Despliegue de VoIP en una ciudad de tamaño medio: Guadalajara.

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1 Trabajo de Desarrollo Despliegue de VoIP en una ciudad de tamaño medio: Guadalajara. Marilia Núñez Exebio Sonia Villar Pascual Santiago Elvira Díaz Grupo 03- Miércoles

2 Índice 1. Introducción 1.1. Escenario de Negocio 1.2. Estrategia del operador tradicional 1.3. Motivaciones para la migración 1.4. Costes de la Telefonía IP 1.5. Localización de números de teléfonos VoIP 1.6. Escenario físico: Guadalajara 1.7. Red existente en Guadalajara 1.8. Convergencia Red Tradicional Red IP 2. Aspectos Técnicos 2.1. Hipótesis Técnicas Migración hacia una NGN Otras formas de obtener resultados similares ATM Red Inteligente 2.2. Desarrollo Terminales Centrales de acceso Interconexión de VoIP con redes PSTN Dimensionamiento de la red 3. Aspectos Económicos 3.1. Introducción y Solución elegida 3.2. Tarifas Tabla de precios Competencia Tabla de precios Telefonía tradicional Tabla de precios propuesta 3.3. Justificación Económica 3.4. Ejemplo práctico de facturación 4. Aspectos Regulatorios 2

3 1. Introducción. 1.1 Escenario de Negocio. Durante décadas, la fuente principal de ingresos para los suministradores de servicios de telecomunicaciones ha sido la telefonía fija, un mercado regulado que se caracteriza por la estabilidad de precios y la alta disponibilidad del servicio. Sin embargo, en los últimos años, los márgenes de estos servicios de telefonía fija tradicional han ido disminuyendo paulatinamente. Al mismo tiempo, el rápido crecimiento de móviles y datos ha posibilitado la ampliación de sus ofertas con nuevos servicios orientados al usuario. Mientras que los despliegues iniciales de VoIP se inspiraban en una optimización del coste, los desarrollos actuales están condicionados principalmente por la competitividad de los precios, la expansión de red a prueba de futuro (por ejemplo, como un primer paso hacia IMS, el subsistema multimedia Internet) y la promesa de una gama de aplicaciones mejoradas que proporcionen a los suministradores de servicios fijos y móviles acceso a nuevos ingresos. En el escenario actual, en el cual la tecnología IP se sitúa como habilitadora de la convergencia, el operador predominante de telefonía fija no podía ser ajeno a este hecho y ha evolucionado su oferta introduciendo los cambios necesarios para posibilitar la migración de nuestros clientes de las distintas ciudades, como puede ser Guadalajara, desde los servicios de voz tradicionales a servicios de Telefonía sobre IP (VoIP). Esta evolución de la oferta hacia escenarios IP es capaz de aunar bajo el mismo paraguas unos servicios innovadores que aportan valor al cliente al mejorar la productividad de sus empleados y las relaciones de Atención al Cliente. 1.2 Estrategia del operador tradicional. El operador incumbente de Guadalajara, actualmente con el mayor número de usuarios suscritos a la telefonía fija, ante la posible aparición de sistemas de VoIP de otros competidores como los cableros, decide migrar la telefonía tradicional a VoIP para evitar la posible pérdida de negocio y de clientes además de adelantarse a la opción del competidor, nuevos operadores entrante que cuentan con un fácil acceso al bucle de abonado local. 1.3 Motivaciones para la migración. Pese a que la telefonía IP no constituye aún un porcentaje sustancial del volumen de tráfico telefónico en todo el mundo, está expandiéndose rápidamente debido a las siguientes motivaciones técnicas que propician la migración PSTN - VoIP: 3

4 Multiservicio. Transporte eficaz de ráfagas de información (datos). Red integrada. Independencia de la tecnología de transporte (capa de enlace o capa física de la torre OSI). Ahorro económico. Tarificación más sencilla. Protocolo IP Interoperabilidad Negocio Rápida instalación de nuevos servicios. Mediante VoIP es más eficiente y fácil hacer una oferta de servicios innovadores a los clientes que a través de la telefonía convencional. Utiliza paquetes de información que pueden intercalarse en función del tiempo en una red con otros paquetes que estén siendo transportados entre otras fuentes y destinos. Puede reducir los costos de funcionamiento y mantenimiento con respecto a los costos asociados con varias redes superpuestas. Pueden aprovechar las mismas facilidades de transporte de capas más bajas subyacentes, es decir, pares metálicos trenzados, cable, medios inalámbricos, fibra óptica o satélite. Instalación de conmutadores/encaminadores de paquetes basados en IP que pueden conectarse mediante las facilidades de transporte existentes. El operador intercambia los costos de telecomunicaciones variables derivados de la migración por honorarios mensuales predecibles (tarifa plana del usuario), los cuales son escalables dependiendo de la expansión o contracción del servicio. Estándar universal para Internet, lo que facilita una integración mundial de las comunicaciones basadas en dicho protocolo; garantiza compatibilidades futuras Interoperabilidad de los diversos proveedores, tanto de servicios de datos como de servicios de voz y de los proveedores de equipos para estos servicios. Introduce competencia y abre el mercado de las telecomunicaciones a múltiples actores a través de una mayor utilización de las redes existentes e instaladas. Con una infraestructura VoIP común y una interfaz de estándares abierta es posible desarrollar aplicaciones innovadoras e implantarlas rápidamente. 4

