Soluciones de Telefonía VoIP utilizando Herramientas de Código Abierto

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1 7 Soluciones de Telefonía VoIP utilizando Herramientas de Código Abierto Juan Andrés Paredes González Facultad Politécnica, Universidad Nacional del Este Ciudad del Este, Paraguay Resumen. La importancia que en la actualidad han tomado los sistemas de telecomunicaciones obliga a la implantación de tecnologías que se adapten a las necesidades de una estructura básica existente. Muchas compañías convergen la voz en el link de datos ya existentes que interconectan la sede a las sucursales de la empresa para la utilización de llamadas telefónicas. Este procedimiento permite obtener ahorro de dinero en equipos, instalación y mantenimiento al contar con una única red, tanto para las computadoras como para los teléfonos. El presente trabajo consiste en una revisión de los dispositivos de hardware utilizados en un sistema de telefonía IP y sus opciones de conectividad, revisión de las prestaciones y escenarios de uso de una central telefónica VoIP y el modelado e implementación de una central que permita la conectividad, interna en una LAN; externa, a través de la línea convencional PSTN; y conexión entre oficinas distantes a través de Internet. Palabras Claves: Telefonía IP, Asterisk, VoIP. Abstract. The current importance communication systems have nowadays obligates the employment of technologies that adapt themselves to the requirements of the existing structures. Many companies converge voice transmission to an already existing data link that interconnects the company seat to its branch offices in order to add telephone service. This allows great money savings in equipment, installation and maintenance as there is only one network serving both: computer and telephone telecommunications. This work presents a review of the hardware devices employed in such networks as well as the variety of VoIP connectivity options. It also presents the modeling and implementation of a telephone central over a LAN with external link through a conventional PSTN line and connection between distant offices through the Internet. Keywords: IP telephony, Asterisk, VoIP. 1. Introducción La importancia que están adquiriendo actualmente los sistemas de telecomunicaciones y el manejo básico de negocios obliga a pensar en la implantación de tecnologías que se adapten a las necesidades de una estructura básica existente [1]. Los sistemas de comunicaciones, en lugar de ser elementos independientes y aislados para atender un determinado tipo de comunicación, ahora tienden a transmitir cualquier tipo de información sobre los medios existentes. Así, sobre la LAN e Internet, mediante la adopción de ciertos estándares y la incorporación de algunos elementos, es posible enviar voz y datos, con la gran ventaja y ahorro que supone el utilizar la infraestructura existente. La tecnología de transmisión de voz sobre una red de IP tuvo una gran explosión de utilización en los últimos años [6]. Muchas compañías convergían la voz en las redes de datos existentes que interconectan la sede a las sucursales de la empresa. El mayor atractivo para el éxito de la tecnología es la economía que la empresa obtiene al aprovechar el link de datos existentes, y ya pagados, para la utilización de llamadas telefónicas a sucursales que se encuentran en lugares distantes. VoIP (Voice over IP) es una tecnología que permite la transmisión de la voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos [2]. La Telefonía IP es una aplicación inmediata de esta tecnología, que permite integrar en una misma red - basada en protocolo IP- las comunicaciones de voz y datos para ofrecer servicios de telefonía [3]. La voz se transporta, previamente convertida a datos, entre dos puntos distantes [4]. Esto posibilita utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, lo cual permite obtener ahorro de dinero en equipos, instalación y mantenimiento al contar con una única red, tanto para las computadoras como para los teléfonos, en lugar de tener redes especializadas y separadas para cada uno de ellos [5].

