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Principios Voz sobre IP (VoIP)

Linksys Voice System (LVS)


Objetivos del módulo

Propósito• El propósito de este módulo es introducir al estudiante a

los principios de Voz sobre IP (VoIP). Este módulo se enfoca a “Session Initiated Protocol” (SIP), el cual esutilizado en la familia de LVS.

Objetivos• Al terminar este módulo, estudiante será capaz de:

– Describir e VoIP y utilizar la terminología de telefonía IP.– Entender la diferencia entre conmutación de paquetes y

conmutación de circuitos.– Reconocer los protocolos de señalización que incluyen H.323,

SCCP (Skinny), MGCP, y SIP– Explicar como trabaja SIP.– Preparar una red con.


Introducción a VoIP

• VoIP o Voz sobre IP– Es una tecnología de transmisión de voz y video que utiliza redes

de tiempo real (Internet). – Fué desarrollado como una alternativa al estandar de conmutación

de circuitos de las redes telefónicas.

• Beneficios de VoIP.– El uso del Internet de alta velocidad para la realización de

llamadas telefónicas.– Reducción de costos de telefonía.– Adiciona servicios y funcionalidades no disponibles en los

sistemas de telefonía tradicional.


Terminología de telefonía IP


Teminología de telefonía IP.Termino DefiniciónH.323 ITU-T (International Telecommunications Union-Telecommunications

Standardization Sector) Estandar para el manejo de video, datos e información de voz.

SCCP Skinny Client Control Protocol - Skinny para abreviar es el nombre quese le da al protocolo propietario de CISCO para la trasmisión de VoIP.

SIP Session Initiation Protocol – Protocolo diseñado para que computadoraspersonales puedan realizar llamadas telefónicas por Internet.

MGCP Media Gateway Control Protocol

TDM Time-division multiplexing – Es una forma de entablar comunicaciones a través de la PSTN PSTN utilizando dos o mas canales de señalizaciónpara la trasmisión de mensajes de voz.

RTP Real-time Transport Protocol- Un formato estandarizado para la trasmisiónde audio y video a través de Internet.

E164 Number

Números tleefónicos traducidos de SIP URL’s.


Termino Definición

PSTN Public Switched Telephone Network: Es la red conmutada de telefoníapública basada enl la conmutación de circuitos para el transporte de llamadas de voz codificadas en PCM.También es nombrada como SCN, o “Switched Circuit Network”, por aquellos pertenecientes al mudo de los datosde paquetes conmutados.

POTS Plain Old Telephone Service Es el término aplicado al servicio de telefonía provisto por una central PSTN.

PBX Private Branch Exchange es un swich pequeño, similar a unacentarl. Permite a los teléfonos que se encuentran conectados a el comunicarse mediante marcaciones cortas, y requiere de la selección de una linea externa para la realización de llamadas hacia la PSTN.

QoS Quality of Service, un término que especifica nivel de throughput garantizado.

ITSP Internet Telephony Service Provider Es un proveedor de servicio queproporciona servicios de Voz a través de Internet.

Teminología de telefonía IP.


Termino Definición

Registrar Acepta peticiones REGISTER y coloca la información recibida en laspeticiones hacia la localidad de servicio para el dominio que administra.

Codec Compressor/Decompressor: cualquier tecnología para la compresión y decompresión de datos. Implementado en software, hardware o la combincación de ambos. Los Codec’s soportados son G.726 (16/24/32/40 kbps), G.711 (A-law and µ-law) 8kHz velocidad de muestreo 90kbps, G.729 A 8kHz velocidad de muestreo 8kbps Voice Activity Detection G.723.1 (6.3 kbps, 5.3 kbps)

QoS Quality of Service: Mejora el tráfico en la red a base del control de ancho de banda (throughput) y la latencia (delay)

SDP Session Description Protocol (IETF RFC 2327) Diseñado para la descripción de sesiones multimedia para el propósito de anuncio de sesiones, incitación de sesiones, y otras formas de inicialización de sesiones multimedia.

SDP incluye: • El tipo de medioT (video, audio, etc.) el protocolo de transporte (RTP/UDP/IP,

H.320, etc.)• El formato de la información (H.261 video, MPEG video, etc.)• Información para recibir la transmisión (direcciones, puertos, formatos )




Termino DefiniciónClients UAC (User agent client): cliente en la terminal, el cual inicializa la

señalización SIP.UAS (User agent server): server en la terminal que responde a la señalización SIP proveniente del UAC.UA (User Agent): Terminal de red SIP (teléfono SIP , o gateway para otrs redes), contiene UAC y UAS.

