02 sistemas de telefonia
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TELEFONA IPBASADA EN
ASTERISK
02 SISTEMAS DE TELEFONA
Ing. Daniel FloresITIL FoundationElastix Certified Engineer
NIVEL I
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Sistemas de Telefona
Captulo II
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La Voz (1)
En fonologa, la voz es el sonido que producen las cuerdas
vocales mediante el aire expulsado por nuestros pulmones.
Esta viaja en ondas acsticas a travs del aire a la velocidad del
sonido, esto es a 1244 Km/h (o 340 m/s).
Estas ondas se atenan rpidamente por lo que no llegan a
grandes distancias.
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LaVoz (2)
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LaVoz (3)
El principio inicial de la transmisin de voz radica en lograr que esas
ondas no se atenen y puedan ser escuchadas por alguien ms a una
distancia considerable.
Alguien lo suficientemente listo descubri que se poda controlar la
atenuacin de las ondas elctricas sobre un cable conductor para
llegar a grandes distancias.
Ahora solo haba que lograr que las ondas acsticas se
transformen en ondas elctricas.
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LaVoz (4)
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LaVoz (5)
La transformacin se hace mediante un dispositivo llamado micrfono.
CadaOficinaCentralgenera voltaje de alimentacin para cumplir
este objetivo.
El voltaje de colgado es -48Voltios.
Alguna vez tocaste un par de cobre telefnico con ambas
manos?
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LaVoz (6)
131 125 123 129 128 125 128 129 125 126 131 126 123
122123
124
125
126
127
128
129
130131
132
valor
tiempo
10000011 01111101 01111011 01111011
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LaVoz (7)
Cmo es el proceso si incluimos a la
digitalizacin de la voz?
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LaVoz (8)
Para muestrear una seal anloga se usa modulacin PCM a 8 bits.
Mas adelante hablaremos de la digitalizacin y codificacin de la voz.
Seguimos transportando ondas actualmente?
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LaVoz (9)
La voz ocupa un amplio espectro de frecuencias que van de graves a
agudos en un rango aproximado de
audible tpica para el odo humano".
20Hz a 20kHz, "la frecuencia
El rango en el que se transmite la voz
400Hz-4kHz,aproximadamente 4K.
en los telfonos comerciales es
Para transmitir voz "entendible" no es necesario transmitir todas lasfrecuencias sino un rango mucho menor.
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Telecomunicacin (1)
Al hablar de telecomunicaciones nos estamos refiriendo a:
comunicacin a distancia
A un proceso que consiste en trasmitir un mensaje e intercambiar
informacin a otras personas desde un punto a otro.
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Telecomunicacin (2)
La definicin de la ITU (InternationalTelecommunication Union) es:
toda emisin,transmisin y recepcin de signos, seales, escritos e
imgenes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza,por hilo,radioelectricidad,
electromagnticos
medios pticos u otros sistemas
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Sistemas de comunicacin
Podemos definir a un sistema de comunicacin como el conjuntode
deelementos que intervienen en el proceso de intercambio
informacin.
Componentes:
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Conmutacin de circuitos (1)
Es una metodologa de implementacin de redes de
telecomunicaciones, en la cual dos nodos de la red establecen un
canal de comunicacin dedicada antes de que los nodos puedan
comunicarse.
En una red orientada a circuitos, el circuito garantiza el ancho de
banda completo en el canal y permanece conectado durante la
sesin de comunicacin.
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Conmutacin de circuitos (2)
El ejemplo principal de una red conmutada es la red
analgica del siglo pasado.
telefnica
Cuando la llamada es hecha
un circuito continuo ente
dura.
de un telfono a otro la conexin creaambos telfonos mientras la llamada
El delay/retraso de bits es constante durante la conexin en contraposicin a una red orientada a paquetes.
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Conmutacin de circuitos (3)
La PSTN o Public Switched
orientada a circuitos.
Telephone Network es una red
En el ejemplo del Servicio telefnico Ordinario Antiguo (POTS),
aunque provee caractersticas limitadas, un bajo ancho de banda y
no es mvil, la disponibilidad de tono es mayor al 99.999%
Esto ha sido citado muchas veces como un estndar deconfiabilidad relacionado con telefona.
