telefonia ip introduccion

8/6/2019 Telefonia IP Introduccion

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Introduccin

a la Telefona

Instituto Peruano de Ciencias de la Informacion


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La Telefona

Alexander Graham Bell, logra la

patente del telfono el 10 de marzode 1876


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La TelefonaAntonio Meucci ide el telgrafo parlante en1855 para ayudar a sus compaeros acomunicarse cuando trabajaba como tcnico

en un teatro de Florencia, y lo perfeccionpara que su mujer hablara con l desde suhabitacin cuando se qued paraltica. Notuvo dinero para patentarlo y present su

invento a una empresa, que no le hizo caso,pero los materiales del invento cayeron enmanos de Graham Bell, quien lo patent y sellev la gloria. Meucci demand a Bell, pero

muri sin ver reconocida su obra.

En Junio del 2002 el Congreso de losEstados Unidos reconoce que el telfono fue

concebido por Meucci


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La Telefona

Hoy en dia el servicio se haextendido, sumado las lineasfijas y celular, se supera los4000 millones de lineas, lasredes son digitales (RDSI) y

ofrecen una serie deservicios, acceso a Internetvia Modem, Centrex y la Red

inteligente (numeros 800 y900)


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Telefonia MvilAnte la limitacion de movilidad de la telefonia fija,aparece la telefonia inalambrica, en sus inicioscon las restriccion de alcance maximo de 300 m y

una velocidad de desplazamiento que no puedesuperar los 50 km/h

El siguiente paso fue la telefonia movil celulara

principio de la decada de los 80.

1G Primera Generacion: tecnologiaanalogica AMPS

2G Segunda Generacion: GSM3G Tercera Generacion: UMTS4G Cuarta Generacion: HSDPA, esespera transferencia de hasta 14 Mbps

Se estima que para el 2010 haya unos3000 millones de celulares


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InternetLa evolucion de la telefonia ha venidoacompaada y muy influida por el xitode Internet.

Se presentaban dos redes distintas:conmutacion de circuitos para latramsmision de voz y conmutacion depaquetes para la transmision de datos.

Finalmente se opto por usar lacomutacion de paquetes y masconcientemente el protocolo IP (Internet

Protocol) en combinacion con el TCP(Transport Control Protocol), la cual hancovertido en la plataforma porexcelencia para la convergencia de

servicios, aplicaciones y tecnologias


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La seal de VozLa voz se produce por elcambio de presin en el aire. Alhablar, la voz produce ligeroschoques moleculares que sepropagan a travs del aire enforma de onda, la ondadisminuye gradualmente suintensidad conforme se alejade la boca, el odo humano alinterceptar las variaciones delaire convierte las ondas de vozen impulsos nerviosos loscuales el cerebro interpretacomo mensaje, de la mismaforma el aparato telefnico

transforma las ondas de voz enondas elctricas

La voz humana oscila entre los 20 Hz y 20 KHz,usualmente se concentra entre los 300 y 3400Hz, siendo esta la que se transmite por las

redes telefonicas convencionales y se conocecomo ancho de banda telefonico


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La seal de Voz

En cuanto a la naturaleza de la voz, se trata de una seal analogica, esdecir, continua en el tiempo como en la amplitud. Este tipo de seal no

puede transmitirse por seales digitales, por lo que se debe cambiar deformato y convertirse en seal digital.


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Codificacion de la Voz

Una vez que la seal de voz es digitalizada, el paso siguiente escodificarla, es decir adaptarla para que sus caracteristicas sean lasidoneas a la hora de transmitirlas por un canal de comunicacin

concreto

La codificacion se entiende como el proceso completo dedigitalizacion y compresion, esto se hace con un equipo unicodenominado codificador/decodificador (codec) que ademas suprimelos ecos


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Telefonia tradicionalAsumamos que habl usted por15 minutos. Durante todo estetiempo, el circuito estuvo

constantemente abierto entrelos dos telfonos. Hasta 1960,en los sistemas antiguos detelefona, cada llamada deba

tener un cable dedicado, desdeun telfono hasta el otro. Asque, si usted estaba en Lima ydeseaba llamar a Londres, los

switches intermediosfsicamente conectaban cablesde cobre a travs de todo elOceano Atlntico,

efectivamente utilizando 5,000kms de cable exclusivamentedurante 15 minutos.

Debido a esto, las llamadas eranmuy caras, porque usted era eldueo de esos 5,000kms de cabledurante 15 minutos!


