Notas #H4ckSeed : Sobre VoIP

Muchos deben de haber escuchado los términos, Telefonia IP, VoBB o el mismo VoIP y otros más, en distintas ocasiones; todas vienen a significar lo mismo, un servicio que permite la transmisión de la voz utilizando internet. Y ya que el termino IP no es otro que el protocolo IP 0 Internet Protocol, la misma que es utilizada por las redes locales vía ethernet o WiFi, podemos utilizar el VoIP para reemplazar las tradicionales centralitas (que sí, aún se siguen usando) en las comunicaciones internas de una empresa de cualquier tipo y tamaño. Además tambien de ser usadas en aplicaciones particulares en las que se necesite el envio de audio en tiempo real, en casos puntuales como la vigilancia a distancia (televigilancia en otras latitudes) como la asistencia a distancia (teleasistencia) y más.

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En muchos de nuestros países se esta viviendo un apagón analógico en pro de una nueva era digital en las comunicaciones, es bueno en muchos aspectos, pero no debe ser tomado a la ligera y tener una cultura digital solida para no ser timado de ninguna forma, no importa la profesión, el sexo, ni la religión, así que tomar conciencia de lo que se nos viene es importante para todo ser humano conectado a Internet, padres eduquen a sus hijos, hijos eduquen a sus padres, no dejen que el desconocimiento y pereza gane; protejan sus libertades digitales.

Las señales analógicas son aquellas que varían de forma continua, como la voz humana ya que esta cambia su volumen continuamente durante una conversación. En cambio las señales digitales varían de forma discreta y se reduce a dos estados que cambien de uno a otro dependiendo de la información que se transmite, representados como 0 y 1 y conocidos como bits.

Digitalización de la Voz

El sonido no es más que variaciones de la presión del aire. Estas variaciones son captadas por los micrófonos y convertidas en señales eléctricas cuya amplitud (distancia entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio) es proporcional a la presión del aire.

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(1) Amplitud , (2) Amplitud de pico a pico, (3) Media cuadrática, (4) Periodo

«Sine voltage» por Matthias Krüger – SVG von de:Bild:Sinus-spannung.gif. Disponible bajo la licencia Dominio público vía Wikimedia Commons.

Para que Internet pueda manejar cualquier información analógica (la voz, para este caso), es necesario que esta se convierta previamente en digital (digitalización), el procedimiento se puede resumir en, conversión analógica a digital, luego digital a analógica, todo es soportado por técnicas de codificación y decodificación reguladas por UIT-T (es el organismo especializado de las Naciones Unidas para las Tecnologías de la Información y la Comunicación – TIC), las normativas se dividen en categorías, a las que denomina recomendaciones, como las G.711, G.711.1 y G.729, a continuación la lista de estas. Pero aquí no termina la tarea, ya que al pasar todo estos datos analógicos y convertirlos a digitales y luego transmitirlos usando el protocolo TCP/IP incluido en las capas transporte  y red del Modelo OSI mismas del “modelo Internet”.

Componentes de una VoIP

  • Terminales IP, estas se conectan directamente a una conexión IP de banda ancha (DSL, WiFi, etcetera). Esta conexión puede ser especifica del servicio de telefonía IP o puede ser compartida con el intercambio de datos. Si haz conseguido tu propio teléfono IP (físico o software), sería como agregar una PC más a tu red, es decir conectarla a un punto IP (estos equipos suelen estar por default en DHCP), dirección de tu proveedor VoIP y los datos de tu usuario.
  • Centralitas IP (PBX IP), en el mundo de la telefonía tradicional, cuando una empresa cuenta con varios empleados en un mismo edificio, en lugar de facilitarle una linea telefónica a cada uno, suele ser más conveniente que todas las lineas se conecten a un equipo que las interconecta de forma gratuita, permitiendo compartir una misma conexión de rede telefónica. Lo mismo sucede en la telefonía digital, tanto en versión hardware como en software (Asterisk y Elastix principalmente).
  • Proveedor de Servicios VoIP, llamados también ITSP, estas empresas no solo permiten la comunicación entre sus clientes , si no también los interconectan con otras redes de telefonía, a un bajo costo; para lograr esto disponen de gateways locales (propios o de terceros) repartidos pro gran parte del mundo, como Alliance VoIP y switch2voip.

Protocolos VoIP

  • SIP (Session Initial Protocol), es un protocolo concebido parar controlar el establecimiento, modificación y terminación de comunicaciones multimedia (audio, video y datos), por lo tanto una vez establecida la comunicación, el intercambio de información multimedia se lleva a cabo mediante otros protocolos (RTP/RTCP), a nivel transporte suele utilizar UDP, también puede usar TCP. La arquitectura SIP se basa en un modelo cliente-servidor en el que el cliente realiza solicitudes (requests) al servidor, quien le responde (response) para aceptar, rechazar o redirigir dichas solicitudes. Si [Jose01] llama a [Manuel02], [Jose01] sería el cliente y [Manuel02] sería el servidor, el primero le solicita al segundo iniciar una sesión. Tiene una sintaxis muy simple como HTTP o SMTP, además de usar TLS como mecanismo de seguridad. Hay muchas más que decir sobre SIP, así que lo haré en una entrada exclusiva.
  • IAX2 (Inter Asterisk eXchange Protocolo), segunda versión de protocolo IAX, utilizado para manejar conexiones VoIP entre servidores Asterisk, y cualquier otro servidor y cliente que usen el protocolo. Es un protocolo abierto, así que puede ser descargado y desarrollado libremente, utiliza UDP y RTP como protocolos de apoyo.
  • H.323, es un conjunto de normas UIT-T para comunicaciones multimedia que hacen referencia a los terminales, equipos y servicios estableciendo una señalización en redes IP. No garantiza una calidad de servicio, y en el transporte de datos puede, o no, ser fiable. Y para muchos clientes se utiliza un Gatekeeper como GNU Gatekeeper no se que tan robusta sea la solución ya que en mi vida la he probado, pero vale muy bien apuntarla.
  • SCCP (Skinny Call Control Protocol), es el protocolo propietario de CISCO para terminales  con el servidor CISCO Call Manager PBX utiliza TCP/IP para recepción y transmisión de llamadas y para el audio RTP, UDP e IP. Es de las mas potentes soluciones en el mercado, seguido por IAX2.
  • MGCP (Media Gateway Control Protocol), su arquitectura se diferencia de los demás protocolos por ser del tipo cliente-servidor, donde un gateway esclavo (MG, Media Gateway) es controlado por un maestro (MGC, Media Controller Gateway). Los gateway se conectan por un lado con la red telefónica y por otro con la red IP. PAra su interconexión con la red telefónica se puede utilizar tanto lineas telefónicas individuales (analógicas o RDSI), como enlaces de varios canales (DS1, E1, RDSI 30B+D, etcétera) o equipos especiales como uno multiconferencia. En el lado de Internet se podría disponer de conexiones de banda ancha o mayores.

Enlaces para mayor información:

https://es.wikipedia.org/wiki/Audio_digital

http://www.itu.int/es/Pages/default.aspx

Hasta otro post y buenas vibras lectores.

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