ÍNDICE PAGINA INTRODUCCIÓN 1 OBJETIVO 2 DESARROLLO 2 63 1. Redes de datos Vs redes de voz 2 2. La telefonía de voz hasta ahora 3 2.1. Presentación: Voz sobre IP(VoIP) la revolución de las redes telefónicas 4 2.2. Pero Qué es VoIP? 6 2.3. Como se utiliza VoIP 7 2.4. Comunicación de computadora a computadora 7 2.5. Comunicación de PC al teléfono 8 2.5.1. Otras ventajas del VoIP 10 2.5.2. Como funciona el VoIP 10 3. Telefonía IP Vs Telefonía Tradicional 11 4. Red IP 11 4.1. Ancho de Banda necesario 12 4.2. Calidad en la transmisión de la voz 13 4.3. Aplicaciones 13 5. Ventajas e inconvenientes de los servicios IP 15 5.1 Ventajas 15 5.2 Inconvenientes 16 5.3 Anchos de Banda 16 6. Estándar VoIP(Voz sobre IP) 18 6.1. Estándar 19 6.2. Características principales 23 6.3. Arquitectura 23 6.4. Protocolos 26 7. Parámetros del VoIP 30 7.1 Calidad 31 7.2 Aplicación 32 8. Voz sobre IP en una Empresa 32 8.1. Planeación: Clave para implementar VoIP 34 8.2. Pasos para implementación de telefonía IP 36 9. Como elegir la compañía mas adecuada 38 10. Cómo se tiene que hacer la transmisión VoIP? 38 11. Se debe seguir manejando telefonía internamente o se debe recurrir a un proveedor de servicios? 38 12. Que quiere decir PBX, PBX IP o IP Centrex 38 13. Como elegir el teléfono IP 39 13.1. Manos libres 39 13.2. Interfaces LAN 39 13.3. Como elegir un PBX IP 40
14. VoIP: El complemento perfecto 40 15. El futuro VoIP 40 15.1. Posibles beneficios del servicio VoIP 41 15.2. Advertencias 41 15.3. Términos y condiciones 41 16. Limitaciones del servicio 42 17. Equipo e instalación 42 18. Privacidad y seguridad 42 19. Aplicaciones 43 20. Mayor aprovechamiento del personal experto 43 21. Oportunidad 44 22. Pruebas previas a la implementación 47 22.1 Disminuye de los riesgos tecnológicos 47 23. Implementación/Introducción estructurada 47 24. Administración del cambio y comunicación en la organización 48 25. Operación y respaldo continuo 48 26. Qué sigue? Una Evaluación de factibilidad de implantación de la tecnología IP convergente 49 27. Como planificar profesionalmente, instalar e implementar en una empresa un sistema VoIP 52 27.1. Principios básicos 52 27.2. Conectado en todas partes 53 27.3. El problema de la multiplicidad de opciones 54 27.4. Las soluciones del VoIP aceleran los procesos 54 27.5. Que se quiere 54 27.6. Un ejemplo concreto 55 27.7. Bueno y mejor 57 27.8. Seguir telefoneando 57 27.9. Y de seguridad como andamos? 58 27.10. La implementación 59 27.11. Como hacer aplicaciones VoIP seguras 59 27.12. Peligros VoIP 61 27.13. Efectos y discusiones 61 27.14. Medidas de seguridad 62 27.15. Resultado 63 CONCLUSIONES 64 TÉRMINOS QUE POSIBLEMENTE IDENTIFICAN EL CAMINO HACIA LOS SERVICIOS DE VoIP 65 REFERENCIAS 66
INTRODUCCIÓN El desarrollo de las telecomunicaciones y en particular de Internet ha hecho que tecnologías como la telefonía IP (Internet Protocol) comiencen a ser una realidad tanto en el mundo de los negocios como del hogar. Los problemas generados por la diversidad del gran número de redes de telecomunicaciones existentes están motivando el estudio de mecanismos que favorezcan la homogeneización de los medios de transporte de voz y datos. El problema tiene una sencilla solución VoIP (Voice over Internet Protocol), donde se obtendrán grandiosos resultados, entre ellos la disminución de costos. Esta disminución de costos tiene efecto sustancial principalmente en empresas dado que en estas se generan un gran número de llamadas telefónicas en comparación a una casa habitación entre otras, de aquí nuestro interés en minimizar costos y maximizar eficiencia. Teniendo en cuenta una empresa, quizá se desee esperar un poco más, pero por lo menos se debería empezar a observar de cerca lo que se está ofreciendo en el mercado de VoIP. Es indudable que VoIP puede brindar enormes ahorros potenciales: menos cableado en edificios nuevos, una organización más flexible con agentes remotos y Centros de Contacto virtuales, mayor simplicidad de comunicación entre sitios, etc. En realidad, no se puede dar el lujo de pasar por alto la tecnología de VoIP. VoIP es una tecnología cada vez más utilizada y las empresas de telecomunicaciones están desarrollando diversos servicios tales como telefonía residencial y servicios de negocios, incluyendo servicios de interacción con el cliente. Para lograr una ventaja competitiva, la mejor estrategia que una compañía puede adoptar es dar la máxima prioridad a la satisfacción del cliente. No cabe duda que las empresas se están percatando del vínculo tan estrecho que existe entre excelencia en la interacción con el cliente y desempeño financiero. La solución idónea para las empresas consistiría en crear un único Centro de Contacto que pudiera utilizar recursos humanos con total independencia de dónde se encuentren geográficamente. Y es justo aquí donde entra la importancia de VoIP. Sin embargo, al igual que con la mayoría de las cosas, para poder cosechar los beneficios hay que evitarse complicaciones y tropiezos, para esto es necesario saber como elegir la configuración mas adecuada según las necesidades, esto permitirá gozar de la apertura sin precedentes que ahora ofrecen los sistemas de VoIP y reducir muchos de los costos asociados a las comunicaciones entre sitios y la administración de sistemas heterogéneos. 1