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Telefonia tradicionalEstas llamadas usualmente sedigitalizan a 64kbps (kilobitspor segundo) en cada

direccin, con lo cual el anchode banda utilizado es de128kbps. Esto se traduce aaproximadamente 1MB

(megabytes) de datos cadaminuto, del cual un granporcentaje no se utiliza paranada. En una llamada normal,

solo una persona habla a lavez, con lo cual la mitad delancho de banda no se utiliza,adems que usualmente hay

pausas donde no se transmitevoz.


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Voz sobre IP

Voz sobre Protocolo de Internet,tambin llamado Voz sobre IP, VozIP,

VoIP (por sus siglas en ingls), oTelefona IP, es un grupo de recursosque hacen posible que la seal de vozviaje a travs de Internet empleando

un protocolo IP (Internet Protocol).Esto significa que se enva la seal devoz en forma digital en paquetes enlugar de enviarla (en forma digital o

analgica) a travs de circuitosutilizables slo para telefona comouna compaa telefnica convencionalo PSTN (acrnimo de Public Switched

Telephone Network, Red TelefnicaPblica Conmutada).


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Telefonia IP

Se refiere al uso de la red IP (privada o publica) para eluso de los servicios de voz, fax y mensajeria vocal.

Dicha red puede ser usada para efectuar llamadas internaso externas (telefonia conmutada)

Resultado:

Llamadas telefnicas gratis acualquier parte del mundo


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CODEC

Codec Ancho de banda Frecuencia de Muestreo MOS Aplicacin

G.711 (PCM) 64 kbps 8 Khz 4.4 TelefoniaG.721 (ADPCM) 32 kbps 8 Khz 4.2 TelefoniaG.722 (SB-ADPCM)48/56/64 kbps 16 khz VideoconferenciaG.728 (LD-CELP) 16 kbps 8 khz 4.2 Telf/Videoconf.G.729 (CS-ACELP) 8 kbps 8 khz 4.1 TelefoniaG.723.1(MP-MLQ) 6.3 kbps 8 Khz 3.9 Telef. InternetG.723 (ACELP) 5.3 3.6 Telef. Internet

- Covierte la seal analgica a digital- Comprime la secuencia de datos- Cancelacin del eco

- Supresin del silencio

La salida del CODEC es una secuencia de datos que se pone en lospaquetes IP y se transporta a travs de la red a un destino. Estos

destinos deben utilizar los estndares, as como un sistema comn deparmetros de CODEC.


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Calidad de servicio

A la hora de implantar la telefona IP en su empresa deber tener encuenta las siguientes consideraciones.

Calculo del Ancho de Banda. Deber tener en cuenta el ancho de bandaque ocupa una conversacin de telefona IP y el nmero deconversaciones simultaneas que va a necesitar, puede utilizar un Codecde mayor calidad para su entorno LAN donde la velocidad es de 10 o 100

Mbs, para el entorno WAN deber utilizar un Codec de menor calidad yaque el ancho de banda es mas escaso.

Los problemas en una red de VoIP, son la Latencia, el Jitter y el Eco. En

Telefona-IP estos problemas son resueltos mediante diversas tcnicas.


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Latencia

Se define as a los retardos acumulados. El primer retardo se produceen el switch (por el proceso store-and-forward), el retardo de

procesamiento (cambio de encabezado de paquetes). A esto se sumanlos retardos propios del proceso de compresin vocal. Los retardos enla red pueden ser reducidos mediante el protocolo de reservacinRSVP.


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Jitter

Es el efecto por el cual el retardo entre paquetes no es constante. Setrata de una latencia variable producida por la congestin de trfico en elbackbone de red, por distinto tiempo de trnsito de paquetes debido alconnectionless, etc. Se puede reducir priorizando el trafico de voz al dedatos.


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Eco

Las caractersticas anteriores (latencia y jitter) pueden producir eco sobrela seal telefnica, lo cual hace necesario el uso de canceladores de eco

(ITU G.168). El cancelador consiste en usar una parte de la seal detransmisin para cancelar el eco producido por la desadaptacin deimpedancias en el circuito hbrido que convierte de 4 a 2 hilos.


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Throughput

Es la capacidad de un enlace de transportar informacin til.

Representa a la cantidad de informacin til que puede transmitirse porunidad de tiempo.


