3.1: Posibles variantes para la implementación.
Para la implementación de VoIP debe tenerse en cuenta el ancho de banda ocupado por la red, y debe priorizarse las entidades que más consuman. En estos momentos existen muchos fabricantes que migran o incluyen ofertas de VOIP, tales como Cisco, Alcatel, Mitel, etc. En este capítulo veremos algunas variantes para la implementación.
3.1.1: CISCO
Como variante usaremos una PBX, gateway de voz y un gatekepeer, los cuales realizan las funciones descritas en el capítulo uno. La figura 3.1 muestra la solución dada por CISCO llamada Cisco's Architecture for Voice Video and Integrated Data (AVVID):
Capítulo 3: Variantes de implementación de VoIP en CIMEX-VC. _________________________________________________________________________
CISCO CallManager propone una solución distribuida, escalable y de alta disponibilidad para el procesamiento de las llamadas telefónicas dentro de una compañía extendiéndolas a dispositivos telefónicos de redes de conmutación de paquetes como son: teléfonos IP,
media processing devices, VoIP gateways y aplicaciones multimedia. Además provee servicios adicionales para datos, voz y video como son: unificación de mensajes, conferencias multimedia, contact centers colaborativos y sistemas de respuestas de voz interactiva (IVR), todo esto a través de APIs abiertas. EL Cisco CallManager es el corazón de lo que podríamos llamar una solución completa AVVID.
Fig 3.2: CISCO CallManager.
Permite conectar 2500 teléfonos IP, gateway IOS H.323 y MGCP, TAPI (IP softphone y
CISCOunity), JTAPI (IP IVR) y conference unit. Presenta las siguientes ventajas: ¾ Brinda el sistema de funcionalidades claves de una PBX.
¾ Incrementa los niveles de disponibilidad, escalabilidad y balance de carga a través de una arquitectura distribuida.
¾ Establece una infraestructura para QoS.
¾ Contiene un módulo para conferencias tanto telefónicas como videoconferencias. ¾ Interconexión con el sistema de unificación de mensajes de voz (Cisco Unity
Voice/Unified Messages Server).
La solución de unificación de mensajes Cisco Unity Unified Messaging unifica e-mail, mensajes de voz y fax en una sola carpeta de entrada. El usuario puede escuchar su e-mail a través del teléfono, chequear vía web-browser mensajes de voz utilizando la red corporativa y hasta Internet, a través de cualquier dispositivo conectado a la red ya sea una laptop, PC o PDA inalámbrica. También permite reenviar faxes a donde se desee, además envía notificaciones de los mensajes recibidos a móviles y pager.
Fig. 3.3: Variante para implementar VoIP en Cimex-V.C.
El ancho de banda depende del codec que se use, a continuación se muestra un ejemplo para el cálculo, usando codificación G.729 (8Kbps) sobre Frame-Relay usando 20 muestras (20 bytes) a 50 paquetes/seg y nivel de actividad de 0.4:
Capítulo 3: Variantes de implementación de VoIP en CIMEX-VC. _________________________________________________________________________
• Encabezados: RTP + UDP + IP + FR = 12 + 8 + 20 + 6 = 46
• 20 bytes de payload para voz = 46 + 20 = 66 bytes para cada paquete
• Flujo de 50 paquetes/seg. = 50 * 66 * 8 = 26 400 bps para cada canal de voz (en cada dirección)
• Para 30 canales de voz = 30 * 26 400 = 792 Kbps • Nivel de actividad de 0.4 = 0.4 * 792 = 316.8 Kbps
La conexión con la PSTN pudiera quedar truncada debido a la incertidumbre de Etecsa. En caso de realizarse, se debe usar una tarjeta de interfaz telefónica. La PBX debe ser capaz de soportar este tráfico por lo que se piensa en un flujo E1 de 30 canales para evitar cogestiones en la red. Por ahora se conectará solo las entidades conectadas directamente con la sucursal, y posteriormente se estudiará la posibilidad de conectar aquellas tiendas y puntos de ventas que se comunican con su complejo correspondiente por modem.