OBJETIVO Al finalizar este reporte se podrá tener una noción sobre esta nueva tecnología (VoIP) y sus beneficios, así como poder formalizar y consolidar su propio criterio con respecto a la implementación VoIP en una empresa, tanto en los aspectos sociales y económicos. DESARROLLO La telefonía IP conjuga dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la de datos. Se trata de transportar la voz, previamente convertida a datos, entre dos puntos distantes. Esto posibilitaría utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y yendo un poco más allá, desarrollar una única red que se encargue de enviar todo tipo de comunicación, ya sea voz o de datos. Es evidente que el hecho de tener una red en vez de dos, es satisfactorio para cualquier distribuidor de servicios. 1. Redes de datos Vs redes de voz Las redes desarrolladas a lo largo de los años para transmitir las conversaciones de voz, se basaban en el concepto de conmutación de circuitos, o sea, la realización de una comunicación requiere el establecimiento de un circuito físico durante el tiempo que dura ésta, lo que significa que los recursos que intervienen en la realización de una llamada no pueden ser utilizados en otra hasta que la primera no finalice, incluso durante los silencios que se suceden dentro de una conversación típica. En contraposición a esto tenemos las redes de datos, basadas en el concepto de conmutación de paquetes, o sea, una misma comunicación sigue diferentes caminos entre origen y destino durante el tiempo que dura, lo que significa que los recursos que intervienen en una conexión pueden ser utilizados por otras conexiones que se efectúen al mismo tiempo. Es obvio que el segundo tipo de redes proporciona a los operadores una relación ingreso/recursos mayor, es decir, con la misma cantidad de inversión en infraestructura de red, obtiene mayores ingresos con las redes de conmutación de paquetes, pues puede prestar más servicio a sus clientes. Otra posibilidad sería que prestará más calidad de servicio, velocidad de transmisión, por el mismo precio. 2
Pero bueno, si las redes de conmutación de paquetes son tan buenas, por qué no se utilizan ya para las llamadas telefónicas? Bueno, este tipo de redes también tiene desventajas. 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. Por lo tanto se puede imaginar una conversación de voz, que se pierde esporádicamente (paquetes perdidos) y que sufre retrasos importantes en su medida. Por ejemplo, esto se puede observar cuando se chatea. A veces durante estas conversaciones en el Chat, se reciben dos o tres preguntas seguidas de nuestro interlocutor, esto es debido a que cuando se escribe un mensaje y no le llega al interlocutor, este por su cuenta continúa con otras preguntas. Estos problemas de calidad de servicio telefónico a través de redes de conmutación de paquetes van disminuyendo con la evolución de las nuevas tecnologías involucradas, y poco a poco se va acercando el momento de la integración de las redes de comunicaciones de voz y datos. 2. La telefonía de voz hasta ahora Lo que tenemos hasta hoy es una red de acceso, que incluye el cableado desde el hogar del requerimiento del servicio hasta las centrales locales y el equipamiento necesario, y una red de transporte, que incluye las centrales de rango superior y los enlaces de comunicaciones que las unen. La comunicación se lleva a cabo por conmutación de circuitos. Como ya hemos indicado anteriormente todos los recursos destinados a intervenir en el desarrollo de una conversación telefónica no pueden ser utilizados por otra llamada hasta que la primera no finaliza. El desarrollo de las telecomunicaciones y en particular de Internet ha hecho que tecnologías como la telefonía IP (Internet Protocol) comiencen a ser una realidad tanto en el mundo de los negocios como del hogar. Los problemas generados por la heterogeneidad del gran número de redes de telecomunicaciones existentes están motivando el estudio de mecanismos que favorezcan la homogeneización de los medios de transporte de voz y datos. La convergencia de las redes de telecomunicaciones actuales supone encontrar la tecnología que permita hacer convivir en la misma línea la voz y los datos. Esto obliga a establecer un modelo o sistema que permita "empaquetar" la voz para que pueda ser transmitida junto con los datos. Teniendo en cuenta que Internet es la "red de redes", desarrollar una tecnología de ámbito mundial nos dirige claramente al protocolo IP (Internet Protocol) y a encontrar el método que nos permita transmitir voz a la vez que 3
datos, sobre ese protocolo. El problema tiene una "sencilla" solución: VoIP (Voice Over Internet Protocol). 2.1. Presentación: voz sobre IP (VoIP), la revolución de las redes telefónicas Está dedicada a una nueva tecnología emergente en el mundo de las telecomunicaciones: la Voz sobre IP o, de forma abreviada VoIP (Voice Over Internet Protocol) también llamada Telefonía sobre Internet o Telefonía IP. Esta nueva tecnología, cuyo origen se remonta de años atrás cuando comenzaron los primeros experimentos de transmisión de voz sobre redes de paquetes, ha cobrado una importancia tremenda en los últimos años, dando lugar a grandes esfuerzos e inversiones que, sin duda, van a revolucionar las redes telefónicas y, sobre todo, los servicios y aplicaciones que éstas nos ofrecen. Tradicionalmente los servicios de telefonía y de datos han estado soportados por redes distintas basadas en tecnologías muy diferentes. Para el transporte del tráfico de voz se han utilizado hasta ahora las redes telefónicas clásicas, basadas en las técnicas de conmutación de circuitos, especialmente adaptadas a las características del tráfico de voz: un tráfico representado inicialmente mediante señales analógicas y más tarde transportado al mundo digital, aunque siempre caracterizado por un flujo constante de información. Es esta característica del tráfico de voz la que ha hecho que se adapte bien a las redes de conmutación de circuitos, en las cuales se asignan recursos de comunicaciones, principalmente, capacidad o ancho de banda en los enlaces y capacidad de proceso en los nodos de la red dedicados específicamente a cada comunicación en curso. Por el contrario, el tráfico de datos generado por las aplicaciones telemáticas, se caracteriza en general por su falta de continuidad «tráfico a ráfagas» se le suele denominar y su impredecibilidad. Sirva decir que detrás de muchas aplicaciones telemáticas hay una persona; predecir o modelar el tráfico generado por la aplicación es tremendamente difícil. Es por ello por lo que las técnicas de conmutación de paquetes, en las cuales la información a transmitir se divide en unidades de información (paquetes) que se transmiten típicamente sin que exista una reserva de recursos a priori, se adaptan mucho mejor a este tipo de tráficos. Esta diferenciación entre los tráficos de voz y datos ha sido hasta ahora una constante, por ejemplo, en las redes corporativas. Dentro de las empresas no sólo ha existido una distinción clara en las tecnologías y equipamiento utilizado en las redes telefónicas y de datos, sino que su gestión y mantenimiento se ha llevado a cabo por personal distinto. Sin embargo, el desarrollo y maduración de las técnicas de transmisión de voz sobre redes de paquetes ha dado lugar a una fuerte tendencia hacia la integración del tráfico de voz en las redes de datos. Es frecuente en la actualidad oír términos como «convergencia de redes» o «convergencia de voz y datos» para denominar a esta tendencia. Las ventajas que ofrece la convergencia de redes han sido en un principio de índole económica. Tecnologías como VoIP hacen un uso mucho más eficiente del ancho de banda de las redes, permitiendo reducir los 64 kbits/s utilizados por cada conversación telefónica en las redes clásicas en un orden de 4