5 Menores costes globales en la infraestructura simplificada de la red. Facilidades de operación. Escalabilidad. Oferta ventajosa para el operador y el cliente en el sentido de promocionar Banda Ancha. Al implantar una sola red de voz y datos en todas las ubicaciones se consigue reducir los costes de capital. Reducción de los costes de administración de la red. A corto y largo plazo en la administración de una red, un solo proveedor, un solo contrato de mantenimiento, cableado común, reducción en la transacción de llamadas, menor complejidad de integración de una aplicación. Los sistemas telefónicos basados en la tradicional central telefónica privada (PABX, Private Automatic Branch Exchange) vienen en diferentes tamaños y es probable que de vez en cuando sea necesario descartar los sistemas y reemplazar el hardware. Esto no sucede con los sistemas VoIP. La migración a VoIP, en definitiva, a una red IP supone una oferta tanto para operador como para cliente de cara a promocionar el acceso a banda ancha en el hogar. 1.4 Motivaciones para el cliente Para captar el mayor número de clientes que podamos, ofreceremos la migración a Voz sobre IP como una nueva opción, innovadora y atractiva. Para ello garantizaremos a los clientes una serie de servicios y ventajas como: Acceso ubicuo Costes Gestión Seguridad Calidad El usuario puede realizar y recibir llamadas desde cualquier lugar ya que se identifica con un número y no está asociado a una roseta física. Se evitan cargos altos de telefonía (usuales en la RTC) ya que se ofrece un paquete integrado de comunicaciones de voz y datos. Facilidad de operación: los movimientos, adiciones, cambios, supresiones, y servicio es administrado de una manera muy eficaz y con un sistema de gestión centralizado. Dos métodos para garantizar seguridad ante virus, gusanos, denegación de servicios -Tunelado (Redes Privadas Virtuales) -Cifrado (encriptación) Las soluciones técnicas para el aprovisionamiento de QoS son: -Sobredimensionamiento de la red -Prioridades (Ej. : cola de recursos) 5

6 -Reserva de recursos (RSVP, IntServ.) -Segregación del tráfico (transporte y encaminamiento) -Ingeniería de tráfico 1.5 Costes de la Telefonía IP. Transporte. Se trata del principal factor de coste en la telefonía IP que incluye el acceso, tránsito y terminación. Los costos de las líneas troncales a nivel IP son inferiores a los equivalentes de líneas TDM al reducirse la banda, aunque depende de la QoS ofrecida. Conmutación. El costo de enrutamiento de paquetes (conmutación si se utiliza ATM o Frame Relay) no tiene tanto peso como en la RTCP. Aquí las nuevas tecnologías y el desarrollo de la NGN juegan un papel importante. Interconexión. El costo de la conectividad IP tiende a ser inferior que en los circuitos de conmutación, que tarifican por tiempo, pudiéndose tratar como tráfico de datos (tarificación por capacidad) si no termina en la red del operador interconectado. Gestión global. La gestión de red es más flexible y permite mayor movilidad respecto a las tecnologías de conmutación tradicionales. Como hemos comentado anteriormente el coste depende de la QoS ofrecida. 1.6 Localización de números de teléfonos VoIP. Existen diversas opciones para la localización de los números de teléfono IP y su coexistencia con los números telefónicos actuales ya que la migración se producirá en una ciudad pero fuera de dicha ciudad no tiene porque haberse implantado VoIP y deben seguir efectuándose las llamadas sin ningún problema. 6

7 Protocolo ENUM (Telephone Number Mapping) Prefijos con numeración específica: Se trata de una numeración no geográfica atribuida cuando los dos puntos de acceso están dentro del territorio nacional sin más limitaciones. Prefijos con numeración geográfica Se pretende establecer una numeración similar a la tradicional pero este esquema sería más difícil de compatibilizar con la característica innata de ubicuidad de VoIP. Números de teléfono de Internet 1.7 Escenario Físico: Guadalajara. La población de la ciudad Guadalajara en el año 2007, según el INE, asciende a habitantes con un hombres (49,12 %) y mujeres (50,88 %) dónde la edad media de los hombres es 37,29 y la media de las mujeres es 39,85 que se extiende sobre una superficie de 235,51 km² dando lugar a una densidad de población de 331,68 hab./km². Todos los habitantes de la ciudad cuentan con línea de teléfono tradicional por lo que no existe ningún impedimento para la migración a VoIP 7

8 (incluso aquellos que no tienen línea si cuentan con una infraestructura cableada o posibilidad de acceso inalámbrico). Crecimiento de la población 1.8 Red existente en Guadalajara. En los pasados 100 años las personas han confiado en la PSTN (Red Telefónica Conmutada Pública o "Public Switched Telephone Network") para la comunicación de voz. Durante una llamada entre 2 lugares, la línea es dedicada a las dos partes usando la línea (reserva de circuito). Ninguna otra información puede viajar sobre la línea, aunque haya suficiente ancho de banda disponible. Los servicios de telecomunicaciones tanto en Guadalajara como en el resto de España se han ofrecido tradicionalmente sobre redes superpuestas. En paralelo a la red que ha soportado los servicios de voz (PSTN), se han desplegado redes adicionales para datos. La red de voz se está sobrecargando debido a los usuarios de Internet que acceden a través de la red conmutada, y a la duración mayor de las sesiones Internet con relación a las llamadas de voz, para las que se han dimensionado esta red. La red pública actual fue construida para manejar tráfico de voz, de forma que parece inevitable un cambio hacia redes de conmutación de paquetes centradas en datos, ya que éstos superan a la voz como principal generador de tráfico. Sin embargo, la voz continúa siendo la principal fuente de ingresos, de forma que con este cambio aparece la necesidad de transportar voz de alta calidad sobre IP (VoIP), con todas las implicaciones que esto tiene para la calidad y para el servicio. Mapa de la red troncal (backbone) de España 8

9 Se trata de la red de transporte: equipos necesarios para comunicar dos abonados cualesquiera de la red Centrales de conmutación, equipos transmisión, fibra óptica, infraestructuras planta externa de transporte Red de acceso existente en Guadalajara: Anillo SDH con tres nodos de acceso a la red troncal de transporte. Cuenta con: Equipos necesarios para conectar al cliente a la central más cercana. Bucle de abonado (par de cobre, infraestructuras de planta externa de acceso) y acceso en central. 1.9 Convergencia Red Tradicional Red IP. Se han de conservar o mejorar los servicios que proporcionan las redes tradicionales de conmutación de circuitos en cuanto a fiabilidad, calidad de voz, integración y funcionalidades de señalización SS7, junto con las posibilidades de 9

10 escalabilidad del tráfico y servicios que propician las nuevas tecnologías desarrolladas sobre el protocolo de Internet. Con la integración de redes y servicios se puede: Disminuir costos (larga distancia) Unificar red de voz y datos Dar nuevos servicios: correo, mensajería, transferencia de llamadas, portales de voz en web. Nuevas prestaciones: teléfonos IP, movilidad... 10