En cada una de estas entidades, se convertirán de cuatro a cinco terminales y además se utilizarán teléfonos IP. En el caso de Riviera, lugar donde se concentrará el mayor tráfico ya que en ella están la gerencia administrativa, la tienda mayorista, el centro porcionador y la misma tienda, que son los que más consumen en telefonía. Todos ellos se conectan a la sucursal mediante un enlace inalámbrico ubicado en la tienda Riviera a 11Mbps el cual permite mayor disponibilidad de VoIP debido a su alta razón de transmisión. Este mismo enlace lo presenta la división tecnológica.
3.1.2: MITEL
MITEL es un fabricante que también se dedica a la construcción de pizarras telefónicas VoIP. Presenta una variante que actualmente Etecsa la ofrece dentro de su módulo de ventas a usuarios. Una variante de implementación usando una pizarra SX-200 ICP, la cual presenta hasta seis enlaces a la PSTN, sus extensiones son:
9 2 usuarios digitales DNIC. 9 20 usuarios digitales IP. 9 98 otros usuarios.
9 Para un total de 120 extensiones.
Usa teléfonos IP-5207 con: 9 14 teclas programables.
9 indicador de llamadas en dos colores. 9 10 teclas de funciones fijas.
9 Half-duplex speakerphone manos libres.
¾ La pizarra SX-200 ICP tiene un precio de 3 412 USD. ¾ Un módulo 252 USD, que contiene :
- 7 teléfonos IP 5207.
- 1 teléfono IP 5220.
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¾ 16 TDM device option cada una en 97,23 USD. ¾ 3 ONS/CLASS Line Card cada una en 886,65 USD.
¾ 2 Dark Peripherical Cabinet para SX-200 ICP en 1 966,61 USD.
Como podemos ver esta variante es algo costosa pero resuelve el problema existente e incorpora una nueva tecnología a la corporación así como nuevos servicios de valor añadido. En los anexos se muestran ofertas de Alcatel y de Mitel.
3.1.3: Asterisk.
Asterisk, PBX híbrida de código libre, que suministra los servicios soportados por las PBX actuales y brinda la facilidad de implementación de nuevos servicios de valor añadido. Maneja los protocolos de señalización de VoIP como SIP, MGCP, H.323 e implementa
IAX un protocolo propio para la comunicación entre servidores de Asterisk.
Además de soportar la transmisión de paquetes de voz sobre la red de datos permite mediante el tradicional TDM el manejo y transmisión de la voz por las interfaces de telefonía, bajo los estándares de señalización de la norma americana y la europea. Conecta teléfonos, líneas telefónicas, o conexiones de paquetes de voz a cualquier otra interfaz o servicio, usando sus aplicaciones y se soporta sobre Linux.
Asterisk conecta teléfonos, líneas telefónicas, o conexiones de paquetes de voz a cualquier otra interfaz o servicio, usando sus aplicaciones. En la figura 3.4 se observa la potencialidad del sistema, pues permite conectar cualquier teléfono con la PSTN, Intranet o Internet. De aquí que se pueda crear una red nacional de telefonía IP utilizando las redes ya existentes, tanto la red telefónica como la de datos. (Asterisk 2005)
Fig. 3.4: Conexiones de Asterisk.
Cuando se inicia Asterisk, el Cargador Módulo Dinámico (Dynamic Module Loader) se encarga de inicializar y establecer cada uno de los drivers que proveen los canales de controladores, formato de fichero, codecs, aplicaciones y más. Enlazándolas entre ellos con las APIs externas apropiadas. De esta manera la Central de conmutación de Asterisk comienza a aceptar las llamadas y a manejarlas de acuerdo al Plan de numeración o Dial Plan el cual se realiza mediante un registro llamado extension. Además tiene un Programador y Controlador de Entrada-Salida que es utilizado por las aplicaciones y
Capítulo 3: Variantes de implementación de VoIP en CIMEX-VC. _________________________________________________________________________
Fig. 3.5: Ubicación de Asterisk.