magnitud. Además del importante ahorro en los costos de gestión y operación que se consigue por el hecho de utilizar una sola red para ambos servicios. Sin embargo, no son las razones económicas las que justifican el interés e inversiones que se están llevando a cabo para hacer converger las redes de voz y datos. Según coinciden los expertos, la principal razón que actúa de motor de esta tendencia son las aplicaciones. La integración de redes facilita la creación de nuevas aplicaciones que integran voz y datos, como la mensajería unificada, que permitirá englobar bajo un único interfaz de usuario, accesible desde cualquier parte de la red, a todos los servicios a través de los cuales recibimos mensajes (correo electrónico, fax, teléfonos, contestadoras, etc.). O, por citar otros ejemplos, la integración de los «centros de llamadas» en los servidores Web corporativos, permitirá una atención rápida y especializada a los clientes; las aplicaciones de videoconferencia, la teleenseñanza, etc. Aplicaciones que, aunque no técnicamente imposibles, serían de muy difícil realización sobre redes separadas. La penetración de VoIP en las redes telefónicas supone, además, un importante cambio en el modelo de servicio ofrecido. En las redes telefónicas clásicas, la inteligencia reside en la red, lo que se traduce en nodos complejos y terminales simples. Internet, sin embargo, partió de un modelo contrario, en el cual la inteligencia reside en los sistemas finales y la red fue diseñada únicamente para transmitir información eficientemente (es el llamado principio «extremo-a-extremo»). Este modelo facilita en gran medida la introducción de nuevos servicios y, en general, la innovación, tal como se ha demostrado sobradamente en Internet. Son muchos los retos que plantea la introducción de la tecnología VoIP, sobre todo si tenemos en cuenta que viene a sustituir a otra tecnología con más de cien años a sus espaldas y un nivel de madurez y fiabilidad muy alto. Entre ellos podemos citar: - Calidad de Servicio (QoS). Es conocido el problema que presentan las redes IP a la hora de garantizar un cierto nivel de calidad de servicio a una determinada comunicación. A diferencia de las redes telefónicas, que reservan y garantizan los recursos a cada llamada, el servicio «mejor esfuerzo» ofrecido por IP no es adecuado. A pesar de los grandes esfuerzos que se están invirtiendo en la definición de modelos de QoS, todavía no se ha alcanzado una solución global que permita crear una Internet con QoS. Mientras este modelo no exista, VoIP estará limitada a las redes IP privadas o a las redes sobredimensionadas. - Fiabilidad. Las tecnologías empleadas en las redes telefónicas actuales presentan una fiabilidad muy alta: a menudo se hace referencia a los «cinco nueves» al hablar de ella (esto es, al 99,999%, lo que significa unos pocos segundos de mal funcionamiento al año). Las tecnologías utilizadas en Internet y, en particular, las creadas alrededor de VoIP, están todavía lejos de alcanzar esas cifras. - Seguridad. Como es de todos conocido, la seguridad que ofrecen las redes 5
IP y, en particular, el Internet es deficiente en algunos aspectos. Ataques del tipo «denegación de servicio» o posibles violaciones de la confidencialidad de las conversaciones son, entre otros, aspectos a madurar si se quiere hacer un uso global de VoIP. Este aspecto es clave, sobre todo, si pensamos que el principal escenario de aplicación de VoIP son las redes corporativas. - Tarificación (Costos de servicios). Los operadores de telefonía tradicional basan sus ingresos en la contabilidad de llamadas realizadas por cada usuario y el costo que realizan de las mismas. Los esquemas de costos utilizados en Internet son radicalmente distintos; de hecho, el término «costo plano» o «tarifa plana» se ha popularizado sin duda gracias a ella. Es necesario armonizar ambos esquemas para adaptarlos a los nuevos escenarios. - Recursos Humanos. La universalidad y calidad del servicio telefónico actual descansa sobre una legión de personas formadas en las tecnologías de conmutación de circuitos. La transición hacia VoIP exigirá prestar atención a la formación y reconversión de este personal. A menudo, este aspecto ha sido descuidado en nuestra sociedad a la hora de introducir nuevas tecnologías. 2.2. Pero Qué es VoIP? Se entiende por la voz sobre IP o VoIP a la digitalización de la voz, esta tecnología permite la transmisión de voz a través de las redes IP (Internet), es decir, mediante la conmutación de paquetes en los que la información se transfiere fragmentada. En Internet, los datos se envían en pequeños fragmentos (paquetes) que se dispersan eligiendo el camino más corto (menos saturado) y se recomponen en el destino. Éste funcionamiento, óptimo para los paquetes de datos, no fue pensado en un principio para enviar voz en tiempo real. Las comunicaciones IP eran de muy mala calidad, debido a retardos y ecos. La telefonía tradicional, sin embargo, se realiza a través de la denominada Red Telefónica Conmutada (RTC). En la telefonía tradicional, a diferencia de la de VoIP, durante el tiempo que dura la comunicación se produce una asignación permanente de circuitos que quedan dedicados en exclusiva a esa comunicación hasta que finaliza. La VoIP al tratar la voz como si de datos se tratara permite la utilización de una única red, por lo que su gestión y uso representa un importante ahorro económico tanto para los operadores y empresas, como para el sector residencial. El número de usuarios con acceso a Internet y el despegue de la banda ancha están haciendo que aumente la demanda de este tipo de servicios. Pero la tecnología ya ha avanzado lo suficiente para ofrecer telefonía IP a una calidad más que aceptable. Y ya son muchas las empresas que ofrecen estos 6