11 2. Aspectos Técnicos 2.1 Hipótesis Técnicas Migración hacia una NGN Debido a que ya contamos con una infraestructura RTPC (red telefónica pública conmutada) consistente en equipos de diferentes fabricantes y una variedad de tecnologías de conmutación un buen paso inicial es el despliegue de tecnología NGN de nodos de acceso multiservicio que proporciona servicios básicos de telefonía vocal. Para que esto pueda ser una realidad, tendrán que tenerse en cuenta muchos aspectos como la consolidación, expansión y migración de la red. No obstante, se puede concebir un método genérico por etapas, como el que se indica a continuación: Etapa 1: Utilización de la red TDM actual para el acceso a la telefonía vocal y a Internet Tráfico transportado por TDM y controlado por conmutadores de circuitos locales locales y de tránsito. Red inteligente que proporciona servicios de valor añadido. Se proporciona conectividad a los proveedores de servicio de Internet (ISP) Etapa 2: Consolidación de equipos de conmutación y acceso En esta etapa tendríamos que afrontar gastos de capital (CAPEX) importantes para poder ampliar la capacidad de la red de conformidad con el aumento de los abonados. Estas inversiones serán necesarias tanto en el nivel local y en la red de larga distancia. 11

12 Conmutadores La instalación de un reducido número de grandes centrales (locales y de tránsito) con una mayor capacidad de conmutación e interfaces de alta velocidad (por ejemplo, SDH, ATM) ayudará a reducir los gastos de funcionamiento del operador (OPEX) y a facilitar el rápido despliegue de nuevos servicios. Los conmutadores «redundantes» pueden ser convertidos en concentradores adicionales de acceso distante. Acceso y VoDSL La adición de nuevos nodos de acceso y la actualización de los existentes nos permitirá capitalizar la RTPC, ampliando al mismo tiempo la zona de cobertura y el ancho de banda ofrecido a los abonados (fibra óptica más cercana al usuario). La optimización de la infraestructura de acceso mediante ADSL se realiza con la introducción de servicios de emulación de bucle de voz por DSL (VoDSL) (pasarela inversa, con una conexión V5.2/GR303 a la LEX). Convergencia de Red Inteligente e Internet Si se prevé un servidor externo en la RTPC y en Internet, el punto de control de servicio (SCP) de la Red Inteligente puede servir como un medio para integrar voz y datos en las aplicaciones comunes. 12

13 Etapa 3: Introducción de la tecnología de voz por paquetes para los circuitos interurbanos Como uno de los objetivos básicos de la introducción de la NGN es pasar a una infraestructura única basada en paquetes, (supuestamente con OPEX y CAPEX reducidos), el transporte de la voz migrará sin complicaciones a la tecnología IP o ATM. Enlaces interurbanos hacia pasarelas integradas El primer paso hacia la migración VoIP es la ampliación de las centrales (locales) existentes con pasarelas troncales (TGW) integradas necesarias para convertir voz TDM a paquetes (ATM o IP). Este método permite garantizar la plena protección de las inversiones en sistemas TDM, permitiendo asimismo que el operador con una solución completa de enlaces interurbanos por paquetes pueda ofrecer acceso a servicios basados en la conmutación y a servicios de valor añadido basados en la red inteligente. Pasarelas Troncales con SoftSwitch Para aprovechar los conmutadores existentes sin la integración de una pasarela, pueden añadirse pasarelas troncales (TGW) externas controladas por un equipo Softswitch. Desde una perspectiva funcional, Softswitch se comporta como una central interurbana/tránsito, con características similares (por ejemplo, cribado y encaminamiento), interfaces de señalización (PUSI, INAP) y acceso a servicios de valor añadido (Red Inteligente). 13

14 Etapa 4: Aplicación de voz por paquetes en el acceso Es posible introducir la voz por paquetes en el acceso para captar el crecimiento de la red de acceso en mercados con crecimiento acelerado o despliegue masivo de banda ancha. AN Nodo de acceso APGW: Pasarela de aplicaciones AS: Servidor de aplicaciones Conc: Concentrador LEX Central local NT Terminación de red SCP: Punto de control del servicio STP: Punto de transferencia de señalización TEX Intercambio de tránsito TGW Pasarela troncal Equipo Softswitch Se comporta como un elemento de control compartido, aunque se puede utilizar para diversas alternativas de las pasarelas vocales (dependiendo de la topología del usuario final, la densidad, los requisitos de servicio, etc.). El Softswitch se comunicará con las pasarelas utilizando el protocolo H.248/Megaco. Pasarela en el hogar (Residential Gateway RGW) Los abonados ADSL tienen la opción de instalar una pasarela en el hogar (RGW) o un dispositivo de acceso integrado (IAD) con capacidad de codificación VoIP. Pasarelas de acceso (Access Gateway AGW) Para conectar los abonados locales directamente a la red de datos se introducen nuevas pasarelas de acceso o mejorar los nodos de acceso existentes. Teléfonos IP Para comunicar con los terminales vocales de nueva generación (teléfonos IP), el equipo Softswitch también puede terminar los protocolos de señalización usuario a redes emergentes, tales como H.323 y SIP. 14

15 Etapa 5: Introducción de servicios multimedios La voz será un servicio predominante aún en las redes de próxima generación, pero la introducción de acceso de banda ancha en la red está permitiendo la instalación de una nueva gama de servicios de datos y multimedios. AN: Nodo de acceso AGW: Pasarela de acceso APGW: Pasarela de aplicaciones AS: Servidor de aplicaciones Conc: Concentrador LEX: Central local NT: Terminación de red SCP: Punto de control del servicio STP: Punto de transferencia de señalización TEX: Intercambio de tránsito TGW: Pasarela troncal Clientes IP con equipo Softswitch La disponibilidad generalizada de terminales apropiados es un prerrequisito para la instalación de servicios multimedia. Los computadores personales existentes son un buen punto de partida, aunque se prevé que habrá nuevos dispositivos multimedia que se comunicarán con el equipo Softswitch mediante protocolos de señalización como H.323 y SIP. Portal minorista e interfaces abiertas Con la introducción de nuevos modelos comerciales y nuevos actores (operadores de red virtual, proveedores de contenido), se necesita el acceso a las aplicaciones y plataformas de negociación (capacidades del terminal, anchura de banda, etc.). Eso representa para el operador de la red no sólo nuevas oportunidades comerciales, sino que también permiten separar de modo transparente el control de red de la funcionalidad de los servicios. Nuevas aplicaciones Desde la perspectiva de las aplicaciones (es decir, de los ingresos), el servicio de voz por paquetes (convencional) no se considera como un diferenciador. La evolución del abanico de aplicaciones hacia datos y multimedios se considera como un prerrequisito absoluto para que los proveedores de servicio de telecomunicaciones puedan diferenciarse, crecer y generar nuevos ingresos. 15