Esta variante se presenta como ideal ya que el precio de costo es muy bajo comparado con la variante de CISCO. Solo se necesita una PC con Linux para instalarle el software
Asterisk y una tarjeta CTI para que sirva de interfaz con la PSTN. Actualmente en el mundo se ha ido expandiendo y cada vez va tomando mayor auge en ambiente corporativo.
3.1.4: Softphone.
Para poder usar la computadora como un terminal telefónico se necesita un softphone que se encarga de interactuar con el servidor. Para ello usamos software gratis como el Xlite (Xten Network Inc), SJphone (SJ Labs) y eyebeam-Xten. Este último es el más completo ya que permite videoconferencias, conferencia multipartita ya que posee 6 canales y trabaja con el protocolo SIP. Usa codecs de audio y de video como G.711, G.723, G.729, H.263 y H.264. Para ser instalado en Windows necesita como mínimo un Pentium 2 de 300 MHz o algún equivalente, 128 MB de memoria RAM, Windows 2000, XP, 2003 u otros, conexión a redes IP, adaptador de sonidos full-duplex o de 16 bits y speaker y micrófonos.
Basta con el software para implementar VoIP entre los softphone instalados en las PCs de la red, no así para la conexión con la PSTN o teléfonos analógicos, donde es necesaria la utilización de tarjetas que permiten la interfaz con Asterisk. En la figura 3.6 se muestra el
softphone eyeBeam-Xten y la descripción de sus funciones.
Fig. 3.6: Softphone eyeBeam-Xten.
Otro softphone que puede usarse es el Xlite, el cual mostramos en la figura 3.7. 3.1.5: Teléfonos IP.
CISCO presenta varios teléfonos IP los cuales se presentan a continuación: • Display de alta resolución.
• Acceso hasta 8 líneas telefónicas (Cisco 7970G). • Acceso directo a voice-mail.
• Integración con el estándar LDAP3 de directorio corporativo para la identificación de mensajes.
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• Contiene un switch interno de 2 puertos 10/100-BASET para conexión ethernet. • Soporta 802.1Q para usar VLANs separadas para voz y datos.
• Precio en el mercado a partir de los 100 USD hasta 600 USD dependiendo del modelo y las prestaciones.
Fig.3.7: Xlite softphone.
Cisco IP Phone 7960G
Cisco IP Phone 7905G Cisco IP Phone 7970G
3.2: Tipos de llamadas permitidas.
Las llamadas que pueden realizar los usuarios son las siguientes: 9 PC a PC en una misma red.
9 PC a PC en distintas redes.
9 PC a teléfono IP y viceversa, dentro o fuera de la red. 9 Teléfono IP a teléfono IP dentro o fuera de la red. 9 Teléfono tradicional a PC.
9 Teléfono tradicional a teléfono IP y viceversa. 9 Teléfono tradicional a teléfono tradicional.
En caso de una llamada dentro de la misma red lo único que iría al servidor de Asterisk seria señalización, no tráfico de voz, en caso de realizarse una llamada fuera del entorno de red entonces si pasará trafico por el servidor, el cual debe ser capaz de soportarlo.
3.3: Valoración económica.
Para poder bien el éxito de este trabajo es preciso ver cuanto se ahorrará CIMEX al incorporar VoIP. La sucursal gasta como promedio mensual 26 180,81 CUC. Para ver un ejemplo tomaremos como referencia la tienda Riviera:
En la Riviera se encuentra la gerencia administrativa, la tienda mayorista, el centro porcionador y la tienda del mismo nombre. Todos ellos gastan en teléfono un total de 1184 CUC mensual, suponiendo que el 60% de esas llamadas son a entidades de Cimex, las cuales incorporamos a la red con este servicio, sólo estas ahorrarán mensualmente 785 CUC.
