCP. Soporte de seguridad WEP y WPA. Figura 4.7 Cámara Linksys WVC54GC Fuente: Products-WirelessWVC54GC.htm 64

165 CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA PROPUESTA INTRODUCCIÓN Este capítulo tiene la finalidad de dar a conocer la estructura y la forma de desarrollar el prototipo propuesto. Se mostrará el desarrollo del prototipo, cuya implementación se hará en la Facultad de Ciencias Informáticas y el Departamento de Internet, además se realizarán las pruebas. En esta etapa se aplican las distintas técnicas y principios para elaborar los procesos que se utilizarán para la implantación del prototipo. Se elaborarán los diferentes módulos, el ciclo de vida del sistema, así como los diseños de entrada y salida, con el objetivo de proporcionar el bosquejo del prototipo, las características y funcionamiento del proyecto establecido. La propuesta del prototipo es utilizar el ancho de banda con el que cuenta la Universidad para realizar la instalación de telefonía y vídeo IP, y así brindar otros servicios que se pueden aprovechar para tener el máximo rendimiento del anillo de fibra óptica. La universidad al contar con una infraestructura de telefonía y video IP optimizará el desempeño de su personal, ya que al implementar este tipo de sistema, las personas que utilizaran el servicio no van a notar ninguna diferencia en el uso de estas tecnologías. 65

166 5. ANÁLISIS Y PLANTEAMIENTO DEL PROTOTIPO A DESARROLLAR 5... ARQUITECTURA La plataforma sobre la cual va a trabajar la red de VoIP esta conformada por un servidor Asterik que es el encargo del control de las llamadas. Asterisk permite crear las extensiones que sean necesarias. De acuerdo a la implantación del prototipo el diagrama propuesto se muestra en la figura No. 5.. Figura 5. Esquema del Prototipo propuesto Elaboración: Autor 66

167 5..2. SISTEMA OPERATIVO El sistema operativo que se va a utilizar es el GNU/Linux Ubuntu debido a la capacidad en el reconocimiento del software a utilizar HARDWARE Un servidor con las siguientes características mínimas: Procesador Pentium IV 2.2 GHz Memoria 52 MB Disco duro 80 Gb 2 Puertos RJ45 Además se van a utilizar los siguientes dispositivos: Adaptador telefónico Linksys PAP2 Teléfonos MAX IP0 Cámara IP Linksys WVC54C SOFTWARE El software que se va a utilizar para el prototipo es el siguiente: Asterisk Servidor IP Iptraf Internet Explorer 67

168 5.2 PLAN DE ACCIÓN PARA DESARROLLAR LA PROPUESTA Mediante el Plan de acción se va describir las actividades que se van desarrollar durante la realización del prototipo. Para la realización del prototipo se tiene previsto el siguiente cronograma de actividades: Tabla 5. Plan de acción del prototipo ACTIVIDAD TIEMPO ( DÍAS) DESCRIPCIÓN RESULTADOS RESPONSABLE Diseñar propuesta 0 Bosquejo preliminar en bloque Diagrama de bloques de propuesta Desarrollador Licitar y cotizar equipos 0 Solicitar presupuesto de los equipos Compra de equipos Desarrollador Diseñar el prototipo 5 Diseñar la conexión de los equipos Construcción de los sistemas de telefonía y video Desarrollador Instalación de equipos 5 Conexión de los equipos Funcionamiento de equipos Desarrollador Pruebas de equipos 20 Utilización de teléfonos y cámaras Correcto desempeño de equipos Desarrollador Elaboración: Autor 68

169 5.3 CICLO DE VIDA DEL PROTOTIPO El ciclo de vida que se va a utilizar es el método de cascada, este consiste en desarrollar el proyecto secuencialmente, se escogió este método porque el prototipo se irá desarrollando por etapas. A continuación se muestra una figura con las actividades de este método: Figura 5.2 Ciclo de Vida Análisis de requerimientos Diseño del prototipo Mantenimiento y Pruebas Implementación & Instalación Elaboración: Autor 69

170 5.3.. DESCRIPCIÓN DEL CICLO DE VIDA DEL PROTOTIPO Las actividades que se van a desarrollar en este ciclo de vida se describen a continuación: Análisis Actividad en la que se analizan y clarifican los diferentes aspectos del problema que deben ser resueltos por el proyecto, con el fin de establecer claramente que debe ser aplicado. El resultado normalmente es un documento de requisitos que especifica las funcionalidades del proyecto (prototipo) y lo que tiene que hacerse Diseño Actividad mediante la cual podemos traducir con precisión todos los requerimientos necesarios del cliente u organización de un producto o sistema terminado. El análisis se ocupa de lo que hay que hacer, mientras que el diseño se ocupa como hacerlo Implementación Actividad en la que se realiza la conexión y configuración de los equipos para el funcionamiento del prototipo. La implementación se encarga de concretar el diseño realizado en la actividad anterior Pruebas Actividad en la que se aseguran que la aplicación o proyecto construido satisface los requisitos del usuario. 70