16 Etapa 6: Migración a la NGN completa El equipo RTC convencional restante será transformado en componentes de red «conformes» a la NGN. La meta de esta transformación última es sacar provecho del CAPEX existente (concentradores de acceso conectados a las centrales locales) y reducir aún más el OPEX (red con conmutación sólo de paquetes para transporte y señalización). AN: Nodo de acceso AGW: Pasarela de acceso APGW: Pasarela de aplicaciones AS: Servidor de aplicaciones Conc: Concentrador LEX: Central local NT: Terminación de red RGW: Pasarela residencial SCP: Punto de control del servicio STP: Punto de transferencia de señalización TEX: Intercambio de tránsito TGW: Pasarela troncal Sustitución del equipo tradicional Al final de su vida útil, las centrales TDM y los nodos de acceso restantes serán transformados o sustituidos sin interrupción del servicio por pasarelas troncales, pasarelas de acceso y equipos Softswitch. Migración a la señalización IP total Las capas superiores (SCCP, PUSI, TCAP, INAP) se mantienen intactas, mientras que las capas inferiores de la red de señalización SS7 se sustituyen por un equivalente basado en paquetes. 16

17 2.1.2 Otras formas de obtener resultados similares ATM Esta tecnología es una combinación de TDM y conmutación de paquetes. Se basa en la multiplexación temporal de los paquetes (celdas) que son enviadas a la red cuando llegan; si no hay nada que transmitir se envían celdas vacías. ATM tiene muchas características que la pueden hacer más atractiva que IP, como: Incluye sistema de gestión. Es escalable. La conmutación se basa en tecnología hardware (sobre sistemas síncronos). Cuenta con Circuitos Virtuales para transportar las celdas de cada cliente por separado con un sistema de Redes Privadas Virtuales sobre redes de transporte de conmutación de circuitos. Sin embargo algunas de sus características de diseño limitan sus prestaciones: A pesar de conmutar celdas, no aprovecha la multiplexación estadística de las redes de conmutación de paquetes porque las celdas son transportadas sobre circuitos (insertando celdas vacías si no hay datos disponibles). Al combinar voz y datos sobre el mismo Circuito Virtual, las celdas no pueden ser muy grandes (para no retardar en exceso el flujo de celdas de aplicaciones de tiempo real). Esto conlleva una gran tara (overhead). Comparativa: Características ATM IP Señalización -Orientado a conexión. -Sin conexión. -Se declaran las -No hay posibilidad de necesidades antes de usar reservar ancho de banda de la red. antemano. Conmutación -La ruta de los paquetes se -Cada paquete se procesa asigna basándose en QoS. individualmente. Gestión de tráfico -Tecnología de gestión del tráfico moderna, necesaria para alta velocidad y demanda variable. -Descarte. A pesar de esto, IP se perfila como la tecnología de convergencia de voz y datos porque ya se está desarrollando un plano de control que actúe directamente sobre él. Así para tráfico de datos de tiempo real se está 17

18 trabajando en protocolos y arquitecturas de adaptación de redes de conmutación de paquetes a servicios propios de redes de conmutación de circuitos como por ejemplo IMS que utiliza protocolos como SIP, y mediante tunelado se puede conseguir acceso ubícuo RED INTELIGENTE En la red telefónica tradicional todo el tráfico vocal es transportado por TDM, y controlado por una jerarquía de conmutadores de circuitos locales y de tránsito. La red de señalización SS7 se encarga de manejar toda la red de señalización relacionada con la voz. Dentro de los conmutadores o mediante la red inteligente se proporcionan servicios de valor añadido. La Red Inteligente, no es una nueva red, adicional a las ya existentes, sino que es una evolución de las mismas, en la que a los nodos de conmutación -de circuitos o paquetes- ya existentes, se incorporan otros nuevos, interconectados entre sí mediante potentes medios de señalización, y especializados en la realización de determinadas funciones, diferentes a las propias y ya clásicas de telefonía. Por ejemplo, permite ofrecer servicios de traducción de números y encaminamiento (desvío de llamada), servicios de tarificación especial (números 900) y los servicios de red empresarial (como es el caso de la redes privadas virtuales y el servicio Centrex de área extensa). En esta red el enrutamiento de servicios y control de llamadas se dispersa sobre un número de centrales que almacenan gran capacidad de información e incluyen la logística de control. La desventaja de esto es que la logística central se vuelve muy compleja y la tarea de mantener actualizada la logística de todas las centrales es inmanejable. Además la logística y la duplicación de datos en las centrales incrementa el riesgo de inconsistencias y puede afectar al funcionamiento correcto tanto del servicio como de la red total. 18

19 2.1.3 Posible mejora futura: VoIP móvil A la solución que desarrollaremos, se podría añadir la posibilidad de convergencia fijo-móvil que ofrece la red de IP mediante el desarrollo de VOIP Móvil. El terminal utilizado sería un teléfono móvil con software IP. Los avances de este último modelo de teléfono celular se basan en tecnología realizada sobre la base del sistema operativo de Microsoft y contienen un sistema de radio capaz de utilizar los dos tipos de red disponibles: la red telefónica conmutada tradicional y la red Wi-Fi. Cada vez existe más zonas con redes wi-fi en los países desarrollados, redes que permiten un acceso a Internet dentro de una zona limitada. Se podrán efectuar llamadas a través de VoIP con el nuevo modelo de teléfono móvil dentro de una zona de Wi-Fi. La movilidad ofrecida incrementaría de forma muy considerable la adquisición por parte de los clientes de nuestra oferta planteada ya que el cliente podrá realizar y recibir llamadas tanto si está en su casa utilizando su teléfono habitual, como si se encuentra de viaje utilizando su ordenador o su teléfono móvil.