servicios. Al usuario lo que le interesa es que con su computadora y equipo habitual (tarjeta de sonido, micrófono y altavoces) puede realizar llamadas telefónicas a cualquier parte del mundo utilizando su conexión a Internet, sin pagar más. La Voz sobre IP permite hablar de computadora a computadora (PC a PC) al precio de la conexión a Internet y también nos permite hablar desde una PC a un teléfono fijo a bajos costos y en algunos casos gratis. 2.3. Cómo se utiliza VoIP Mientras existen varias maneras de utilizar actualmente VoIP, la mayoría de las personas que realizan llamadas uno-a-uno usan algunos de estos métodos: ATA (adaptador de teléfono analógico) para conectar un teléfono convencional a la PC, Teléfonos IP o de computadora a computadora. ATA o Adaptador Telefónico Analógico, es la manera más común de utilizar VoIP. Este adaptador permite conectar el teléfono que utiliza en su casa, a su computadora, y a través de ella con su conexión a Internet. Lo que hace el ATA es convertir las señales analógicas que salen de su teléfono en las señales digitales que se pueden enviar por Internet. Configurar este sistema es bastante sencillo. Requiere simplemente que usted adquiera un ATA, enchufe el cable de su teléfono que normalmente está conectado a un toma de pared en el ATA, y conecte el ATA a su computadora, que a su vez está conectada a Internet. Algunos ATA incluyen programas que se tienen que instalar en su computadora antes de poder utilizarlos, pero en general es un proceso bastante sencillo. Entonces usted estará listo para realizar algunas llamadas. El próximo tipo de uso de VoIP utiliza Teléfonos IP en vez del teléfono común. El Teléfono IP luce como un teléfono normal, con los mismos botones y soporte. La única diferencia es que en vez de tener un conector telefónico normal, tiene un conector de red del tipo Ethernet. Esto significa que en vez de conectar su teléfono IP a una toma en la pared como se hace con el teléfono analógico regular, se debe conectar directamente al router. Esta opción permite prescindir de una computadora personal, y significa también que no se tendrá que instalar software, porque todo está incluido en el teléfono. Así, es posible contar en casa con un teléfono de oficina o inalámbrico (que también sirve para realizar llamadas normales) conectado para realizar llamadas a través de Internet. Incluso, ya no hace falta estar atado a la computadora: los teléfonos IP WiFi (de aspecto similar a un móvil) utilizan cualquier punto de acceso inalámbrico para llamar a través desde Internet. Por otro lado, la manera más sencilla y económica de utilizar VoIP es en llamadas de computadora a computadora. 2.4. Comunicación de computadora a computadora Estas llamadas son completamente gratuitas, significa que no se necesita abonar un plan para realizar las llamadas. 7
Se necesitan: un programa que se puede descargar gratis de Internet, una buena conexión a Internet, un micrófono, unos parlantes, y una tarjeta de sonido. Excepto por el abono mensual por el servicio de Internet, literalmente no hay costo para realizar estas llamadas, sin importar qué cantidad de llamadas haga. Para grandes compañías, el VoIP ofrece también algunas posibilidades únicas. Algunas compañías ya utilizan ésta tecnología para realizar todas las llamadas intra-oficina por una red de VoIP. Porque la calidad del sonido es comparable y a veces supera a la del servicio analógico tradicional, algunas compañías internacionales utilizan VoIP para dirigir las llamadas internacionales hacia las filiales de la compañía más cercanas al destino de la llamada y desde ahí completarlas encaminándolas por el sistema analógico. Esto permite pagar costos de llamadas locales con las llamadas internacionales utilizando la misma red de la oficina que utilizaría si llamaran a alguien en el cubículo de a lado. Entonces, con una computadora conectada a Internet contamos con un medio para realizar llamadas telefónicas a cualquier otra computadora. Lo único que hace falta es descargarse algún programa. Con la telefonía IP, las comunicaciones ya no dependen del tiempo y la distancia, basta estar conectado para realizar una llamada a través de Internet. Las limitaciones, incomodidad más bien, de este sistema son evidentes: emisor y receptor deben instalar el mismo programa, estar sentados frente a la computadora conectada y utilizar bocinas y micrófono para hablar. Sin embargo, los servicios VoIP avanzan rápidamente. Con una conexión de banda ancha (prácticamente imprescindible para la telefonía IP) ya no hay que preocuparse por conectarse; y ya se pueden adquirir dispositivos desde unos audífonos con micrófono hasta un teléfono para conectar a la entrada USB, que hacen más sencilla la comunicación. 2.5. Comunicación de la PC a teléfono Los programas de telefonía IP se pueden utilizar también para llamar a un teléfono convencional, móvil o fijo. Pero en este punto las llamadas se salen de la red IP y pasan por las líneas de las operadoras telefónicas en el tramo final, por lo que se termina la gratuidad. Sin embargo, las llamadas salen mucho más económicas: el factor tiempo y la distancia no tienen el mismo valor. Los programas gratuitos ofrecen este servicio mediante una cuenta prepago. Por tanto, desde la PC o desde cualquier teléfono IP es posible llamar a cualquier parte del mundo a través de Internet. El cliente tiene un número de teléfono asignado a su dirección IP y puede realizar llamadas fuera de la red del operador usando la red tradicional. Ver figuras 1 y 2. 8