Servers Registrar Server: Utilizado por User Agents para anunciar supresencia a los sistemas SIP. Actualiza la base de datos de localización.Proxy server: Recibe las peticiones de conexión provenientes de la UA y las transfiere a otro proxy proxy server si una estación en particular no es de su administración.Redirect server: Recibe las peticiones de conexión y las envía de regreso al origen, incluyendolos datos de destino enluagr de enviarlo al que originó la llamada.Location Database Server: rRecibe las peticiones de registro de la UA y actualiza la base de datos de terminales.


Conmutación de circuitos contra conmutación de paquetes


Llamada de voz tradicional (Conmutación de circuitos)

PBX

PSTNSwitchSwitch

PBX

PSTNSwitch

PSTN NetworkPSTN Network

Se escucha tonoMarca número

Número PBX Tabla de ruteo

PSTNTabla de ruteo

PSTNTabla de ruteo

Número PBX Tabla de ruteo

El teléfono suenaConexión de audio

California Texas

Señalización de vozAudio


IP or Packet Switching Calling

IP NetworkIP Network

Phone NumberRouting Table

VM AA

CallProcessing

VoIP-PSTNRouting Table

VoIP-PSTNRouting Table

Phone NumberRouting Table

VM AA

CallProcessingListen to Dial tone

Dial Phone Number Phone RingsAudio Connected

California Texas

IP PBX IP PBX

Voice (SIP) SignalingMedia (RTP)


Protocolos de señalización VoIP

• H.323• Skinny• MGCP• SIP


Protocolos de señalización VoIP

• H.323 – ITU standard, basado en ISDN, topología distribída.– 90%+ de las redes de Service Provider VoIP– La interconexión actal de Call Manager a los porveedores de servicio.– Util para aplicaciones de video.

• Skinny– Arquitectura centralizada de control de llamada.– CallManager controla todas las funcionalidades.

• MGCP– IETF RFC2705– Desarrollado por Telcordia en el nivek 3 de comunicaciones.– Controla todos los estandards para la conversión de señales de audio a

paquetes.– Arquitectuta centralizada de controld e llamadas.– Agentes de llamadas (MGC) & Gateways (MG)

• SIP– IETF RFC2543– Control de llamadas distribuídos.– Se utiliza mas que para VoIP…SIMPLE: mensajería instantánea, presencia

Standard to Focus on


Como funciona SIP


Como trabaja SIP

• Que es SIP• Componentes del sistema SIP• Comandos SIP • Mensajes y respuestas SIP• Flujo de llamadas SIP • Direccionamiento SIP


Protocolos de telefonía IP - SIP

Que es SIP? Porque SIP?• Session Initiation Protocol (SIP)

– Diseñado para que las computadoras realicen llamadas telefónicas a través de Internet.

– Utilizado por los dispositivos en Internet y actualmente utilizado para la realización de llamadas frecuentemente a través de teléfonos “SIP-enabled” .

– Capaz de manejar un amplio areglo de aplicaciones.– Protocolo utilizado por los dispositivos para VoIP de Linksys.– RFC 3261– Utiliza formatos basados en HTTP .

• Por ejemplo: sip: [email protected]


Componentes SIP

Cuales son los componentesSIP?

1. User Agents (UA)– Clientes– Hace peticiones– Servers – Recibe peticiones

2. Tipos de servidores.– Redirect Server– Proxy Server– Registrar Server– Location Server

3. Gateway– El SPA400 permite la conexión a la red

PSTN permitiendo realizar llamadas a través de ella.

SPA942

SPA9000

SPA400


Ejemplo de red LVS

PSTN

SPA9000

SPA400

Internet

PSTN/Mobile Extensiones

En caso de que las llamadas necesitenhacerse al 911 o a cualquier llamada querequiera ser terminada en laPSTN el SPA400 se debe utilizar

Contabilidad

Ventas

http://www.linksys.com/servlet/Satellite?childpagename=US%2FLayout&packedargs=c%3DL_Product_C2%26cid%3D1115416836904&pagename=Linksys%2FCommon%2FVisitorWrapper


Mensajes y respuestas SIP

Métodos SIP DescripciónINVITE Solicita una sesiónACK Respuesta final a un INVITE OPTIONS Solicita capacidades del servidor.CANCEL Cancela peticiones pendientesBYE Termina la sesiónREGISTER Envía la dirección del usuario al

servidor

Comandos SIP consisten en peticiones y respuestas.

Mensajes contiene encabezados SIP y el cuerpo.Body puede ser SDP, un attachment u otra aplicación.


Mensajes y respuestas SIP

1XX Provisional 100 Intentando

2XX Exitoso 200 OK

3XX Redirección 302 Movidotemporalmente.