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Conmutacin de circuitos (4)
Parte de la razn por la cual aun seguimos viendo con importancia
redes orientadas a circuitos est relacionado con el concepto de
"ltima milla".
Esta se refiere de manera metafrica al tramo final de las redes de
telecomunicaciones,que involucra por lo general al usuario final.
Y es justamente el usuario final quien califica el servicio decomunicaciones y quien usa cualquier herramienta relacionada.
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Conmutacin de circuitos (5)
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La PSTN (1)
Public SwitchedTelephone Network
(RedTelefnica Conmutada)
Es la red pblica de las redes de telefona conmutada.
Incluye lneas telefnicas, cableado de fibra ptica, redes celulares,
satlites de comunicaciones,cables de telefona submarinos y varios
otros medios de transmisin.
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La PSTN (2)
Todos estos medios estn interconectados por oficinas centrales
de telefona.
Estas incluyen los operadores y proveedores de servicio.
Aunque originalmente se compona por lneas fijas anlogas, en la
actualidad est compuesta mayormente por infraestructura digital
que incluye lneas fijas y mviles.
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La PSTN (3)
Actualmente un subscriptor en alguna parte del mundo puede
marcar de manera transparente su telfono hacia otro subscriptor.
Esto es el producto de la combinacin de redes interconectadascreadas bajo los estndares del ITU-T,
El usuario percibe con sencillez la operacin de comunicacin,
mientras a un nivel ms bajo tecnologa de avanzada se est
implementando.
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La PSTN (4)
La PSTN consta de 4 elementos principales para su funcionamiento:
Perifricos,terminales de abonado, lnea telefnica
Centrales de Conmutacin
Sistemas de transmisin
Sistemas de sealizacin
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La PSTN (5)
Muchos subscriptores aun reciben el servicio telefnico a travs de
un par de cobre.
A travs de el se transmite la seal elctrica y la sealizacinnecesaria para establecer,mantener y terminar una llamada.
Eso es parte de lo que llamamos anteriormente "la ltima milla"
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La PSTN (6)
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La PSTN (7)
En la actualidad, aunque se ha masificado la infraestructura digital,
esta tambin es transportada por un cable de cobre.
La tecnologa evolucion de tal manera que en un solo cable sepudiera mantener varios canales de comunicacin.
Actualmente hay esfuerzos de operadores en implementar
infraestructura basada en fibra ptica,el medio ambiente ideal paratransmisiones de datos.
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La PSTN (8)
Cmo se adaptara la voz sobre
infraestructura?
IP a esta
Lo veremos ms adelante
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Qu es una PBX? (1)
PBX = Private Branch Exchange
Es un sistema de intercambio de telefona que interconecta
subscriptores o circuitos virtuales de sistemas digitales paraestablecer llamadas entre estos subscriptores.
Un sistema de intercambio de telefona, se encuentra normalmente
en una oficina central,de ah la relacin con central telefnica.
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Qu es una PBX? (2)
Una oficina central en este caso corresponde
telefona que provee el servicio a la PSTN.
a un operador de
Oficina Central Escuch esto antes?
Aunque tecnolgicamente dista mucho de las primeras oficinas
centrales,el concepto es el mismo.
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Qu es una PBX? (3)
Una PBX o en espaol un ramal de conmutacin privado es un
sistema de intercambio que realiza funciones
oficina central pero en un entorno empresarial.
similares al de una
En ocasiones estos sistemas rivalizan con los
oficina central en capacidad y funcionalidades.
los sistemas de una
Este es el caso de Elastix,el cual ofrece de manera interna mayores
funcionalidades que las ofrecidas por un operador de telefona en la
actualidad.
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Una PBX comn
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Otras PBX (1)
El desarrollo de la telefona y el circuito integrado dio paso a
mejores diseos en equipos de intercambio telefnico.
La mayor parte de la oferta tecnolgica estaba centrada en
soluciones propietarias que incluan la PBX y los equipos de usuario
final de manera conjunta.
Muchas marcas se volvieron un estndar en diferentes niveles
corporativos a costos elevados.