Figura 1. Una solución típica basada en VoIP. Figura 2. Un adaptador para conectar un teléfono común a una red VoIP. Si bien la idea de una red única que permita la convergencia entre las redes de voz y datos no es nueva. La continua actualización y mejora de los sistemas 9
de transmisión de datos, han hecho posible que un estándar (H.323) definido hace ya algún tiempo, esté empezando a dar sus primeros pasos significativos. 2.5.1. Otras ventajas del VoIP Mientras un plan actual de larga distancia permite realizar llamadas sólo desde una ubicación, por ejemplo desde una oficina, con VoIP se pueden hacer llamadas donde sea que se pueda obtener una conexión de banda ancha. Eso es porque cualquiera de los métodos arriba descritos, a diferencia de las comunicaciones analógicas, mandan la información de la llamada vía Internet. Esto significa que se pueden hacer las llamadas desde el hogar, donde uno se encuentre de vacaciones, en viajes de negocios y casi desde cualquier lugar. A donde sea que uno vaya, con VoIP se puede traer el teléfono del hogar hasta donde uno se encuentre. De la misma manera, con las comunicaciones de computadora a computadora, mientras se tenga una computadora portátil y una conexión, se esta listo para realizarlas. Hay también algunos beneficios ingeniosos en el hecho de realizar llamadas por Internet. Por ejemplo, algunos proveedores de Internet de VoIP permiten verificar el correo de voz vía el correo electrónico, mientras que otros permiten adjuntar mensajes de voz a los correos electrónicos. 2.5.2. Cómo funciona el VoIP El sistema actual del teléfono depende de un método seguro, pero en gran parte ineficaz para conectar las llamadas, conocido como conmutación de circuito. Esta técnica, que se ha utilizado durante más de 100 años, significa que cuando se establece una comunicación telefónica entre dos personas, una conexión se mantiene en una y otra dirección entre estas personas durante el tiempo que dura la llamada. Esta característica direccional doble da al sistema el nombre de circuito. Si, por ejemplo, se hace una llamada de 30 minutos, el circuito queda abierto en forma continua y utilizado, entre los dos teléfonos. Hasta cerca de 1960, esto significaba que cada llamada tuvo que tener un alambre que conectara los dos teléfonos. Así el costo de una llamada de larga distancia era muy alto, porque se pagaba por pedazos de alambre de cobre para ser conectado desde el teléfono de uno al teléfono del destino, y para que esa conexión quedara establecida constantemente durante la llamada. Hoy, sin embargo, la llamada analógica se convierte después de salir del hogar a una señal digital, de esta forma la llamada se puede combinar con muchas otras en un solo cable de fibra óptica. Mientras este sistema es ciertamente mejor que el sistema anterior de alambres de cobre, es todavía bastante ineficaz. Esta ineficacia es debida en parte al hecho de que la línea telefónica no puede distinguir entre la señal sonora útil y los silencios innecesarios. Por ejemplo, en una conversación típica mientras una persona habla, la otra persona escucha. Así, el sistema analógico actual, utiliza aproximadamente la mitad de su espacio en mandar señal inútil y la otra mitad para los silencios. Esta idea de sólo transmitir los pedacitos de sonido de una llamada telefónica y ahorrar el mayor espacio posible del circuito, es la base de la conmutación de paquetes, el método alternativo a la conmutación de circuito, que el sistema de 10
teléfono de VoIP utiliza. La conmutación de paquetes es el mismo método que se utiliza cuando se ve un sitio Web. Por ejemplo, cuando se lee un sitio Web, la computadora no mantiene una conexión constante con el sitio, sino que hace las conexiones para mandar y recibir información sólo en base a sus necesidades (cuando se hace clic en un enlace por ejemplo). Así como este sistema permite la transferencia rápida de información sobre Internet, así también lo hace el sistema de VoIP. Mientras la conmutación de circuito mantiene una conexión constantemente abierta, la conmutación de paquetes abre las conexiones sólo lo suficiente para mandar cada pedacito de datos llamados paquetes de una computadora a otra. Esto permite a la red mandar su llamada (en paquetes) por las líneas menos congestionadas y más económicas disponibles, mientras permite también que su computadora o teléfono IP puedan mandar y recibir mensajes y llamadas de otras computadoras. Esta manera de enviar información, sin mencionar la compresión de los datos, hace a la cantidad de información que se debe transmitir por cada llamada por lo menos 3 ó 4 veces menor para VoIP que para la misma llamada realizada en un sistema telefónico convencional. Por esta razón, los planes de VoIP son mucho más baratos que los de las llamadas convencionales. 3. Telefonía IP Vs Telefonía Tradicional Aunque la telefonía IP aprovecha la infraestructura de telecomunicaciones ya existente necesita nuevos elementos. En la Figura 1 se puede apreciar la realidad actual, un entorno en donde conviven de forma paralela las redes de una determinada organización. Por un lado existe un circuito de datos y de forma similar se aprecia un circuito de voz. Por el contrario mediante la incorporación de unos elementos denominados VoIP GW (Gateway o Pasarela para Voz sobre IP) se puede observar como se consigue la unificación de ambas redes y por lo tanto se logra la convergencia. La telefonía IP, necesita un elemento que se encargue de transformar las ondas de voz en datos digitales y que además los divida en paquetes susceptibles de ser transmitidos haciendo uso del protocolo IP. Este elemento es conocido como Procesador de Señal Digital (DSP), el cual está ya disponible y utilizan los Teléfonos IP o las propias Gateways o Pasarelas encargadas de transmitir los paquetes IP una vez paquetizada la voz. Cuando los paquetes alcanzan el Gateway de destino se produce el mismo proceso a través del DSP pero a la inversa con lo cual el receptor podrá recibir la señal analógica correspondiente a la voz del emisor. 4. Red IP La transmisión de paquetes de voz según la forma expuesta, es similar a la transmisión de un correo electrónico desde el origen hasta el destino. El 11