20 2.2 Desarrollo Terminales Nuestro principal objetivo para desplegar el servicio de Voz sobre IP en la ciudad de Guadalajara es transformar la actual red existente - desde los terminales hasta las centrales - en una red IP. Para ellos debemos realizar algunos cambios según el tipo de terminal que exista en cada hogar. Como ya comentamos en el trabajo de prospección existen distintos escenarios de aplicación. Entraremos en detalle en las tareas a realizar en cada uno de ellos: Desde un PC: En este caso debemos proporcionar al usuario un Softphone, unos auriculares y un micrófono a través de los cuales podría realizar las llamadas (o incluso un teléfono USB que se pueda conectar al ordenador). Las dos partes pueden establecer una comunicación vocal sólo mediante acuerdo previo, ya que ambos usuarios tienen que estar conectados a Internet al mismo tiempo (para lo cual habrán fijado con anterioridad la hora en la que se comunicarán, a menos que se encuentren en línea permanentemente). En este caso, el cometido del ISP (servidor de Internet) se limita simplemente a proporcionar acceso a la red, lo que a su vez permite que el usuario acceda a Internet. La aplicación vocal que emplea el cliente es transparente para el ISP, que no toma medidas específicas para garantizar la calidad del servicio vocal. En pocas palabras, en tal escenario no puede hablarse de «telefonía» en el sentido convencional de la palabra, es decir la prestación de un servicio por un tercer proveedor, sino simplemente de la utilización de una aplicación vocal a través de Internet, utilización que se ha vuelto tan común como cualquier otra aplicación de red. A menudo, el protocolo utilizado entre las dos partes en comunicación es el protocolo H.323 definido por el UIT-T (por ejemplo, la aplicación de NetMeeting); no obstante, el protocolo SIP del IETF podría tener una utilización más generalizada en el futuro.

21 Aparentemente esta alternativa es la más sencilla pero, desde el punto de vista del usuario tiene la limitación de que debe tener el ordenador siempre encendido y estar sentado delante de él cuando quiera hablar. Sin embargo, debemos tener en cuenta la posibilidad de que el cliente disponga de ADSL y por tanto de un router, con lo cual también hemos pensado en esta posibilidad: Disponibilidad previa de ADSL y Router En este caso, analizamos 3 posibilidades: - Ofrecer un teléfono VoIP, el cual se conectaría al router que ya disponen. - Ofrecer un adaptador y conectar éste al router. - Cambiar el router por uno ya preparado para convertir todo el tráfico de voz a VoIP. Todas las opciones son válidas, pero también cada una tienen ventajas e inconvenientes: - La primera solución facilita la instalación y mantenimiento del dispositivo, puesto que para el router, el teléfono no es más que otro periférico, como el ordenador, listo para funcionar nada más conectarlo al router (tras configurar el teléfono con los datos del usuario). Además con esta opción podemos ofrecer los servicios anteriormente citados (SMS, MMS,...) de manera mucho más sencilla puesto que el teléfono ya está preparado para ello. En contra, tenemos el problema de disponer de dos números de teléfono (Para el operador es una gran desventaja puesto que debe seguir manteniendo los equipos de telefonía antigua y los nuevos de VoIP) y, a no ser que el router pueda actualizarse para direccionar prioritariamente el tráfico de VoIP, podemos perder mucha calidad en el servicio cuando se este utilizando los servicios de voz junto con el servicio de datos. - Con la segunda opción, logramos las mismas ventajas de instalación que en el anterior punto (sólo que en vez de configurar el teléfono habría que configurar el adaptador) y logramos solucionar el problema del operador originado por el mantenimiento de los terminales de telefonía tradicional. Sin embargo, seguimos teniendo el problema anterior, donde en caso de utilizar servicios de voz y datos simultáneamente, podríamos perder calidad en el servicio de VoIP. - Mediante la última opción, solventamos definitivamente todos los problemas anteriormente citados, puesto que el mismo router puede hacer de adaptador y conectar todos los teléfonos de una casa a la red IP y nos aseguramos que el servicio no va ver afectado su funcionamiento por la utilización o no de servicios de datos. Sin embargo, tanto la instalación como el mantenimiento ya no son tan obvios (hay que configurar un router, algo 21

22 más complejo que un teléfono o adaptador) y seguramente el precio de este dispositivo sea más costoso que las anteriores soluciones ya citadas. * Cabe destacar que es posible conectar teléfonos VoIP y adaptadores de forma simultánea al router (en distintos puertos), logrando que todos los teléfonos de una casa tengan el mismo número y además obtener las ventajas de los teléfonos más actuales de VoIP. Solución elegida Entre las opciones anteriormente citadas, nos decantamos por la solución 3, ya que nos garantiza la calidad del servicio independientemente del tráfico que esté soportando el router y ya integra los dispositivos necesarios para conectar todos los telefonos tradicionales a la red IP. En caso de cambiar el router de los clientes, hemos elegido un ZYXEL Prestige 2602HW que tiene un coste de Para conectar los terminales al router, éste dispone de diferentes puertos en función del terminal que deseemos conectar. Así, los terminales de telefonía tradicional irían conectados al puerto de VoIP correspondiente (FXS) mientras que los teléfonos de VoIP más modernos irían directamente conectados a uno de los puertos Ethernet (el equipo actúa como un switch, por lo que no nos deberíamos de preocupar por las posibles colisiones debidas al tráfico de datos a la vez que de voz y el retardo es reducido ya que el router otorga prioridad a los paquetes provenientes de los puertos FXS o de aquellos declarados como puertos de terminales de VoIP. *Es posible que el cliente ya disponga de un router que soporte Voz sobre IP, en este caso no sería necesario cambiar el router por uno nuevo. Desde un Teléfono tradicional: En este caso es necesario que conectemos al teléfono tradicional un adaptador que transforme la voz analógica en paquetes. De esta forma estamos transformando la red existente desde el terminal hasta la central en una red transparente IP. Estos adaptadores disponen de un sistema de administración y 22