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Otras PBX (2)
El desarrollo de la voz sobre IP dio paso a nuevas funcionalidades
con altos precios basados principalmente en
concurrencia,canales o nmero de usuarios.
licenciamiento por
En 1999 nace Asterisk como una alternativa de
telefona IP cambia para siempre.
cdigo abierto y la
Elastix es una distribucin basada enAsterisk.
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Otras PBX (3)
Muchas de las PBX tradicionales
funcionalidades:
incluyen las siguientes
IVR,Llamadas entre internos,Transferencias,Buzones de
voz,CallgroupsCallpickup
De hecho, estas funcionalidades marcaron el estndar de cmo
utilizamos una PBX y parte del desarrollo de distribuciones IPPBX
se basa en ello.
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Sistemas deTelefona (1)
Elementos bsicos y exclusivos de una red convencional:
Dispositivos,mensaje,medio y reglas/acuerdos
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Sistemas deTelefona (2)
Elmensajeson comunicaciones de voz
El medio puede ser aire,cables cobre o fibra ptica
La combinacin de dispositivos con reglas/acuerdos propios del
sistema,forman la red telefnica PSTN
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Sistemas deTelefona (3)
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Sistemas deTelefona (4)
El concepto original del
jerarquas.
intercambio de telefona se basa en
En este concepto si una central local no puede manejar una llamada
la pasa a una de jerarqua mayor.
Esto mantiene el trfico local separado y reduce el nmero de
troncales necesarias entre operadores para largas distancias.
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Sistemas deTelefona (5)
La tecnologa actual ha reducido mucho los costos de transmisin y
ha permitido reducir el nmero de jerarquas.
En ocasiones hay empresas que tienen una lnea telefnicaconectada directamente a un proveedor internacional.
Nos acercamos ms alVoIP
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Sistemas deTelefona (6)
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Sealizacin
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Redes de informacin / datos
Si bien varan en tamao, capacidad o complejidad, todas las redes
tienen cuatro elementos bsicos en comn
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Redes de Comunicacin
Esta es la infraestructura convencional de comunicacin
Infraestructuras independientessin embargo tiende a desaparecer
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Convergencia de sistemas de comunicaciones
Esta es la razn por la cual estamos aprendiendo Elastix
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Por ltimo pero no menos importante
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Formatos de Circuitos (1)
Los circuitos analgicos, comnmente pares de cobre, llegan a los
abonados del servicio telefnico y
seal elctrica (analgica) de la voz.
es por donde se transmite la
Las PBX tienen dos formatos para elmanejo de esta transmisin:
FXO
FXS
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Formatos de Circuitos (2)
FXO (Foreign eXchange Office): es una interfaz de sealizacin
telefnica que recibe poder,sealizacin y es la lnea final en oficina.
Son los puertos de la PBX donde se conecta la lnea del servicio
telefnico.
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Formatos de Circuitos (3)
FXS (Foreign eXchange Station): es una interfaz de
sealizacin telefnica que genera poder y sealizacin.
Son los puertos de la PBX que generan voltaje y que se dirigen
hacia telfonos convencionales y/o fax.
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Circuitos Digitales (1)
Los circuitos digitales son los que llevan informacin digital.
Realmente transportan esa informacin digital sobre portadoras
analgicas.
Llevan informacin digital muchas veces multiplexada, lo cual
optimiza recursos.
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Circuitos Digitales (2)
Mejoran la seal vs. ruido.
Esto se traduce en una mejor calidad de audio.
La unidad ms estndar es el DS-0 que representa un canal de
64Kbit/s,luego de esto vienen los mltiplos de DS-0.
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CircuitosT-carrier y E-carrier (1)
T-carrier (o portadora-T) fueron diseados como nomenclatura para
circuitos digitales mutiplexados.
Fueron desarrollados por Bell Labs hace ms de cincuenta aos.
T-carrier en USA,E-carrier en Europa y J-carrier en Japn.
Los ms conocidos son los famosos T1 y E1.
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CircuitosT-carrier y E-carrier (2)
Un T1 es un circuito digital compuesto de 24 DS-0s y tiene unacapacidad de 1.544 Mbit/s.
Un E1 est compuesto por 32 DS-0s y trafica 2.048 Mbit/s.