problema es que en las transmisiones IP no está garantizado el éxito, por lo cual si el correo no es legible o se "pierde" algún paquete, es necesario solicitar la retransmisión del mismo y su recuperación es factible. Pero en el caso de la transmisión de voz esto no es así, ya que la necesidad de recibir los paquetes en un determinado orden, la necesidad de asegurar que no haya pérdidas y de conseguir una tasa de transmisión mínima hacen prácticamente necesaria la implantación de sistemas de Calidad de Servicio (QoS: Quality of Services). Estos sistemas suponen hoy en día el gran reto de la industria ya que garantizar "Quality of Service Over IP" supondrá la inmediata implantación de los sistemas de transmisión de voz. A modo de resumen el verdadero problema hoy en día es que la Telefonía Conmutada establece circuitos virtuales asignados entre el origen y el destino y ahí la calidad es innegable y segura. Por el contrario la transmisión de voz sobre IP comparte el circuito y el ancho de banda con los datos y los paquetes pueden atravesar multitud de nodos antes de llegar a su destino lo que supone lógicas deficiencias en la transmisión de paquetes de voz. A continuación se plantean otras cuestiones referentes a esta tecnología y que tienen que ser obligatoriamente consideradas a la hora de llevar a cabo una posible implantación real de un sistema de telefonía IP para uso comercial o profesional: 4.1. Ancho de Banda Necesario Hasta hace muy poco tiempo el ancho de banda necesario para la transmisión de voz y vídeo en tiempo real era considerablemente elevado, lo que hacia imposible este tipo de comunicaciones sobre redes de datos que no garantizaran una calidad de servicio, como por ejemplo Internet o redes basadas en protocolo IP. Actualmente la voz que recibe un gateway es digitalizada y comprimida según distintos algoritmos (GSM, G.723.1, G.711, G.729). Algunos de estos algoritmos consiguen comprimir los paquetes de voz en 8 Kbps aproximadamente. El protocolo IP añade al paquete de voz digitalizado y comprimido una serie de principios para su correcto transporte a través de la red, lo que hace que el ancho de banda necesario se incremente hasta unos 16 Kbps. Hay que considerar así mismo el parámetro denominado "supresión de silencio. Con este parámetro activado, se consigue que la transmisión de paquetes (uso de ancho de banda) se reduzca a las situaciones en que los agentes están hablando. El resto del tiempo (cuando no existe voz a transmitir) se libera el ancho de banda. Considerando este aspecto, se puede afirmar que el tamaño medio de un paquete de voz durante una conversación es de 8 Kbps. Con todo lo anterior se puede afirmar que con un canal B de cualquier línea RDSI (Red Digital de Servicios Integrados: 2 canales B y 1 canal D), cuyo 12
ancho de banda es de 64 Kbps se puede realizar una comunicación de 8 llamadas simultáneas. Esta situación suele coincidir con las dimensiones de cualquier central de una PYME (Pequeña y Mediana Empresa). Esto viene a demostrar que las necesidades de ancho de banda para este tipo de aplicaciones están al alcance de prácticamente cualquier empresa. 4.2. Calidad en la Transmisión de La Voz Referente a la calidad de la transmisión de la voz, todos los fabricantes e investigaciones hacen referencia a tres factores determinantes Codificadores de Voz: influyen en la digitalización de la voz en paquetes de datos que contienen voz y que serán transmitidos por la red IP, también influyen por el retardo necesario para la descompresión de esos paquetes voz, lo que implica un retardo añadido a la comunicación. Cancelación de Eco: requerimiento necesario para una comunicación a través de Telefonía IP, que elimina de forma automática y en tiempo real posibles ecos, ya que si no lo hiciera haría inteligible la comunicación. Latencia: tiempo necesario para que la voz viaje de un extremo al otro, incluyen los tiempos necesarios para la compresión, transmisión y descompresión. Este tiempo tiende a minimizarse pero jamás podrá ser suprimido. Actualmente los tiempos que se están obteniendo de latencia giran alrededor de 120 ms. 4.3. Aplicaciones Con todo lo anteriormente descrito, se pueden poner en marcha una serie de aplicaciones que son de gran demanda que producen de forma inmediata un ahorro de costes muy significativo. Centros de llamadas (Call centers): Los centros de llamadas pueden usar la Telefonía IP, mejorando la calidad de la información intercambiada en cada sesión. Por ejemplo un usuario podría navegar por información on-line, antes de realizar la consulta a un operador. Una vez en comunicación con el operador, se podría trabajar con un documento compartido a través de la pantalla. De esta forma se consigue sistemas de una gran calidad en el servicio a ofrecer, además de reducir de forma considerable el coste de líneas telefónicas y de Distribuidores Automáticos de Llamadas (ACD). Redes Privadas virtuales de Voz: Esta aplicación consiste en la interconexión de las centrales telefónicas a través de la red IP corporativa, de manera que se puede realizar una llamada desde una extensión de la oficina A otra extensión de la oficina B a través de la red de datos de la empresa, produciéndose esta llamada de forma gratuita ya 13