23 gestión similar a los teléfonos IP por lo que disponen también de dirección IP, y las mismas ventajas que cualquier terminal IP. La parte llamante inicia la llamada de la misma manera que en una red de telecomunicaciones convencional, y la primera fase es en realidad el establecimiento de la comunicación en esa red; no obstante, inmediatamente después del establecimiento, los dispositivos intercambian la información necesaria para la segunda fase. A continuación, se disocia la llamada convencional y los dispositivos, en función de los datos que se han intercambiado y los parámetros preestablecidos, se establece una conexión entre cada uno de los usuarios. Una vez establecida la llamada, los dispositivos convierten localmente las señales vocales a paquetes IP para transportarlos por Internet de la siguiente forma: En principio, este caso es muy similar al primer caso, salvo que los dos usuarios no requieren un PC y la necesidad de una «cita» Internet se facilita mediante el procedimiento iniciado en forma de una llamada telefónica. Nuestra estrategia sería asegurar al cliente que podrá seguir realizando llamadas como lo había hecho hasta ahora, es decir, que a él no le afectará este cambio en el acceso y además nosotros proporcionaríamos el adaptador necesario si accede a darse de alta, sin entrar en detalles de costes de los que hablaremos más adelante. El adaptador que ofrecemos es un Grandstream HandyTone 486 de última generación con tecnología SIP. Además de una excelente calidad de audio, tamaño compacto y bajo coste tiene las siguientes características: Características: 1 Puerto FXS para Teléfono Analógico 1 Puerto PSTN Pass-through Router Soporte Caller ID Soporte para Fax Configuración a través de Web Protocolos SIP Codecs: G.711, G.726, G.729A, G.723.1, G.728 Conectores: 2 x RJ-45 (LAN y WAN) 23

24 Cada uno de estos elementos tiene un coste de 450. Por otra parte, para amortizar el coste de estos adaptadores, en caso de que el cliente elija esta opción, manteniendo de esta forma su teléfono tradicional, además del compromiso de al menos 18 meses con nuestro servicio, el cliente debería pagar una cuota mensual. *Al no haber encontrado un adaptador de teléfono analógico que sea también módem, supondremos que éste tiene también la funcionalidad de módem. Desde un Teléfono IP: A diferencia de los teléfonos tradicionales, estos teléfonos se pueden conectar directamente a la red de datos. En este caso ofrecemos la opción de regalar un teléfono IP a los usuarios que accedan a darse de alta en el servicio a cambio de un compromiso de al menos 2 años. El teléfono que ofrecemos es un modelo GRANDSTREAM GXP-2000 Características interesantes para el usuario: Mensajería Botón de conferencia Regulación de volumen Despliegue de hora Administración web Manos libres Registro de llamadas entrantes y salientes en pantalla Configuración por voz Cada uno de estos terminales tiene un coste de 80,25. Sin embargo si el cliente elige esta opción no tendría que pagar ningún alquiler mensual como en el caso de elegir un adaptador. Posible acceso a ADSL: También hemos pensado, que a aquellos clientes que no tengan muy claro si prefieren quedarse con su teléfono tradicional, o si quieren un nuevo teléfono IP podemos ofrecerles la posibilidad de proporcionarles el servicio de ADSL, esto implicaría financiarles un PC, y evidentemente estaría implícito el poder disfrutar de un router y servicio de banda ancha. Esta opción sería muy ventajosa tanto para los clientes, que verían la posibilidad de poder adquirir un PC de forma fácil y simplifica la instalación ya que el cliente no necesitaría disponer de un hardphone. 24

25 2.2.2 Centrales de acceso En este punto, si hemos conseguido realizar todo lo que hemos propuesto hasta ahora, a la central de acceso nos llegarán paquetes IP. Ahora tenemos que buscar una solución para interconectar todas estas líneas que nos llegan y poder gestionarlas. Pensamos que una buena idea es poner en cada central de acceso (existen 3 en Guadalajara) un Servidor de Comunicaciones S8500 que tiene 3200 puertos y soporta los siguientes servicios: Proxy Server: enruta los mensajes SIP. Registrar: registro y direccionamiento. Location Services: mapeos para enrutar peticiones. Traducción: Protocolo ENUM para traducir números PSTN a números IP y viceversa. Presence Server: recibe y distribuye información de presencia. A este servidor se registran terminales SIP del mismo u otros fabricantes del servidor, softphones y otras aplicaciones SIP. Disposición previa de ADSL En este caso al disponer de ADSL, el tráfico es cursado por la línea ADSL hacia el DSLAM correspondiente de la central de acceso. Después se direcciona al servidor correspondiente. Si el número de abonados a ADSL se incrementa, tendríamos que considerar la opción de cambiar o añadir los equipos DSLAM de las centrales de acceso. *Probablemente del desembolso inicial en la compra de equipos sea elevado, pero esta inversión puede resultar amortizada ya que al integrar voz y datos en una sola red los gastos de mantenimiento y administración se simplifican. 25