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Packet Loss

Es la tasa de perdida de paquetes. Representa el porcentaje de

paquetes transmitidos que se descartan en la red. Estos descartespueden ser producto de alta tasa de error en alguno de los medios deenlace o por sobrepasarse la capacidad de un buffer de una interfaz enmomentos de congestin. Los paquetes perdidos son retransmitidos en

aplicaciones que no son de Tiempo Real; en cambio para telefona, nopueden ser recuperados y se produce una distorsin vocal, la perdidade paquetes, no debe ser superior al 5%.


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Retardo

Es el tiempo de trnsito de los paquetes desde el origen al destino y vuelta.

Las personas son capaces de mantener una conversacin cmodamenteaunque exista cierto retardo, sin embargo llegado a un umbral puedeempezar a ser incmodo para mantener una conversacin.Es recomendable sustituir los Hubs por Switch de 100Mbs Full-duplex,

tambien es aconsejable que permitan priorizar la voz (802.1p/Q) es decirque los paquetes de voz tengan prioridad a los de datos.


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Ventajas de la telefona VoIPReduccin o eliminacin del costo para comunicacin entre dospersonas, en cualquier parte del mundo. En el caso que se cuente conuna conexin de banda ancha en ambos lados, la llamada telefnica

puede ser totalmente gratis.

No requiere el uso exclusivo de la conexin de internet para realizarllamadas. Esto quiere decir que en una casa, alguien puede estar a

travs de VoIP con otra persona, mientras que otros miembros de lafamilia chatean o estn navegando en internet.

La inversin adicional en equipo y/o infraestructura es mnimo, ambos

para usuarios finales como para las centrales telefnicas, ya que muchosya cuentan con conexiones de internet de banda ancha, especialmenteen las ciudades y pases desarrollados.


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Si se paga un plan mensual, es posible conseguir nmeros de telfonolocales de otro pas. Por ejemplo, si una persona vive en EstadosUnidos, pero quiere recibir llamadas de sus amigos en Mxico, sepuede contratar el uso de un nmero local de Mxico por una baja cuotamensual. Esto le permite a sus amigos llamarla al costo de una llamadalocal, desde cualquier telfono en Mxico, mientras usted contesta sinproblemas estando en cualquier lugar de Estados Unidos.

Dependiendo del equipo y/o software utilizado, se pueden realizarconferencias de hasta 9 personas, lo cual simplemente no es posibleutilizando una lnea tradicional de telfono.

Ventajas de la telefona VoIP


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Desventajas de la telefonia IPSiempre se requiere una conexin a internet, preferiblemente de bandaancha (DSL o cable modem), para garnantizar la calidad de voz durante lallamada. Si el ancho de banda no es suficiente, se puede escuchar muy

cortada la voz, o con mucho retraso.

Usualmente requiere una computadora conectada y encendida pararealizar y recibir llamadas. Si la conexin de Internet no funciona o tiene

problemas, esto afecta directamente la posibilidad de realizar llamadas conVoIP.

A diferencia de los telfonos tradicionales, el VoIP necesita un flujo de

electricidad estable. Normalmente, cuando no hay servicio de electricidad,los telfonos siguen funcionando, ya que las centrales telefnicas tienensiempre motores generadores y a veces bateras, las cuales puedenmantener por varias horas el servicio telefnico, sin problemas. Esto es

debido a la necesidad de realizar llamadas telefnicas duranteemergencias, en las cuales es comn que se corte el flujo elctricomunicipal. Con VoIP, si no hay luz, no hay manera de realizar llamadas.


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Las llamadas de emergencia tipo 911 se vuelven un problema, ya que noes posible mapear una direccin IP en Internet hacia una ubicacin

geogrfica especfica, con lo cual no se sabe a qu direccin enviar a losservicios de emergencia tales como bomberos o polica.

Si la conexin de internet est saturada (hay mucha gente bajando

informacin a travs del mismo enlace), la calidad de voz puededegradarse, al punto de ser inutilizable. As mismo, si la conexin deinternet est inestable, puede causar degradacin en la calidad de lallamada. Los protocolos de comunicacin de VoIP tratan de minimizar

esto utilizando varias tcnicas, pero solo pueden ayudar hasta ciertopunto.

Hace unos aos, la constante conversin de voz a paquetes, y viceversa,

podan consumir muchos recursos de la computadora. Con la mayorade computadoras actuales, esto no es ningn problema.

Desventajas de la telefonia IP


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Instituto Peruano de Ciencias de la Informacion

Csar Bustamante [email protected]

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