2 8 2. Objetivos 2.1 General Realizar una revisión de las prestaciones de una central telefónica Voip y el modelado e implementación de una central que permita la conectividad, interna en una LAN; externa, a través de la línea convencional PSTN; y conexión entre oficinas distantes a través de Internet. 2.2 Específicos - Realizar una revisión de los dispositivos de hardware utilizados en un sistema de telefonía IP y sus opciones de conectividad. - Realizar una revisión de las prestaciones y escenarios de uso de una central telefónica VoIP. - Realizar el modelado del flujo de llamadas entrantes y salientes del sistema de telefonía. 3. Centralitas VoIP basadas en Asterisk Asterisk es una PBX 1 completa, diseñada en software que integra teléfonos, computadoras, red LAN e Internet, que proporciona todas las funcionalidades de las grandes centralitas propietarias y ofrece algunas posibilidades y servicios no disponibles en la mayoría de ellas [7]. Trabaja con voz sobre IP en varios protocolos (SIP, H323, IAX2) y ofrece conectividad a la red telefónica PSTN, a la red privada de datos y a Internet [8]. Algunas de las ventajas que ofrece Asterisk son las siguientes: reducción a coste 0 en todas las llamadas internas y entre sedes de la empresa; control total de la compañía sobre su sistema de telefonía; posibilidad de incorporación de nuevas utilidades con rapidez y sin esfuerzo; plan de discado flexible y poderoso; movilidad; número ilimitado de extensiones; incorpora aplicaciones de administración difícilmente imaginables en sistemas PBX tradicionales; conectividad total en la empresa; servicios de atención personalizada a los clientes; reducción de costes generales al simplificar el cableado de red y la infraestructura técnica de voz y datos en una plataforma única. 3.1 Dispositivos Utilizados en un Sistema de Telefonía VoIP A través de una Central VoIP se pueden cubrir prácticamente todas las necesidades de comunicación existentes utilizando diferentes dispositivos. Para un sistema de telefonía 100% IP se requiere, además del servidor de telefonía, sólo PCs con Softphone y Headphone. Si bien, para interconectar con la telefonía tradicional requiere de tarjetas especiales de muy bajo costo. Los dispositivos implicados en un sistema de telefonía VoIP se listan a continuación. Tarjetas FXO/FXS/PRI: tarjetas que se instalan en la PC y permiten tener puertos de tróncales y/o teléfonos analógicos. Teléfonos IP: físicamente, son teléfonos normales. Incorporan un conector RJ45 para conectarlo directamente a una red IP. Adaptadores analógico/digitales (ATA): permiten aprovechar los teléfonos analógicos actuales, transformando su señal analógica en los protocolos de Voz IP SoftPhones: son programas que permiten llamar desde el ordenador utilizando tecnologías Voz IP. HeadPhone: combinación de audífono y micrófono usada para comunicación de dos sentidos; por ejemplo, con un teléfono. SIP GSM Gateway: dispositivo que permite el ruteamiento entre llamadas IP y la red GSM de telefonía celular. 3.2 Escenarios de Uso Posibles de una Central Telefónica VoIP Centralita Nueva con Conexiones y Extensiones de Varios Tipos. 1 Central secundaria privada conectada a la red pública de teléfono. Figura 1. Central telefónica VoIP y sus posibilidades de conexión.

3 Pasarela para Dotar a una Centralita Tradicional de Nuevos Servicios: posibles servicios. Conexión con Operador IP, Buzón de Voz a , Sistema automático de respuesta, etc. Figura 2. Central VoIP con servicios adicionales Pasarela para Dotar a una Centralita Tradicional de Nuevas Extensiones. Figura 3. Central tradicional con nuevas extensiones Varias Oficinas con Central VoIP Centralizado. De esta forma, además de comunicaciones entre sedes, todas las sedes puden hacer llamadas al exterior a través de la central VoIP. Figura 4. Varias oficinas con Central VoIP centralizado.

4 Varias Oficinas con Central VoIP Interconectados. Puede configurarse un plan de numeración único entre todos los internos de cada oficina. Figura 5. Centrales VoIP interconectados 3.3 Aplicaciones de una Central Telefónica VoIP. Correo de voz: permite que una llamada ocupada o no atendida sea enviada a una secretaria electrónica para la grabación de algún mensaje. Distribución automática de llamadas y filas de atención: es el sistema utilizado en Call Centers 2. Evita perder llamadas cuando todos los agentes están ocupados. El distribuidor encamina la llamada al primer agente que es liberado. Discador automático: utilizado en Tele marketing, el programa disca para algún número y distribuye para los operadores. Unidad de respuesta automática IVR: permite responder a un llamado telefónico, guiando al usuario entre diferentes opciones de servicios. Servidor de música en espera, sistemas de mensajes unificados, servicio de identificación de llamadas, mensajería instantánea, registro de llamada detallado para integración con sistemas de tarifación, grabación de llamadas, salas de conferencia, etc. 4. Materiales y Métodos 4.1 Construcción del Sistema de Telefonía La central PBX construida dispone de todas las funcionalidades básicas de una centralita tradicional. Además, se han configurado recursos adicionales para las llamadas provenientes del exterior. Se definieron dos contextos de llamadas entrantes, una operadora automática que dirige las llamadas a un interno digitado por el llamante y un contexto Call Center que provee distribución de llamadas a los agentes disponibles para atención. 4.2 Recursos de Hardware y Software utilizados en el Sistema de Telefonía Recursos de Software. Los recursos de software utilizados fueron en su totalidad de distribución libre: Suse Linux 9.3, como sistema operativo y el Asterisk como servidor de telefonía, además de algunos módulos complementarios, tales como zaptel (controladora de hardware) y libpri (librería para puertos primarios). Para las llamadas desde las estaciones de trabajo, se ha utilizado el softphone X- Lite 3.0 y el Zoiper Recursos de Hardware El PC destinado a realizar las funciones de centralita tiene las siguientes características: placa madre ASUS M2N-X, procesador AM2 Athlon 64B 5400, 2GB de RAM y 80GB de Disco Duro. Se ha dotado al servidor de dos placas de red REALTEK 10/100/1000. Una interfaz de red se conecta a la red local y la otra se conecta a Internet. Para conectar esta PBX a la red de telefonía PSTN, se ha utilizado una tarjeta analógica TDM04B, que es una tarjeta perteneciente a la familia TDM400P, con 0 módulo FXS y 4 FXO. Para poder hablar y escuchar las llamadas se ha utilizado hardware HeadPhone LOGIT 981 Logitech. Por último, se ha utilizado el dispositivo ATA para la conexión de un teléfono analógico al sistema de telefonía. 2 Unidad funcional que provee a la empresa de servicio centralizado vía telefónica y establece relaciones de mutuo beneficio con sus clientes, proveedores, etc.