26 2.2.3 Interconexión de VoIP con redes PSTN Asegurar la interconexión entre la red telefónica conmutada tradicional con VoIP es fundamental ya que hasta que no se imponga VoIP ambas deberán coexistir. Además debemos de tener en cuenta que nosotros estamos desplegando VoIP en Guadalajara pero fuera de la ciudad no tiene porque haber también VoIP. Solución escogida: El protocolo Session Initiation Protocol (SIP) es un estándar emergente para establecer, enrutar y modificar sesiones de comunicaciones a través de redes Internet Protocol (IP). Con el protocolo SIP es posible implementar sobre redes IP, servicios telefónicos básicos y avanzados (voz, datos y video). Soporta comunicaciones entre usuarios de redes IP y también, con el empleo de pasarelas, con usuarios de otras redes, incluyendo terminales de las redes telefónicas convencionales (PSTN). SIP es independiente de los protocolos de las capas inferiores por lo que puede ser soportado sobre TCP (Transmisión Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol), igualmente sobre IP o ATM Asynchronous Transfer Mode). Actualmente, si utilizamos este protocolo podemos soportar 3 escenarios del protocolo SIP para servicios de voz: Escenario básico, donde ambos abonados son abonados SIP. Escenario de interconexión PSTN-VoIP, donde hay un abonado SIP fijo y el otro abonado es un abonado de la Red PSTN. Escenario de convergencia, donde ambos abonados son de la Red PSTN y la Red IP es usada como transito entre dos redes PSTN. Mediante estos escenarios es posible diseñar una red IP fija cuyos terminales de abonado utilicen el protocolo SIP y brinden los mismo servicios que brindaría una red PSTN así realizar o recibir llamadas hacia abonados de una red PSTN tradicional. El Servidor de Comunicaciones (Proxy Server) es el elemento clave de nuestra solución que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real entre terminales en la red IP y otros terminales o gateways en una red conmutada (RTC). En general, el propósito del gateway es reflejar transparentemente las características de un extremo en la red IP a otro en una red conmutada y viceversa. Desarrollan la traducción de la señalización, información de control e información de usuario, posibilitando así la interoperabilidad entre redes, terminales y 26

27 servicios, haciendo viable la integración de servicios aún con plataformas dispares, llámese PSTN y redes IP. Usando el protocolo apropiado (ENUM) y la transmisión de paquetes sobre la red IP, se iniciará una llamada al número telefónico de destino sobre la red PSTN para completar el establecimiento de la comunicación en ambos sentidos con los extremos finales (punto a punto). Nuestro servidor realiza las siguientes funciones: SIP proxy: El servidor proxy tiene como finalidad enlutar las solicitudes de servicio al destino final o al próximo elemento en el enrutamiento hacia el destino final. Servidores SIP para funciones de registro/localización (registration/location):.los servidores de registro sirven para la autentificación de los abonados cuando se conectan por primera vez a la red. Los servidores de localización mantienen constantemente información sobre la ubicación de los abonados. El protocolo H.248 nos servirá para controlar los terminales (nuestros teléfonos IP) pero sólo soporta servicios básicos de red inteligente. Si queremos desplegar en nuestra solución desarrollada los servicios avanzados mencionados en la introducción necesitamos utilizar el protocolo SIP tanto en los terminales como sobre la red de señalización, realizando las funciones de control asociadas al servicio. Por lo tanto, para nuestro despliegue de VoIP en Guadalajara de interconexión VoIP con PSTN elegimos en un escenario con la arquitectura H.323 con servidores proxy y con terminales que se comuniquen entre ellos mediante el protocolo SIP, donde se utilice MGCP o MEGACO para controlar internamente los elementos de interconexión PSTN con la Telefonía IP y los servidores de aplicaciones SIP distribuirían servicios por la red a través de los servidores proxy SIP. 27

28 2.2.4 Dimensionamiento de la red Señalización Hemos estimado que aproximadamente la población de Guadalajara es de habitantes. Supondremos que existe una línea telefónica por cada familia (aproximadamente cada 5 personas). De esta forma tendríamos un total de clientes. Así, si el servidor que pretendemos usar tiene una capacidad de 3200 líneas, deberíamos tener al menos dos servidores en cada central de acceso; para cubrir 6400 líneas en cada central y en total. El coste de este equipo es de 3070, necesitaremos dos por cada central: 3070 x 2 x Tráfico Para dimensionar nuestra red estimamos que la Voz sobre IP requiere 48 Kbps de ancho de banda (24 Kbps de subida y 24 Kbps de bajada). En el caso de ADSL suponemos un ancho de banda de 1 Mbps. Dispositivo Número de abonados Tráfico en hora punta Numero de conexiones simultáneas Ancho de banda Adaptador milierlangs Mb/s Teléfono IP milierlangs Mb/s PC + ADSL milierlangs Mb/s TOTAL Mb/s Tenemos que considerar un 20 % de roll-off y 8/7 de FEC (Forward Error Correction). Con lo cual necesitaríamos: 213 Mb/s*1.2*(8/7) aprox. 300 Mb/s.

29 3. Aspectos Económicos Una vez vistos los principales aspectos y ventajas de VoIP, analizadas las posibles alternativas y desarrollada la solución específica para realizar la migración en el apartado anterior, pasamos a analizar los aspectos económicos. 3.1 Introducción y Solución elegida Dada la población de Guadalajara, las distintas posibilidades de facturación de VoIP podrían ser las siguientes que se muestran en la tabla. Habría dos opciones para la fijación de precios más factibles, basarse en el volumen de tráfico considerando los bits/bytes transportados o en la tarifa fija (plana). Como las llamadas IP son encaminadas a través de entornos de multioperador, puede ser necesario que existan acuerdos regionales ya que en Guadalajara existirá VoIP con nuestro operador pero en el resto de España sea otro operador. Además, la llamada puede encaminarse a través de un operador RTC, en cuyo caso ha de existir un sistema de facturación de tasas. De entre las anteriores opciones, nos hemos decantado por Tarifa Plana. Esta elección es debida a que los clientes tienen fácil acceso a los dispositivos que les ofrecemos y estos son fácilmente configurables, lo cual no nos garantizaría el uso de dichos terminales para conectarse a nuestra red de VoIP, por lo que le obligamos a pagar una cuota fija con la que se incluye las llamadas gratuitas con los terminales dentro de nuestra red VoIP y les cobraríamos por las llamadas que realicen a teléfonos ajenos a nuestra red. Así, podemos ofrecer tres modelos de tarifas planas en función de las llamadas fuera de nuestra red que incluyan: - Tarifa plana Básica: Sólo incluye los números que utilicen VoIP y que estén dados de alta con nosotros. - Tarifa plana Estándar: a números fijos de cualquier operador y a los dados de alta con nosotros, facturando por separado las llamadas a móviles. - Tarifa plana Premium: incluye las llamadas a todos los números, fijos y móviles, de cualquier operador y país.

