RESUMEN

Nos encontramos en el principio de las comunicaciones de voz sobre redes de datos, concretamente sobre redes IP.

La recomendación H.323 nos permite aclarar todos los conceptos, siendo el estándar ya elegido por la mayoría de los desarrolladores.

Como base de esta estructura de comunicaciones existen tres elementos:

• Terminales. Tanto mediante hardware como mediante software el sustituto de los actuales teléfonos puede aumentar la funcionalidad y sencillez de uso.
• Gatekeepers. Realizan funciones equivalentes a las actuales centralitas, siendo el centro de toda la organización de Voz IP.
• Gateways. El enlace con las redes actuales de voz es lógicamente necesario. Esta relacion se puede realizar de forma totalmente trasparente para el usuario.

Como comparación en cuanto a calidad del servicio y costes asociados, la voz sobre IP ofrece una relación muy favorable, siendo una de sus principales ventajas.

Introducción

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 costes. 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.

Recomendación H.323

La recomendación 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 aseguran calidad del servicio.

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 los ordenadores 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, como pueden ser teléfonos de voz, consolas de videoconferencia, ordenadores, etc.

Arquitectura

La recomendación H.323 determina como parte integrante de la comunicación tres bloques: terminales, gatekeepers y gateways.

Terminales

Como terminales, debemos entender el equivalente a los teléfonos actuales. Este punto es el que más diferencias puede ofrecer al usuario final.

El funcionamiento de todo terminal debe incluir el tratamiento necesario de la señal para su envío por la red de datos. Deben realizar la captación, digitalización, y compresión de la señal de forma que la carga a soportar por toda comunicación este repartida entre los diversos terminales.

Existen principalmente dos tendencias en este tipo de elementos, terminales hardware y terminales software.

Tanto la apariencia, como la funcionalidad de cara al usuario de los terminales hardware es igual a los teléfonos actuales. Esto permite eliminar la desconfianza inicial que puede producir el cambio. Ya existen en el mercado terminales que se conectan directamente a la red local.

Por otro lado los terminales software ejecutándose en nuestro ordenador personal puede producir un mayor rechazo inicial en el usuario, pero las capacidades del software pueden ser muy superiores.

Las soluciones software existentes son de muy diverso tipo. Aún no han terminado de explorar todas las capacidades posibles. Un terminal software, sin un incremento de costes importante, puede ofrecer al usuario características muy diversas aún sin explorar, entre las que podemos señalar:

Gatekeepers

Los gatekeepers deben sustituir a las actuales centralitas telefónicas, siendo normalmente soluciones software. En realidad pueden convivir perfectamente con ellas si la configuración de la red así lo determina.

Dentro del esquema de Voz IP, la funcionalidad principal que debe ofrecer todo gatekeeper se basa en el control de llamadas y gestión del sistema de direccionamiento, pero el conjunto de tareas puede ser el más importante de todo el sistema.

Todo este proceso se inicia con el registro de los diversos terminales durante la iniciación de estos. De esta forma no tenemos ningún problema de movilidad de los diversos puestos y usuarios. Incluso los distintos terminales pueden obtener direcciones dinámicas mediante DHCP. Este registro permite realizar la traslación antes señalada entre los identificadores de usuario y su localización física de forma automática.

Es la responsabilidad principal del gatekeeper mantener un control de todo el tráfico generado por las diversas comunicaciones, a efectos de mantener un nivel aceptable de saturación de la red. El control de ancho de banda permite al administrador fijar un límite de utilización, por encima del cual se rechazan las llamadas bien sean internas o externas.

Otro aspecto importante que debe manejar el gatekeeper es el enrutamiento de las llamadas. De esta forma, el propio gatekeeper puede redireccionar las llamadas al gateway mas indicado o elegir un nuevo destino sí el original no esta disponible. En este punto es donde una solución software puede dotar al administrador del sistema de herramientas potentes de control y definición de reglas.