5 Recursos de red Se ha utilizado la infraestructura de red del Parque Tecnológico Itaipu, que posee conexión Ethernet 100Mbits/s en la red LAN y 6 Mbits/s de conexión a Internet. 4.3 Diseño del Sistema de Telefonía En este apartado se describen las funcionalidades que fueron configuradas en el presente trabajo. La figura 6 muestra el esquema de la central telefónica diseñada. Se han configurado dos centrales PBX. Las extensiones de los internos se han definido de la siguiente manera: Central 1, rango de internos desde 1000 hasta 1999, y central 2 desde 3000 hasta Los internos son, en su mayoría, PCs con softphone X-Lite y headphone. Se ha conectado un teléfono analógico a la central voip a través de un dispositivo ATA. Las llamadas entre internos de ambas centrales se consideran llamadas internas y las mismas se realizan a través de Internet usando protocolo IAX. Cada usuario/interno dispone de un buzón de mensajes, de modo que una llamada no atendida pueda ser derivada a este buzón. La figura 7 muestra el flujo de llamadas internas y externas de la central voip configurada. Figura 6. Esquema general de la central telefónica. Figura 7. Flujo de llamadas internas y externas.

6 12 Las dos centrales están equipadas con hardware TDM04B, el que permite la conexión del servidor de telefonía a la red telefónica pública, y posibilita que puedan realizarse llamadas externas a una línea telefónica pública desde ambas centrales a cualquier línea pública. La central 1 dispone, además, de un dispositivo SIP GSM Gateway que permite realizar y recibir llamadas a través de la red de telefonía celular Prestaciones de la Central que Fueron Configuradas. Se han configurado dos contextos diferentes para las llamadas entrantes. Dependiendo del origen de las llamadas, éstas pueden ser enviadas a un contexto Call Center o a una Operadora de respuesta automática IVR. Operadora Automática IVR - Recepcionista digital: se ha implementado una recepcionista digital que permite a los llamantes marcar a una extensión interna, para así alcanzar destinos seleccionados de acuerdo a los parámetros predefinidos. Esto permite la comunicación con cualquier interno de la central telefónica desde el exterior, mediante el teclado numérico del teléfono. En caso de que el llamante no conozca el interno, el sistema derivará la llamada a un interno por defecto, luego de haber transcurrido un cierto tiempo sin que se haya seleccionado alguna opción. Aplicación Centro de llamadas: se ha implementado un Call Center con 8 agentes. Este fue diseñado para manejar grandes volúmenes de llamadas telefónicas entrantes y salientes, desde los clientes y hacia ellos. El mecanismo de distribución de llamadas seleccionada fue el leastrecent3. Se han configurado las funcionalidades de login de agentes, colas de llamadas, música en espera, filas de llamadas y distribución automática de llamadas. En la figura 9 se describe el flujo de llamadas entrantes en un Call Center. Figura 8. Flujo de llamadas entrantes en el IVR. Figura 9. Flujo de llamadas en el Call Center. 3 Distribución para la interface que menos llamadas recibió