30 El principal problema al que nos enfrentamos es el marco de competencia feroz entre operadores, lo cual nos obliga a fijar precios a la baja, evitándonos la obtención de beneficios y pudiéndose dar el caso en que sólo consiguiésemos pérdidas al implantar el servicio. En función de las características del terminal/es que se deseen y del contrato que desee firmar el usuario, le obligamos a pagar una serie de cuotas mensuales durante meses con las cuales conseguiríamos amortizar la inversión realizada en el cliente y al mismo tiempo nos garantizamos una fuente de ingreso durante ese periodo con la cual amortizar el gasto en los equipos ajenos al cliente y situados en nuestra red. Además, podemos ofrecerle bonos de llamadas (100 minutos a móviles por x ), y diferenciar servicios adicionales que nos permite el servicio de VoIP (videollamadas, SMS, MMS, ) Como se puede observar, gracias a la flexibilidad de servicios de la telefonía IP, podemos ampliar las posibles ofertas, pudiendo atraer a diferentes clientes dando a cada uno de ellos un trato personalizado. Otra buena forma para captar clientes sería la oferta de packs de iniciación, existiendo tres posibilidades: - Power Computer: cuota mensual tarifa plana escogida (3, ) y regalo 100 SMS los 6 primeros meses y unos auriculares con micrófono (Contrato de 18 meses). - House VoIP: cuota mensual de la tarifa escogida, más el coste correspondiente del adaptador (450/18 = 25 ) y de regalo 100 SMS los 6 primeros meses (Incluye el adaptador, contrato de 18 meses) - Next-Gen House: cuota mensual de la tarifa escogida, más el coste correspondiente del Teléfono IP (80.25/18 = 4.45 ) y de regalo 100 SMS los 6 primeros meses (Incluye el teléfono VoIP, contrato de 18 meses) - VoIPDSL: oferta pensada especialmente para aquellos usuarios que ya dispongan de ADSL. Se basa en cambiar el router del abonado (cobrándole una cuota de /18 = 12.5 ). De regalo seguiríamos con la oferta de los 100 SMS (contrato 18 meses) - Para aquellos clientes indecisos hemos pensado en : Financiar un ordenador (35 /mes). Ofrecer ADSL y router. ( )/mes Proporcionar el servicio de voz sobre IP (Precio según tarifa elegida) 3.2 Tarifas Actualmente ya existen multitud de compañías que ofrecen el servicio de VoIP vía online, contra las cuales deberíamos competir para hacernos un hueco en el mercado. La mayoría de estas compañías, centran su negocio en la voz y los mensajes, olvidándose casi por completo del resto de los servicios que puede garantizar VoIP y no todas proporcionan un número geográfico al que asociar la dirección IP del número, por estas razones, además de competir con ellas en cuestiones de precio, podríamos centrarnos en ofrecer aquellos servicios que ha 30

31 olvidado la competencia. En los siguientes puntos se adjuntan las tablas con los precios de las principales compañías de VoIP existentes en el mercado, así como de los operadores tradicionales de telefonía fija Tabla de Precios Competencia VoIP Como se puede mostrar en la siguiente tabla, cada empresa ofrece un determinado servicio, a un determinado precio, todos ellos de VoIP (sólo voz y algunos SMS) Minuto Minuto Numero Tar. Plana T. P. Fijo y Fijo Móvil Geográfico Fijo móvil SMS Skype 0,02 0, ,038 PEOPLE CALL 0,02 0, Adiptel 0,0159 0, VoIP Buster 0 0, ,05 VozTelecom 0,02 0, Media 0,02 0, ,044 * No se incluye el alquiler de la línea y se debe disponer de los terminales para poder suscribirse al servicio. Además, en ningún lugar se habla de la QoS ofrecida por dichas compañías lo cual podría explicar la gran diferencia entre unas y otras Tabla de Precios llamadas Telefonía tradicional En la siguiente tabla se muestran los precios ofrecidos referenciados a llamadas provinciales (los precios se muestran sin IVA) Minuto Fijo Minuto Móvil Telefónica 0,04 0,17 Ono 0,00 0,15 Jazztel 0,04 0,17 Orange 0,04 0,23 Media 0,03 0,18 * Hay que tener en cuenta que en estas tarifas, no se incluye el alquiler de la línea ni la del pack (Duo, Trio, ) 31

32 3.2.3 Tabla de Precios Propuesta En nuestro caso, al disponer de una situación casi predominante en el mercado (consideramos que en Guadalajara gran parte de los usuarios no disponen de VoIP) y gracias a la confianza de que disponemos debida a los años durante los cuales les hemos estado ofreciendo telefonía tradicional, consideramos que facturarles por la tarifa marcada en la tabla como media, es viable, ya que aun así, dichos precios son menores que los que les cobraríamos si no dispusiesen de VoIP (Sobre todo en lo referente a llamadas de media y larga distancia). Obviamente faltarían por definir aquellos servicios anteriormente citados, quedándonos una lista semejante a: Tar. Tar. Tar. MMS Bono Bono Minuto Minuto Plana Plana Plana (Cuota MMS min Fijo Móvil Básica Standart Premium SMS MMS) (mensaje) SMS Móvil 0,02 0,21 3,50 7,00 65,00 0,04 1,00 0,15 2,50 17, Justificación económica de la inversión realizada Si aplicamos las tarifas del punto anterior, podemos observar que la inversión inicialmente realizada se amortiza en pocos años. En el peor de los casos, en el que los clientes sólo se decantasen por la tarifa más económica, sólo se hubieran dado de alta la mitad de los usuarios estimados y sólo realizasen llamadas a números en Guadalajara (los cual cubriría la tarifa plana más básica) obtenemos en 18 meses (contrato de duración mínima) Ganancias: 9000 abonados * 3,5 = (mensuales) * 18 meses = (Periodo) Costes: (6 Servidores de Comunicaciones) Si aplicamos un factor del 20 % mensual debido al mantenimiento y reparación de los equipos este nos quedaría: * 0,2 * 18 = Obteniendo unos costes totales de: = Beneficios: (Ganancias) (Costes) = A estos beneficios habría que restarle el coste de los equipos necesarios para establecer la comunicación IP con la casa del abonado y los debidos al mantenimiento de la red de transporte que utilicemos (junto con el personal necesario), ya que el precio debido al uso de las redes de otras operadoras ya está incluido en la facturación por minutos en función de la llamada que realice. 32

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