Capítulo 3: Variantes de implementación de VoIP en CIMEX-VC. _________________________________________________________________________
A continuación les mostramos el ahorro por cada una de las entidades en donde se implementara este servicio primeramente:
z Gerencia de comercio: esta tiene 7 teléfonos y gasta como promedio 700 CUC ahorrará 420 CUC
z Fincimex: posee 9 teléfonos y gasta 1200 CUC mensual, por lo que será 720 CUC. z División tecnológica: 3 teléfonos, 650 CUC mensual, 390 CUC
z Ecuse: 5 teléfonos, 384,06 CUC, 230 CUC z Encanto: 3 teléfonos, 218,28 CUC, 131 CUC
z Praga: 2 teléfonos, 22,04 CUC, 13 CUC sin incluir el gasto de las tarjetas prepagadas.
z Las Villas: 3 teléfonos, 687 CUC, 412 CUC
Todo lo descrito anteriormente representa un total de 9 000 CUC, por lo que considerando lo anterior tendríamos un ahorro de 5 400 CUC en cada mes.
Para realizar estas variantes se necesita una PBX que soporte VoIP, sea Asterisk o sea CISCO, las cuales tienen un precio de costo, así como los utensilios para los usuarios (micrófonos, audífonos) y además una tarjeta para conectarse a la PSTN la cual está en dependencia si se use o no tal conexión.
3.4: Pruebas realizadas.
Para una valoración de la implementación de este servicio se realizaron pruebas de campo usando la variante centralizada de CISCO Callmanager, o sea, manejando el tráfico desde el edificio del Sierra Maestra ubicado en Ciudad Habana con el softphone IPBlue en modo de demostración el cual se muestra en la figura 3.9. Este softphone usa codecs G.711 de 80 Kbps y G.729 de 24 Kbps, muestra las estadísticas de la llamada como jitter, delay, entre otros.
Fig. 3.9: IPBlue.
La calidad de voz percibida es excelente lo cual se pudo notar. Esta variante centralizada permite una mejor administración ya que el tráfico se controla en Datacimex en Ciudad Habana, y por ahí tendría que pasar todo el tráfico generado. Como inconveniente se corre el riesgo de congestión debido a que todas las llamadas se enrutan hacia el Callmanager.
Conclusiones. _________________________________________________________________________
Conclusiones
Hoy por hoy en todo el mundo se usa VoIP a un nivel elevado y diversos fabricantes lo llevan hasta el hogar. Otros brindan servicio de telefonía IP por Internet. Actualmente en nuestro país no se le ha dado el uso debido a la VoIP sobre todo en ambiente corporativo. Con el presente trabajo hemos visto algunas soluciones actuales y como podemos incorporarlas y extenderlas hacia todo el país.
Frente al constante cambio de las telecomunicaciones, la telefonía sobre IP es excepcionalmente prometedora. Ante un mercado global cada vez más competitivo, las compañías telefónicas ya existentes, los proveedores de servicios de Internet (ISPs), las operadoras locales competitivas emergentes (CLECs) y las PTTs (autoridades de correo, teléfonos y telégrafos) buscan, en forma constante, maneras de aumentar sus ofertas de servicios. La telefonía sobre IP ha captado la atención de dichos proveedores de servicios en todo el mundo, ofreciendo una amplia gama de servicios nuevos y reduciendo al mismo tiempo sus costos de infraestructura. La voz sobre IP (VoIP) está cambiando el paradigma de acceso a la información, fusionando voz, datos, facsímile y funciones multimedia en una sola infraestructura de acceso convergente.
En cuanto a la aplicación en CIMEX podemos decir que se han cumplido los objetivos trazados al principio y las tareas diseñadas para la ejecución del mismo, y se obtendrán los siguientes resultados a la hora de implementar el mismo:
• Integración sobre su Intranet de la voz como un servicio más de la red.
• Uso efectivo de las redes de datos existentes.
• Reducción de los gastos de la corporación.
Es de destacar que producto a motivos ajenos a nuestra voluntad no se pudo realizar una prueba más eficiente. No pudo montarse Asterisk por políticas de Datacimex que es la que se encarga de establecer las normas de seguridad en la red de CIMEX.