7 13 5. Resultados. Para explorar las capacidades de la central telefónica construida, se han definido varios escenarios de prueba. Además se ha realizado la medición del tráfico generado en la red con llamada Voip y sin ella, para medir el impacto de éste sobre la red. Escenario 1. Llamada entre internos. Usuario 1001 realiza llamada al usuario 1002 y se establece la comunicación. marcado en el SoftPhone 1001 es el siguiente: Escenario 4. Llamadas entrantes en el IVR La central-1 recepciona una llamada proveniente de la línea El servidor reproduce un mensaje solicitando al llamante introducir el número de interno. Una vez introducido el interno, el servidor realiza la llamada a dicho interno. Escenario 5. Llamadas entrantes en el Call Center La central-1 recepciona una llamada proveniente de la línea Dicha llamada ingresa en el contexto Call Center. El servidor recepciona la llamada entrante y la dirige al agente que menos llamadas recibió. En caso de que todos los agentes estén ocupados, la llamada se ingresa en una fila de espera, la cual se dirige posteriormente al primer agente disponible. Figura 10. CLI del Asterisk que muestra la llamada en curso. Escenario 2. Llamada entre internos de sucursal remota a través de internet. Usuario 3001 de la central-2 realiza llamada al usuario 1001 de la central-1 y se establece la comunicación. La llamada proveniente del interno 3001 se dirige al servidor de la central-2, que a su vez establece la comunicación con el servidor de la central-1, posteriormente esta central dirige la llamada al interno solicitado. Escenario 3. través de TDM Realización de llamadas externas a Usuario 1001 de la central-1 realiza llamada al número de la red de telefonía celular. La llamada es realizada a través de uno de los canales de la placa TDM que está conectada al dispositivo SIP GSM Gateway. Usuario 1001 de la central-1 realiza llamada al número de la red telefónica convencional. La llamada es realizada a través de uno de los canales de la placa TDM de la central-2 que está conectada a la red PSTN. Para realizar llamadas externas a través de la central-2 se antepone el dígito 3, a continuación se digita el número al que se desea llamar. El número 6. Conclusiones. La implementación de una central telefónica construida a partir de componentes comunes y económicos, ofrece considerables ventajas, debido a que admite todas las funcionalidades y muchas otras opciones inimaginables en una centralita convencional. Una central PBX que utiliza Asterisk permite tener un control total sobre el sistema de telefonía, debido a que posee un plan de discado flexible y poderoso que posibilita la incorporación de nuevas funciones con rapidez y sin esfuerzo, y se reduce a coste 0 en todas las llamadas internas y entre sedes de la empresa, lo cual hace posible una conectividad completa, de todas las dependencias de la empresa. Asterisk es una completa solución de centralita IP por software, que, con los interfaces de hardware apropiados de telefonía, convierte a dicho sistema en una potente centralita telefónica. Es posible configurar y utilizar una Central Telefónica completamente Voip, tanto para las comunicaciones internas dentro de una LAN, como a través de Internet con las sucursales de la empresa. Solo se requiere de hardware adicional cuando se desea tener conexión de la central Voip con la línea convencional PSTN o con la red de Telefonía Móvil. Por último, cabe destacar que antiguamente el costo de implementación de una centralita PBX era bastante elevado y accesible solo a las grandes empresas; pero con el surgimiento del Asterisk, ese costo se redujo totalmente, lo que permite que toda empresa puede disponer de su propia central telefónica sin necesidad de grandes inversiones, debido a que se utiliza la infraestructura de red de datos disponible.

8 14 Referencias [1] Torreyes Rico, Luis Enrique, VoIP Voz sobre IP, Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez (U.N.E.S.R.), Caracas-Venezuela. [en línea] < 2101/Nuevos-medios-de-comunicaci%C3%B3n> [2] Aubareda, Daniel, Voz sobre IP (VoIP) o como hablar a través de redes de datos, Facultad CC.EE y EE. Centro de predicción Económica. Canto Blanco. Madrid. [en línea] < ERTA_NE_ PDF> [3] Recursos VoIP. Qué es VoIP?, Qué es la Telefonía IP?. [en línea] < [4] Valera Guerrera, Gilda Isabel, Transmisión de Datos en Internet, Universidad Tecnológica de Santiago, UTESA, Recinto Santo Domingo de Guzmán. [en línea] < [5] Sánchez Ortiz, José Antonio, Introducción a la Telefonía IP, Escuela Superior de Ingeniería Informática. [en línea] < voip.pdf> [6] Vidaurrázaga, Ignacio, Voz sobre IP (VoIP), la convergencia de redes y servicios, AUTELSI. Revista de los usuarios de las telecomunicaciones y los servicios de la sociedad de la información. [en línea] < [7] Quarea Voz Datos IP, Soluciones Asterisk de Centralita IP. [en línea] < e.pdf> [8] Cyber Cast Intl, Comunicación a su medida, Centrales Telefónicas Asterisk. [en línea] <