4XX Error del cliente

404 No encontrado

5XX Server Error 504 Server Time-out

6XX Falla Global 603 Declinación

Los mensajes contienen el cuerpo y el encabezado de SIP. El cuerpo podría ser SDP, un attachment u otra aplicación.


Flujos de llamada SIP básicos

Prox

y Se

rver

UA Traffico

Tráfico del server

1. Invite

Proxy 1 Proxy 2

2. Invite

3. 100 Trying

California Texas

5. 100 Trying4. Invite

6. 180 Ringing7. 180 Ringing8. 180 Ringing

9. 200 OK11. 200 OK 10. 200 OK

12. ACKHello how are you…

13. Bye14. 200 OK

Prox

y Se

rver

Internet/ITSP


CODECS

Ancho de banda aproximando usado en una llamada externaCodec Ancho de Banda

Aproximado usado en unaconversación

2 Calls 4 Calls 6 Calls 8 Calls

G.711 64 -> 110 kbps 220 kbps 440 Mbps 660 kbps 880 kbps

G.726-40 40 -> 87 kbps 174 kbps 348 kbps 522 kbps 696 kbps




G.729 8 -> 55 kbps 110 kbps 220 kbps 330 kbps 440 kbps

G.723.1 5.3 -> 36 kbps6.4 -> 37 kbps

73 kbps74 kbps

145 kbps150 kbps

218 kbps224 kbps

290 kbps299 kbps

Se asume que:- El ancho de banda es calculado sin supresion de silencio- Propagado sobre el puerto WAN-Nota: El uso de Supresión de Silencio puede reducir el consumo de ancho de banda hasta en un 30%-Links de referencia :VoIP Line Bandwidth Calculator: http://www.erlang.com/calculator/lipb/VoIP Bandwidth Calculator: http://www.packetizer.com/voip/diagnostics/bandcalc.html


Ejemplo de ruteo de llamada

SPA9000

Contabilidad

Ventas PSTN

Internet/ITSPSPA9000

California

Ventas

ext. 101

ext. 102

ext. 201

ext. 202ext. 203

949-555-4567

949-555-4321

Texas

Contabilidad

915-555-2134

915-555-2134

432-555-2100




Direccionamiento SIP

Direccionamiento SIP • Parametrizado después mailto URLs. Este puede ser

una combinación de FQDNs o E.164 números o inclusoambos.

• Soporta FQDNs utilizando sip: URLs - sip: “Mark Smith”[email protected]

• Soporte para direcciones E.164 -sip:[email protected]; user=phone

• Soporte para direcciones mexcladas• sip:[email protected]; user=phone

sip:[email protected]

• Soporte para direcciones E.164 utilizando tel: URLs -tel:14085551234


Prepando la red para QoS


Calidad de servicio para voz y video (QoS)

Linksys Switch administrable

Resto de la red

• La voz y el video son mas sensibles al retrazo y jitter, los cuales son muy comúmes en redes compartidas.

• Los paquetes de voz y video deben ser identificados(frecuentemente llamados clasificados), marcados(802.1p o DSCP) y priorizados en los dispositivos de la red que así lo soporten.

Voz

Video

Datos


QoS:

Habilita VoIP, IP telefonía y video por IP

Encamina la productividad elevandolos niveles de servicioaaplicaiones de misióncríticaReduce costos pormedio de la optimización de uso de ancho de banda.

Ayuda a mantener la disponibilidad de la red en caso de ataques of DoS

Porque habilitar QoS?

QoSQoS

Alta disponibilidadAlta disponibilidad

SeguridadSeguridad

Alta dispobilidad, seguridad y QoS son independientes


Operaciones de calidad de servicio

ANTES FORMADO: MARCADO Y CLASIFICACION

FORMADO Y

DISCRIMINACION SELECTIVA

OPERACIONES POST FORMADO

(TRANMISION PROGRAMADA DE LOS PAQUETES EN LA RED)

Como trabajan las herramientas QoSen una red?


Resumen del módulo

Resumen del módulo• Este módulo introdujp al estudiante a los protocolos mas

comunes de VoIP. Este módulo se enfocó al protocoloSIP, el cual es comunmente utilizado con la familia de productos de LVS.

• Se describió VoIP y su uso en la terminología de telefonía IP.

• El estudiante obtuvo una apreciación de la conmutaciónde circuitos contra la conmutación de paquetes, reconoció los protocolos de señalización, que incluyeH.323, SCCP (Skinny), MGCP, y SIP, pudo explicar la forma en que trabaja SIP y la preparación de la red paraQoS.

Documents

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