171 5.4 DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE TELEFONÍA IP Y VÍDEO IP La construcción del sistema de Telefonía IP se la realiza mediante la conexión de un adaptador telefónico a un switch mediante un cable RJ-45 tal como se ilustra a continuación: Figura 5.3: Ilustración del sistema de telefonía Adaptador telefónico Patch Panel Internet Elaboración: Autor La construcción del sistema de Vídeo IP se la realiza mediante la conexión de una cámara IP D-Link a un switch mediante un cable RJ-45 tal como se ilustra a continuación: Figura 5.4 Ilustración del sistema de Video IP Cámara IP Patch Panel Internet Elaboración: Autor 7

172 5.4. DESARROLLO DE DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESOS Estos diagramas muestran los procesos y el flujo de información que se va a llevar en la elaboración del prototipo. A continuación en la figura 5.5 se muestra el diagrama de telefonía IP y en la figura 5.6 se muestra el diagrama de video IP: Figura 5.5 Diagrama de flujo de procesos de Telefonía IP Entradas Salidas Ingreso dirección IP Selección del codec Se ingresa la dirección IP asignada al teléfono Se elige el codec de compresión de voz Proceso Se realiza Compresión compresión de voz del codec Llamadas Reporte de llamadas Resumen de las llamadas Consumo de ancho de banda Elaboración: Autor Figura 5.6 Diagrama de flujo de procesos de Vídeo IP Entradas Salidas Ingreso Navegador Ingreso dirección IP Se ingresa a Internet Explorer Ingresar la dirección IP asignada a la cámara Proceso Se realiza Monitoreo monitoreo Visualización de las imágenes Archivo de video Se observa imágenes del lugar Se graban imágenes captadas Elaboración: Autor 72

173 5.4.2 DIAGRAMA DE FLUJO DE DATOS Estos diagramas muestran como va a fluir la información en cada servicio propuesto. A continuación en la figura 5.7 se muestra el diagrama de flujo de telefonía: Figura 5.7 Diagrama de flujo de Telefonía Inicio Llamar Setup Elija codec while MENU G.7 2 G G.729 Llamar key end while Case key 2 3 Fin G.7 G.723 G.729 Return 73

174 G.7 G.723 G.729 A B C A= 64 B= 6.3 C= 8 Marcar número Marcar número Marcar número Realización de llamada Realización de llamada Realización de llamada Se realizó llamada No Se No Se No realizó realizó llamada llamada Si Si Si Return Return Return Elaboración: Autor 74

175 A continuación en la figura 5.8 se muestra el diagrama de flujo de vídeo: Figura 5.8 Diagrama de flujo de vídeo Inicio Monitorear Setup Abrir Internet Explorer while Ingresar dirección IP Monitorear Monitoreo de Área end while Fin Se realizó monitoreo? Si No Return Elaboración: Autor 75

176 5.5 INSTALACIÓN DE LINUX PARA TRABAJAR CON ASTERISK Se va a usar Debian con Kernel 2.6 para la instalación de Asterisk con Linux. Se escoge esta distribución por la gran aceptación que tiene y por ser una de las distribuciones soportadas por la Digium. Se deben seguir las instrucciones de instalación descritos en los siguientes pasos: 5.5. PASOS PARA LA INSTALACIÓN DE LINUX Paso : Se debe colocar el CD de Debian en la lectora de CD-ROM y se inicializa el booteo del PC desde allí con opción linux26. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.9 Instalación de Debian Elaboración: Autor 76

177 Paso 2: Se selecciona el idioma para la instalación. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.0 Selección del idioma Elaboración: Autor Paso 3: Se selecciona el país de idioma seleccionado anteriormente. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5. Selección del país Elaboración: Autor 77

178 Paso 4: Se escoge ahora el mapa de teclado correspondiente. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.2 Selección del idioma del teclado Elaboración: Autor Paso 5: Se escribe el nombre de host de la máquina. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.3 Nombre del host de la máquina Elaboración: Autor 78