Recomendaciones
Teniendo en cuenta las conclusiones del presente trabajo recomendamos:
Implementar esta tecnología lo antes posible en la sucursal Villa Clara de la corporación CIMEX.
Que el mismo sirva de guía para una inmediata implementación de esta tecnología en dicha corporación, ya que se demostró la urgencia con la cual debe ser visto este problema.
Estudiar las posibles soluciones para conectar aquellas dependencias que no están conectadas directamente con la sucursal, para así extender hacia toda la provincia para que el ahorro sea mayor.
Contener este trabajo en formato digital en la intranet para superar la cultura técnica de los usuarios de CIMEX para que conozcan las potencialidades de VoIP.
Referencias bibliográficas. _________________________________________________________________________
Referencias Bibliográficas
1. Asterisk (2005). “Asterisk - the Open Source PBX!” http://www.asterisk.org/ [12/4/2006].
2. Brandl, M. y D. Daskopoulos. (2004) “IP Telephony Cookbook”.
3. Black, U. (2000) “Voice over IP” Mary Franz. United States of America. 4. “Descripción técnica detallada sobre Voz sobre IP (VOIP)”.
Artículo publicado el: 20-02-05 http://www.monografias.com [13/4/2006].
5. Greene, N., Ramalho M. y B. Rosen (2000). “Media Gateways Control Protocol Architecture and Requeriments”. http://www.monografias.com [13/4/2006].
6. Motwani R.; Nguyen R. y V. Subramanian.(2001). “Security and Voice over IP”. 7. Spencer, Mark. (2002) “Introduction to the Asterisk Open Source PBX”
http://www.digium.com/downloads/asterisk_whitepaper.pdf [23/4/2006].
8. Spencer, M. y M. Allison. (2003) “The Asterisk Handbook” 2nd Edition. 9. Steaner, K. (2003) “VoIP Security in Small Businesses”.
SANS Institute.
10.Van Meggelen, Jim. (2005). “Asterisk, the Future of Telephony”. O’Reilly Media. United States of America.
Glosario.
Breve glosario de abreviaturas y términos usados en VoIP.
Abreviaturas
CCITT Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telegrafía)
CTI Card Telephony Interfase.
DiffServ Differentiated Services Internet QoS model (modelo de Calidad de Servicio en Internet basado en Servicios Diferenciados)
DNS Domain Name System (Sistema de Nombres de Dominio)
E.164 Recomendación de la ITU-T para la numeración telefónica internacional, eespecialmente para ISDN, BISDN y SMDS.
ENUM Telephone Number Mapping (Integración de Números de Teléfono en DNS) FDM Frequency Division Multiplexing (Multiplexado por División de Frecuencia)
H.323 Estándar de la ITU-T para voz y videoconferencia interactiva en tiempo real en redes de área local, LAN, e Internet.