que se aprovecha la infraestructura de datos ya existente. Un ejemplo claro de este servicio serían los bancos y su red de oficinas. Centros de llamadas por la WEB: Si una compañía tiene su información disponible en un sitio Web en Internet, los usuarios que visitan este portal podrían no solo visualizar la información que esta compañía les ofrece, sino que podría establecer una comunicación con una persona del departamento de ventas sin necesidad de cortar la conexión. De esta manera el operador de ventas cuando atienda la llamada tendrá en su pantalla la misma información que esta viendo el usuario. Esta aplicación tiene las siguientes ventajas: 1. Al ser la llamada a través de Internet, para el usuario no tiene coste adicional, aprovecha la llamada telefónica que tenía establecida para la comunicación de datos y de voz, esto permite tener a la empresa un servicio similar al de las líneas 900. 2. El usuario puede mantenerse on-line mientras habla con un operador de ventas. 3. El cliente trata con operadores humanos, que le podrán asesorar, esta característica mejorará sin lugar a duda el resultado de un sistema de comercio electrónico. 4. El operador puede cerrar la venta de manera más fácil ya que el usuario es bastante desconfiado a dar los datos de su tarjeta de crédito en una pagina Web por temas de seguridad que todos conocemos, sin embargo no tendrá ningún inconveniente de dar esos datos verbalmente al operador de ventas, teniendo el usuario plena garantía de que sus datos están a salvo. Aplicaciones de FAX: Al igual que se hace con la voz, cabe la posibilidad de realizar transmisiones de FAX sobre redes de Telefonía IP, consiguiendo de esta manera reducir de forma significativa los costes de una empresa en transmisión de fax. En este caso no es necesario para el usuario que recibe el fax de disponer de equipos especiales ya que los faxes se seguirán recibiendo a través de una máquina de fax convencional. Una aplicación típica en este tema es el envío masivo de fax, ya que el usuario sólo enviará una copia del fax que desea enviar, así como la lista de números telefónicos de destino y el sistema se encargará de realizar todos los envíos enrutando los faxes al punto desde donde la llamada de destino es más económica. Multiconferencia: La telefonía IP permite la conexión de 3 o más usuarios simultáneamente 14
compartiendo las conversaciones de voz o incluso documentos sobre el que todos los miembros de la multiconferencia pueden participar en la revisión, esto resulta de gran utilidad para empresas que realicen reuniones virtuales, con el consiguiente ahorro de gastos que supone el desplazamiento de personas. 5. Ventajas e Inconvenientes de los Servicios IP En esta sección se analizan por separado tanto las ventajas como los inconvenientes del uso de los servicios IP en los ámbitos más comunes. Así mismo se analizan los aspectos más relevantes que impiden una rápida implantación de estos servicios: 5.1. Ventajas Los servicios de VoIP presentan una multitud de ventajas en todos los aspectos. Su enumeración y explicación debe de realizarse de forma sencilla y transparente al objeto de hacer llegar a los posibles usuarios la bondad de su implantación en un futuro no muy lejano. Hay que evitar la confusión y prematuro rechazo ante algo que se plantea como la solución universal y que no se termina de entender. En esta línea destacan tres grandes bloques: Entorno empresarial: 1. Amplia reducción en los costes de la factura telefónica. Los costes de todo tipo de llamadas se equipararán al de una llamada local de forma que la reducción en los costes del tráfico de voz será a todas luces muy importante 2. Nuevas posibilidades de marketing directo y potenciación del servicio de atención al cliente. Podrán implantar la filosofía "Push 2 Talk" que consiste en un icono situado en una página Web a través del cual un navegante podrá dialogar con personal especializado de la compañía mientras continúa navegando por la red. 3. Potenciación del teletrabajo y de los teletrabajadores. Con una única conexión se podrá acceder a aplicaciones corporativas, al correo vocal, atender llamadas o buscar información sobre nuevos proyectos. Usuarios Finales: En este momento el usuario final que ocupe su línea de teléfono doméstica para transmisión de datos no puede recibir comunicaciones de voz al estar la línea ocupada. Los nuevos servicios de VoIP no sólo le permitirán atender llamadas de forma simultánea sino que además podrá conocer quien le llama y de esa forma admitir y rechazar llamadas e incluso desviarlas. Proveedores de Servicios: 1. XoIP será su nuevo argumento comercial. X supone poder ofrecer voz, datos, fax o cualquier servicio susceptible de ser transmitido por una red IP. El ejemplo más claro es la nueva vertiente estadounidense denominada 15
Internet Telephony Service Providers (ITSPs) quienes ya ofrecen todo tipo de servicios a través de redes IP. 5.2. Inconvenientes Si todo está tan claro, ya existe tecnología, los estándares están validados por organismos internacionales (caso del H.323 definido por la ITU), la ley en principio no presenta inconvenientes y si además las consultoras internacionales presentan esta solución como la verdadera alternativa de negocio en el año 2006, la lógica hace pensar que la implantación de XoIP se realizará de forma inmediata. Pero el verdadero caballo de batalla se resume con tres letras "QoS". Quality of Service: garantizar calidad de servicio en base a retardos y ancho de banda disponible en una red IP no es realmente posible sobre una red IP. Una vez digitalizada la voz y paquetizada, se envía al canal de transmisión y aquí no existen soluciones que nos garanticen o permitan establecer anchos de banda, orden de paquetes y retrasos asumibles en su transmisión. Las posibles soluciones pasan por diferenciar los paquetes de voz de los paquetes de datos, priorizar la transmisión de los paquetes de voz y hacer que los retrasos añadidos a la transmisión de los paquetes no superen en ningún caso los 150 milisegundos (recomendación de la ITU). Distintos organismos y fabricantes empiezan a definir soluciones y estándares, pero su aplicación o implantación no se considera posible en un mínimo de 2 a 3 años. Las líneas de trabajo actuales y las soluciones hasta el momento desarrolladas, se basan en: 5.3. Anchos de Banda En la tabla 1 se muestra la relación existente entre los distintos algoritmos de compresión de voz utilizados y el ancho de banda requerido por los mismos: VoCodecs Ancho de Banda (BW) G.711 PCM 64 kbps G.726 ADPCM 16, 24, 32, 40 kbps G.727 E-ADPCM 16, 24, 32, 40 kbps G.729 CS-ACELP 8 kbps G.728 LD-CELP 16 kbps G.723.1 CELP 6.3 / 5.3 kbps Tabla 1: Ancho de Banda requerido por los VoCodecs actuales 16
