Parámetros de la
Voz Sobre IP.
Voz Sobre IP.
Voz sobre
protocolo de internet o Voz por protocolo de
internet, también llamado voz sobre IP, voz IP, vozIP o VoIP (siglas
en inglés de voice over IP: ‘voz por IP’),
es un conjunto de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través
de Internet empleando
el protocolo (Protocolo
de Internet). Esto significa que se envía la señal en forma digital, en paquetes de datos, en lugar
de enviarla en forma analógica a través de circuitos utilizables sólo por
telefonía convencional, como las redes PSTN (siglas de Public Switched
Telephone Network, red telefónica pública conmutada).
Los protocolos de internet que
se usan para enviar las señales de voz sobre la red IP se conocen como
protocolos de voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como
aplicaciones comerciales de la «red experimental de protocolo de voz» (1973),
inventada por ARPANET.
El tráfico
de voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas
conectadas a Internet, como por ejemplo las LAN(local
area network: redes de área local).
Es muy
importante diferenciar entre voz sobre IP (VoIP) y telefonía sobre IP.
·
VoIP es el conjunto de normas,
dispositivos, protocolos ―en definitiva, la tecnología― que permite transmitir
voz sobre el protocolo IP.
·
La telefonía sobre IP es el servicio
telefónico disponible al público, por tanto con numeración E.164,
realizado con tecnología de VoIP.1
Parámetros de la Voz Sobre IP.
Este es el
principal problema que presenta hoy en día la penetración tanto de VoIP como de
todas las aplicaciones de IP. Garantizar la calidad de servicio
sobre internet, que solo soporta «mejor esfuerzo» (best
effort) y puede tener limitaciones de ancho de banda en la ruta,
actualmente no es posible; por eso, se presentan diversos problemas en cuanto a
garantizar la calidad del servicio.
Códecs
La voz ha
de codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso
de códecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video
para su posterior decodificación y descompresión antes de poder generar un
sonido o imagen utilizable. Según el códec utilizado
en la transmisión, se utilizará más o menos ancho de banda. La cantidad de
ancho de banda utilizada suele ser directamente proporcional a la calidad de
los datos transmitidos.
Entre los
códecs más utilizados en VoIP están G.711, G.723.1 y
el G.729 (especificados
por la 'ITU-T').
Estos
códecs tienen los siguientes anchos de banda de codificación:
·
G.722: bit-rate de 48, 56 o 64 kbps.
·
G.723: bit-rate de 5,3 o 6,4 kbps.
·
G.728:
bit-rate de 16 kbps.
·
G.729: bit-rate de 8 o 13 kbps.
Esto no
quiere decir que es el ancho de banda utilizado, ya que hay que sumar el
tráfico de por ejemplo el códec G729 utiliza 31.5 kbps de ancho de banda en su transmisión.
Retardo o
latencia
Una vez
establecidos los retardos de tránsito y el retardo de procesado la conversación
se considera aceptable por debajo de los 150 ms (que
viene a ser 1,5 décimas de segundo) y ya produciría retardos importantes.
Pérdida de
tramas (frames lost): durante su recorrido por la red IP las
tramas se pueden perder como resultado de una congestión de red o corrupción de
datos. Además, para tráfico de tiempo real como la voz, la retransmisión de
tramas perdidas en la capa de transporte no es práctica por ocasionar retardos
adicionales. Por consiguiente, los terminales de voz tienen que retransmitir
con muestras de voz perdidas, también llamadas Frame Erasures. El
efecto de las tramas perdidas en la calidad de voz depende de cómo los
terminales gestionen las Frame Erasures.
En el caso
más simple si se pierde una muestra de voz el terminal dejará un intervalo en
el flujo de voz. Si muchas tramas se pierden, sonará grietoso con sílabas o
palabras perdidas. Una posible estrategia de recuperación es reproducir las
muestras de voz previas. Esto funciona bien si sólo unas cuantas muestras son
perdidas. Para combatir mejor las ráfagas de errores usualmente se emplean
sistemas de interpolación. Basándose en muestras de voz previas, el
decodificador predecirá las tramas perdidas. Esta técnica es conocida
como packet loss concealment (PLC).