Existen muchos modelos de tarjetas telefnicas digitales compatibles con
Asterisk en formato E1/T1
Luego de losT1s tenemos mltiplos mayores comoT2,T3,T4 yT5.
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ISDN (1)
ISDN (Integrated Services Digital Network) nos permite transmitir voz y datos
simultneamente sobre pares telefnicos de cobre con calidad superior a las
lneas telefnicas analgicas.
Existen dos variaciones llamadas BRI y PRI.
BRI (Basic Rate Interface) es para usuarios finales y est compuesto de 2
canales de datos de 64Kbit/s cada uno, ms uno de sealizacin de 16Kbit/s.
En total 144Kbit/s.
Los canales de datos se denominan canales B y los de sealizacin
canales D.
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ISDN (2)
PRI (Primary Rate Interface) se usa para empresas y contiene muchos canales
B.
En USA PRI tiene 23 canales tipo B y un canal D (23B+D),todos de64Kbps,lo que da un total de 1,536Kbps.
En Europa PRI tiene 30 canales tipo B y un canal D (30B+D),todos de
64 Kbps,lo que da un total de 1,984 Kbps.
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Sobre los formatos de conexin (1)
El conocimiento de la nomenclatura es importante principalmente por el
servicio que otorgan los operadores.
Algunas empresas tienen muchas lneas analgicas y debemos disear la
implementacin con ese nmero de puertos FXO
Otras empresas han invertido en tecnologa y tienen uno o varios E1's
T1's,que proporcionar un mayor numero de lneas telefnicas por
conexin (30 - 23 canales respectivamente)
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Sobre los formatos de conexin (2)
Si el mundo debiera seguir una tendencia,el
migrando de telefona anloga a digital.
servicio debera estar
De tener puertos FXO a puertos EI,T1,o BRI (en el caso del mercado
de domicilios).
Sin embargo algunos pases estn obviando este paso lgico yendo de
telefona anloga aVoIP.
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Sobre los formatos de conexin (3)
La telefona digital no es precisamente nueva y los usuarios reclaman
mayor funcionalidad.
En algn momento en los prximos 5 aos el 80% de las comunicaciones
se realizarn con tecnologaVoIP
Cul es la ventaja de Elastix?
Es nativa paraVoIP
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Troncalizacin (1)
La troncalizacin es un mtodo por el cual un sistema puede proveer
acceso a su red a muchos clientes,en lugar de proveerlas de manera
individual.
Eso es anlogo a la estructura de un rbol con un tronco y muchas
ramas.
Una troncal es una canal de transmisin simple entre dos puntos,cadapunto siendo bien el conmutador o el nodo.
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Troncalizacin (2)
En nuestro caso,una troncal es la conexin entre el servicio del
operador y nuestra central telefnica.
Una troncal representa entonces una lnea o un conjunto de lneas
telefnicas enlazadas a nuestra central.
El servicio provisto a travs de estas lneas es a su vez distribuido entre
los usuarios por la central.
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Troncalizacin (3)
Un ejemplo de troncalizacin bsico dio paso a la creacin de la central
telefnica.
En una misma empresa hay 5 personas que necesitan tener
comunicacin con el exterior.
Al no existir un sistema de conmutacin cada uno tiene asignada una
lnea telefnica del proveedor.
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Troncalizacin (4)Usuari
1
2
n
os
Operador
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Troncalizacin (5)
Esto es ineficiente porque los usuarios probablemente usan el servicio el
40% del tiempo que estn en oficina.
Si cada lnea telefnica paga un bsico mensual estamos pagando 5 vecesel servicio bsico.
En un sistema troncalizado,la lnea llega hasta la PBX y ah est
disponible para los 5 usuarios,formando un ramal.
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Troncalizacin (6)Usuarios
1
2
n
Operador
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Troncalizacin (7)
Una ventaja de la troncalizacin es que permite aprovechar de manera
eficiente un pequeo nmero de canales disponibles entre un nmero
relativamente grande de usuarios.
Una troncal puede estar compuesta por una o varias lneas,como es el
caso de 1E1 que tiene una disponibilidad de 30 canales y 2 de
sealizacin.
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