En cuanto a otras capacidades añadidas, podemos pensar en el control de costes de llamadas, control de centros de atención al cliente, etc.

Gateways

Como último elemento del sistema nos encontramos con el eslabón con toda la telefonía actual. Los gateways permiten que toda llamada dirigida a la red telefónica conmutada pueda establecerse sin intervención directa del usuario.

Realmente todo el funcionamiento se produce de una forma totalmente transparente en ambos sentidos, pudiendo recibir y emitir llamadas directamente desde nuestro ordenador personal sin ningún problema.

Calidad

En todo el proceso de la comunicación intervienen diversos factores que nos determinarán la calidad del servicio ofrecido.

En el caso que nos ocupa, existen principalmente dos elementos que nos determinan esta calidad, el algoritmo de compresión utilizado y el retraso en la propagación de la señal.

La comunicación sobre la propia red de datos, nos obliga a compartir ancho de banda con todo el conjunto de aplicaciones que se ejecutan en nuestra red. Por ello es necesario disminuir en lo posible la saturación de la red y de esta forma asegurarnos de no producir un colapso de todas nuestras comunicaciones.

Para ello se utilizan algoritmos de compresión, que, sin disminuir la calidad del sonido notablemente, si reduzcan drásticamente el ancho de banda utilizado.

En una codificación normal, por ejemplo PCM, el muestreo de la señal con una resolución y frecuencia determinada se inyecta en la corriente de datos. Con ello la calidad obtenida puede ser de un nueve sobre diez, ciertamente alta pero a costa de necesitar 64 Kbits por segundo para la transmisión.

Con los actuales algoritmos de compresión de predicción lineal, podemos alcanzar niveles de calidad de siete u ocho sobre diez y rebajar el ancho de banda necesario a 5,3 Kbits por segundo.

En cuanto a la propagación, en todo el sistema se acumulan diversos retrasos producidos por diversos motivos.

Primero interviene la necesidad de comprimir paquetes de un tamaño concreto. Realmente se produce un retraso por acumulación de la señal. En este orden hablamos de retrasos del orden de 30 ms.

Posteriormente se producen retrasos en el tratamiento de la señal, aunque estos no deben sobrepasar el propio retraso de acumulación.

Por último nos encontramos con el retraso propio de la red. Aquí interviene la propagación propia de la red, routers, etc.

Como norma general el retraso total introducido en una comunicación puede oscilar sobre los 200 ms. Siendo una medida dependiente de la red y bastante oscilante.

Como resumen podemos decir que la calidad total del servicio es algo inferior a la obtenida por la telefonía tradicional, pero dentro de unos márgenes totalmente aceptables.

Aplicación

Dentro de todo este marco presentado, podemos repasar en que puede afectar el paso a Voz IP de las comunicaciones de voz principalmente para las empresas.

Empezamos por la propia instalación de red. Hasta el momento, toda instalación requería un cableado para datos y otro independiente para voz. La instalación de una sola red dentro del ámbito de la empresa ya de por sí supone una ventaja importante, si a esto añadimos costes de mantenimiento, gestión, etc., la ventaja es clara.

Otro aspecto importante ligado a la instalación de la red es que realmente la red de datos suele estar más ramificada que las redes de voz. Multitud de compañías con sucursales, delegaciones o filiales mantienen conexiones permanentes entre las diversas localizaciones para centralización de datos informáticos. Con un sistema integrado de Voz IP, toda llamada interna es realmente interna, sin necesidad de contar con soporte externo.

Dando un repaso detallado al hardware necesario pasamos a los teléfonos o terminales. Aquí pueden coexistir claramente soluciones híbridas con teléfonos IP y teléfonos software en función de las necesidades de cada usuario.

Por último el gatekeeper y su equivalente centralita digital también representa un ahorro importante a igualdad de prestaciones.

Es también importante analizar las diversas posibilidades añadidas que el control de las comunicaciones vía software puede aportar en cuanto a escalabilidad, posibilidad de crecimiento, tendencia a abaratamiento de costes, etc.