1. Retardo: Una vez establecidos los retardos de procesado, retardos de tránsito y el retardo de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 150 ms. 2. Eco: El eco es debido a una reflexión, habitualmente se debe a un desajuste de impedancias. 3. Obtener QoS: Las líneas de trabajo actuales de cara a conseguir Calidad de Servicio en una Transmisión IP, están basadas en: A.-Supresión de silencios y VAD (voice activity detection): establecer diferencia entre habla y silencio, no transmitir paquetes de silencio y generación de silencios al otro extremo. B.-Compresión de cabeceras: asunción de los estándares RTP/RTCP RTP: Comprime cabeceras de 40 bytes a 2-4 la mayor parte del tiempo sin resolver reserva de recursos o calidad de servicio garantizada TCP (Real-Time Control Protocol): proporciona realimentación sobre la calidad C.-Reserva de Ancho de Banda: implantación del estándar RSVP (Protocolo de Reserva de Recursos) de la IETF (Internet Engineering Task Force). RSVP incorpora reserva de ancho de banda y retardo además de establecer una lista de acceso dinámica de extremo a extremo. Sus principales deficiencias se establecen en su defectuoso crecimiento (solución válida en redes pequeñas) y en su deficiente autorización y autentificación. Además hay que tener en cuenta que las actuales infraestructuras no se tienen contempladas. D.-Priorizar: existen diferentes tendencias tales como: 1.- CQ (Custom Queuing): asignación de un porcentaje del ancho de banda disponible 2.- PQ (Priority Queuing): establecer prioridad en las colas 3.- WFQ (Weight Fair Queuing): asignar prioridad al tráfico de menos carga. 4.- DiffServ: definido en borrador por la IETF, evita tablas en routers 17
intermedios y establece decisiones de rutas por paquete. E.-Control de Congestión: uso del protocolo RED (Random Early Discard) técnica que fuerza descartes aleatorios F.-Uso de Ipv6: mayor espacio de direccionamiento y posibilidad de Ipv6 & Tunneling 6. 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 implementación. Después de haber constatado que desde una 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 áreas de la empresa. Las ventajas que obtendríamos al utilizar nuestra red para transmitir tanto la voz como los datos son evidentes Ahorro de costos de comunicaciones pues las llamadas entre las distintas áreas 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. La falta de estándares, así como el largo plazo de amortización de este tipo de soluciones no ha permitido una amplia implantación de las mismas. 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. 18
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. Definido en 1996 por la ITU (International Telecommunications Union) proporciona a los diversos fabricantes una serie de normas con el fin de que puedan evolucionar en conjunto. 6.1. Estándar H.323 La red telefónica de nuestros días, no ha cambiado desde los años ochenta, durante todo este tiempo los avances en redes de datos han sido muy importantes, tanto en fiabilidad, capacidad como en costos. Todos estos adelantos se pueden empezar a aplicar a nuestras comunicaciones de voz gracias a los últimos desarrollos presentados sobre la tecnología Voz IP. Como marco para este avance se ha formalizado un estándar que ha permitido aclarar como será el desarrollo de todas las comunicaciones, con la suficiente amplitud como para abarcar todas las posibilidades existentes. El estándar H.323 nos proporciona el estándar necesario para que la evolución de la voz sobre IP sea común entre los diversos fabricantes. De esta forma los usuarios no deben preocuparse por compatibilidad, ni es necesario elegir una u otra opción. Esta especificación aprobada en 1996 por el ITU (International Telecommunications Union) y revisada en enero de 1998, tiene como objetivo definir un estándar para las comunicaciones multimedia sobre redes que no garantizan una calidad de servicio. Las funciones cubiertas por el H.323 son acerca del control de llamadas, uso 19
de codificadores de voz y normas de otros organismos que especifican la transmisión en tiempo real de los paquetes de voz. El protocolo H.323 ha sido adoptado prácticamente por todas las empresas líderes en este sector como Netscape, Microsoft, Intel, Vocaltec. La adopción de este estándar permite la interconexión de equipos y software de cualquier fabricante que lo haya adoptado. Por tanto es lógico deducir que en la actualidad cualquier empresa que quiera trabajar en servicios de VoIP debe adoptar este estándar en todos sus desarrollos. De esta manera se garantizará una perfecta integración con plataformas hardware y software de distintos fabricantes cuyos productos sigan la misma norma. Como logros principales de esta recomendación podemos señalar: La estandarización de los protocolos permite a los diversos fabricantes evolucionar en conjunto. Los usuarios no deben preocuparse sobre las posibilidades de su interlocutor, existiendo una negociación de las capacidades de cada punto de la línea. Debido a su apoyo sobre IP es independiente del tipo de red física que lo soporta, permitiendo la integración con las grandes redes IP actuales. Por su propia estructura, es independiente del hardware, si bien permite ser implementado en las PC s actuales, también se desarrolla hardware específico como Teléfonos IP y consolas de videoconferencia. Otra característica importante es el control de tráfico que se puede realizar dentro de la red. De esta forma no deben producirse caídas importantes de rendimiento en las redes de datos. La negociación previa permite conectar terminales de muy diversas características y marcas, como pueden ser teléfonos de voz, consolas de videoconferencia, ordenadores, etc. A finales de 1997 el VoIP forum del IMTC ha llegado a un acuerdo que permite la interoperabilidad de los distintos elementos que pueden integrarse en una red VoIP. Debido a la ya existencia del estándar H.323 del ITU-T, que cubría la mayor parte de las necesidades para la integración de la voz, se decidió que el H.323 fuera la base del VoIP. De este modo, el VoIP debe considerarse como una clarificación del H.323, de tal forma que en caso de conflicto, y a fin de evitar divergencias entre los estándares, se decidió que H.323 tendría prioridad sobre el VoIP. El VoIP tiene como principal objetivo asegurar la 20