179 Paso 6: Escriba el dominio al cual este equipo es parte. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.4 Nombre del dominio de la máquina Elaboración: Autor Paso 7: Confirme que usted va a formatear todo el disco. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.5 Instalación de Debian Elaboración: Autor 79

180 Paso 8: Se confirma que todos los archivos estarán en una partición. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.6 Partición del disco duro Elaboración: Autor Paso 9: Se acepta y finaliza las opciones de particionamiento. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.7 Finalización de partición del disco duro Elaboración: Autor 80

181 Paso 0: Acepte la instalación de GRUB. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.8 Instalación de GRUB Elaboración: Autor Paso : La instalación está completa, se digita <enter> para continuar. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.9 Finalización de la Instalación de Debian Elaboración: Autor 8

182 Paso 2: Ahora la máquina se reiniciara, remueva el CD. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.20 Reinicializaciòn de la máquina Elaboración: Autor Paso 3: Siga las opciones presentadas para la configuración del horario. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura:. Figura 5.2 Configuración de horario Elaboración: Autor 82

183 Paso 4: Se debe escoger América. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.22 Instalación de Debian Elaboración: Autor Paso 5: Se digita asterisk de contraseña para el usuario root. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.23 Configuración de contraseña Elaboración: Autor 83

184 Paso 6: Reescriba la contraseña para confirmar. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.24 Confirmación de contraseña Elaboración: Autor Paso 7: Se crea un usuario llamado asterisk. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.25 Creación de usuario Elaboración: Autor 84

185 Paso 8: Escriba el nombre de usuario Asterisk nuevamente. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.26 Configuración de usuario Elaboración: Autor Paso 9: Escriba asterisk como contraseña para el usuario asterisk. Aparece la pantalla que se muestra en la siguiente figura: Figura 5.27 Ingreso de contraseña Elaboración: Autor 85

186 Paso 20: Ya que utilizaremos esta máquina como servidor Asterisk PBX, no es necesario seleccionar ninguna opción de las presentadas aquí. Se da enter en Ok. Figura 5.28 Selección de software Elaboración: Autor Paso 2: Apenas confirme la opción presentada para la terminación de las configuraciones de Debian. Figura 5.29 Fin de configuración de Debian Elaboración: Autor 86

187 5.5.2 PREPARANDO DEBIAN PARA ASTERISK La instalación de Debian está completa, vamos ahora a instalar los paquetes necesarios para la instalación/compilación de los drivers de las placas zaptel y del propio Asterisk. Para ello se debe seguir los pasos que se describen a continuación: Paso : Haga login como root Paso 2: Agregar fuente para download de paquetes (/etc/apt/sources.list)). Se escribe la siguiente línea de comando: #apt-setup Paso 3: Seleccionar ftp. Aparecerá la figura que se muestra a continuación: Figura 5.30 Configuración de Debian Elaboración: Autor 87

188 Paso 4: Luego se debe seleccionar ftp.debian.org. Aparecerá la figura que se muestra a continuación: Figura 5.3 Configuración de Debian Elaboración: Autor Paso 5: Seleccionar <no> para no insertar ninguna otra fuente. Aparecerá la figura que se muestra a continuación: Figura 5.32 Configuración de Debian Elaboración: Autor 88

189 5.5.3 OBTENIENDO LAS FUENTES DE ASTERISK Para obtener las fuentes de Asterisk y drivers de Zaptel para el uso con hardware de digium, se debe bajar los paquetes de Digium. A continuación se debe realizar lo siguiente: Bajar los archivos usando el comando wget. Se debe crear el directorio /usr/src si este no existe. Se debe escribir las siguientes líneas de comando: # cd /usr/src #wget #wget #wget #wget Descomprimir los archivos usando las siguientes líneas de comando: # tar xzvf ASTERISK-.4.x.tar.gz # tar xzvf libpri-.4.x.tar.gz # tar xzvf ASTERISK-addons-.4.x.tar.gz # tar xzvf zaptel-.4.x.tar.gz COMPILANDO LOS DRIVER ZAPTEL Normalmente la compilación de los drivers zaptel es simple. En tanto que pueden ocurrir casos donde no se posea ninguna placa TDM que use el driver zaptel. Para compilar los drivers de Zaptel se debe escribir las siguientes líneas de comando: 89

190 cd /usr/src/zaptel-.4.x/ make clean /configure make menuselect make install make install-udev make config update-rc.d zaptel defaults Luego se escribe el comando make menuselect para escoger los módulos necesarios. A continuación se muestra la siguiente pantalla: Figura 5.33 Configuración de Debian Elaboración: Autor 90