La ITU-T
G.113 apéndice I provee algunas líneas de guía de planificación provisional en
el efecto de pérdida de tramas sobre la calidad de voz. El impacto es medido en
términos de, el factor de deterioro. Este es un número en el cual 0 significa
no deterioro. El valor más grande de Ie significa deterioro más grave. La
siguiente tabla está derivada de la G.113 apéndice I y muestra el impacto de
las tramas perdidas en el factor.
Calidad del
servicio
Para
mejorar el nivel de servicio, se ha apuntado a disminuir los anchos de banda
utilizados, para ello se ha trabajado bajo las siguientes iniciativas:
·
La supresión de silencios, otorga más
eficiencia a la hora de realizar una transmisión de voz, ya que se aprovecha
mejor el ancho de banda al transmitir menos información.
Para la
medición de la calidad de servicio QoS, existen
cuatro parámetros como el ancho de banda, retraso temporal (delay),
variación de retraso (jitter) y pérdida de paquetes.
Para
solucionar este tipo de inconvenientes, en una red se puede implementar tres
tipos básicos de QoS:
·
Entrega de mejor esfuerzo (best
effort): este método simplemente envía paquetes a medida que los va
recibiendo, sin aplicar ninguna tarea específica real. Es decir, no tiene
ninguna prioridad para ningún servicio, solo trata de enviar los paquetes de la
mejor manera.
·
Servicios Integrados: este
sistema tiene como principal función preacordar un camino para los datos que
necesitan prioridad, además esta arquitectura no es escalable, debido a la
cantidad de recursos que necesita para estar reservando los anchos de banda de
cada aplicación. RSVP (resource reservation protocol) fue
desarrollado como el mecanismo para programar y reservar el ancho de banda
requerido para cada una de las aplicaciones que son transportados por la red.
·
Servicios Diferenciados: este
sistema permite que cada dispositivo de red tenga la posibilidad de manejar los
paquetes individualmente, además cada router y switch puede configurar sus
propias políticas de QoS, para tomar sus propias decisiones acerca de la
entrega de los paquetes. Los servicios diferenciados utilizan 6 bits en la
cabecera IP (DSCP: Differentiated Services Code Point). Los
servicios para cada DSCP son los siguientes:
|
Servicio
|
Característica
|
|
Best Effort
|
No ofrece garantías
|
|
Assured Forwarding (AF)
|
Asegura un trato preferente, si los
valores de DSCP son más altos, tendrá mayor prioridad el tráfico y disminuye
la posibilidad de ser eliminado por congestión.
|
|
Expedited Forwarding (EF)
|
Utilizada para dar el mayor servicio,
por ende, es la que brinda más garantías (utilizada para tráfico de voz o
video).
|
La priorización de los paquetes que
requieran menor latencia. Las tendencias actuales son:
·
PQ (Priority
Queueing): Este mecanismo de priorización se caracteriza por definir 4
colas con prioridad Alta, media, normal y baja, Además, es necesario determinar
cuáles son los paquetes que van a estar en cada una de dichas colas, sin
embargo, si estas no son configuradas, serán asignadas por defecto a la
prioridad normal. Por otra parte, mientras que existan paquetes en la cola
alta, no se atenderá ningún paquete con prioridad media hasta que la cola alta
se encuentre vacía, así para los demás tipos de cola.
·
WFQ (Weighted
fair queuing): Este método divide el tráfico en flujos, proporciona una
cantidad de ancho de banda justo a los flujos activos en la red, los flujos que
son con poco volumen de tráfico serán enviados más rápido. Es decir, WFQ
prioriza aquellas aplicaciones de menor volumen, estas son asociadas como más
sensibles al retardo (delay) como VoIP. Por otra parte, penaliza
aquellas que no asocia como aplicaciones en tiempo real como FTP.
·
CQ (Custom
Queueing): Este mecanismo asigna un porcentaje de ancho de banda disponible
para cada tipo de tráfico (voz, video y/o datos), además especifica el número
de paquetes por cola. Las colas son atendidas según Round Robin (RR). El método RR asigna el ancho de
banda a cada uno de los diferentes tipos de tráfico existentes en la red. Con
este método no es posible priorizar tráfico ya que todas las colas son tratadas
de igual manera.