IETF Internet Engineering Task Force (Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) IGMP Internet Group Management Protocol (Protocolo de Gestión de Grupos en Internet) IntServ Integrated Services Internet QoS model (modelo de Calidad de Servicio en Servicios Integrados de Internet)
Glosario. _________________________________________________________________________
IP Multicast Extensión del Protocolo Internet para dar soporte a comunicaciones multidifusión
IPSec IP Security (Protocolo de Seguridad IP)
ISDN Integrated Services Data Network (Red Digital de Servicios Integrados, RDSI) ISP Internet Service Provider (Proveedor de Servicios Internet, PSI)
ITSP Internet Telephony Service Provider (Proveedor de Servicios de Telefonía Internet, PSTI)
ITU-T International Telecommunications Union - Telecommunications (Unión Internacional de Telecomunicaciones- Telecomunicaciones)
MCU Multipoint Control Unit (Unidad de Control Multipunto) MEGACO Media Gateway Control (Control de Pasarela de Medios)
MGCP Media Gateway Control Protocol (Protocolo de Control de Pasarela de Medios) MOS Mean Opinion Score (Nota Media de Resultado de Opinión)
MPLS Multiprotocol Label Switching (Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo) OLR Overall Loudness Rating (Índice de Sonoridad Global)
PBX Private Branch Exchange (Centralita Telefónica Privada) PHB Per Hop Behaviour (Comportamiento por Salto)
PoP Point of Presence (Punto de Presencia)
PPP Point to Point Protocol (Protocolo Punto a Punto)
QoS Quality of Service (Calidad de Servicio)
RAS Registration, Authentication and Status (Registro, Autentificación y Estado) RSVP Reservation Protocol (Protocolo de Reserva)
RTCP Real Time Control Protocol (Protocolo de Control de Tiempo Real) RTP Real Time Protocol (Protocolo de Tiempo Real)
SAP Session Annunciation Protocol (Protocolo de Anuncio de Sesión) SCN Switched Circuit Network (Red de Circuitos Conmutados)
SDP Session Description Protocol (Protocolo de Descripción de Sesión) SIP Session Initiation Protocol (Protocolo de Inicio de Sesión)
SLA Service Level Agreement (Acuerdo de Nivel de Servicio) SS7 Signalling System Number 7 (Sistemas de Señales número 7)
TCP Transmission Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisión) TDM Time Division Multiplexing (Multiplexado por División de Tiempo) UDP User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario)
UMTS Universal Mobile Telephone System (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles)
VLAN Virtual Local Area Network (Red de Área Local Virtual) VPN Virtual Private Network (Red Privada Virtual)
Glosario. _________________________________________________________________________
Términos
Circuit switching (conmutación de circuitos). Técnica de comunicación en la que se establece un canal (o circuito dedicado) durante toda la duración de la comunicación. La red de conmutación de circuitos más ubicua es la red telefónica, que asigna recursos de comunicaciones (sean segmentos de cable, «ranuras» de tiempo o frecuencias) dedicados para cada llamada telefónica.
Codec (codec). Algoritmo software usado para comprimir/ descomprimir señales de voz o audio. Se caracterizan por varios parámetros como la cantidad de bits, el tamaño de la trama (frame), los retardos de proceso, etc. Algunos ejemplos de codecs típicos son G.711, G.723.1, G.729 o G.726.
Extranet (extranet). Red que permite a una empresa compartir información contenida en su Intranet con otras empresas y con sus clientes. Las extranets transmiten información a través de Internet y por ello incorporan mecanismos de seguridad para proteger los datos. Gatekeeper (portero). Entidad de red H.323 que proporciona traducción de direcciones y controla el acceso a la red de los terminales, pasarelas y MCUs H.323. Puede proporcionar otros servicios como la localización de pasarelas.
Gateway (pasarela). Dispositivo empleado para conectar redes que usan diferentes protocolos de comunicación de forma que la información puede pasar de una a otra. En VoIP existen dos tipos principales de pasarelas: la Pasarela de Medios (Media Gateways), para la conversión de datos (voz), y la Pasarela de Señalización (Signalling Gateway), para convertir información de señalización.
Impairments (defectos). Efectos que degradan la calidad de la voz cuando se transmite a través de una red. Los defectos típicos los causan el ruido, el retardo el eco o la pérdida de paquetes.
Intranet (intranet). Red propia de una organización, diseñada y desarrollada siguiendo los protocolos propios de Internet, en particular el protocolo TCP/IP. Puede tratarse de una red aislada, es decir no conectada a Internet.
Anexos
Anexo II: ¨Ofertas de PBX IP Alcatel¨.
Servicios de telefonía
Música en espera Mensaje de Bienvenida de la compañía
Asistente personal Grupo de líneas (cíclico, secuencial)
Mensajería vocal (80 min.) Difusión externa mediante altavoces
Desvío de llamadas Captura (por grupos, individual )
Transferencia de llamadas Perfil jefe /secretaria
Conferencia a 3 Selección Automática de Ruta (SAR)
Llamada por nombre