telefonia-Fase_3_Grupo_14

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FASE TRES (Curso Telefonía - 299009)

Tutor MILTON OSVALDO AMARILLO

Jack Robert Llorente – Código 8100323 Edwin Alberto Hernández Víctor Fernando Barrera Luis Fernando Victoria Ramiro Andrés García Usma Grupo 299009_14 Noviembre 2016

Universidad Nacional Abierta y a Distancia CEAD Medellín Telefonía

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Proyecto a Desarrollar Problema para dar solución a través del desarrollo del Proyecto: Café Palomos es una empresa colombiana que se encuentra ubicada en el departamento del Tolima; durante los últimos cinco años ha tenido un crecimiento y en la actualidad cuenta con cuatro sucursales ubicadas en: Ibagué (2 sucursales), Armenia y Neiva. El gerente de la empresa desea contratar un grupo de cinco estudiantes del curso Telefonía, para que explique de forma argumentativa si la implementación de una Red Corporativa con VoIP y Calidad de Servicio – QoS, mejorará la comunicación tanto interna como externa de la empresa, adicional, si reducirá el valor que se paga por el servicio de telefonía tradicional. El gerente comenta que la mejor opción para tomar una decisión, es que el grupo de estudiantes presenten un proyecto; donde se evidencie un esquema innovador a un bajo costo, que permita mejorar la comunicación de las sucursales; teniendo en cuenta todos los componentes que intervienen en el diseño e implementación de VoIP (Códec de voz, protocolo IP, protocoles de señalización, protocolos de Transporte, cálculo de dimensionamiento de ancho de banda, configuración de la central telefónica IP(servidor de comunicaciones unificadas))

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3. Han llegado a la última fase del momento de evaluación intermedia y con conocimientos necesarios para proponerle y justificarle al gerente de la empresa por qué deben implementar una Red Corporativa con VoIP con Calidad de Servicio QoS. Sin duda que el servicio de Red Corporativa con VoIP con Calidad de Servicio QoS es hoy en día una solución empresarial de alta eficiencia para la necesidad de comunicación rápida que requiere una empresa en la actualidad. Son innumerables sus ventajas sobre el sistema telefónico tradicional. Una de las razones por la que las personas están recurriendo de manera masiva a la tecnología VoIP es el costo, el cual es un punto relevante para cualquier compañía, ya que al integrar en un único network las comunicaciones de voz y datos, las compañías logran reducir o eliminar costos de emplazamiento de infraestructura, redundancias y costos de mantenimiento de networks separados. Otro factor muy importante en la reducción de costos es la posibilidad de provisionamiento y administración remotos. Si usted tiene una computadora, Tablet o Smartphone, y una buena conexión a Internet, puede comunicarse a través de VoIP de forma sencilla y sin ningún equipo adicional. Aunque también existen teléfonos diseñados especialmente para VoIP con gran calidad de servicio que permiten tener una comunicación con excelente claridad. La tecnología de VoIP es una solución e implementación del servicio de telefonía que se dirige especialmente a compañías que requieren alto flujo de comunicaciones de voz, ya sea un call center u otra clase de compañía o servicio telefónico. Este proyecto facilita en muchos sentidos el funcionamiento de este servicio, ya que la comunicación entre sedes será mucho más fácil, puesto que estarán con los mismo entandares de calidad y posiblemente el mismo número de cabecera, requiriendo solo un numero de extensión para comunicación interna. 3.1 Solucionar los siguientes puntos: 3.1.1 Explique cuáles serán las especificaciones de partida. De acuerdo a la infraestructura necesaria que describe el cliente, se tendrán las especificaciones descritas a continuación. Total, de enlaces cuatro debido a que son cuatro sedes. Ancho de banda por sede de 30 megas compartido para todo el tráfico, no se requiere que sea canal dedicado, esto por su alto costo. Los equipos a utilizar para que nos dé una mejor estabilidad con el ancho de banda serán router cisco 2901, el cual nos puede alcanzar ancho de banda de hasta 100 megas.

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Cisco 2901 Para la red LAN se utilizarán switch cisco 2960 el cual cuenta con 48 puertos Gyga para una un tráfico de red mayor.

Switch cisco 2960 Para implementar el servicio de telefonía, se utilizarán tarjeta hwic-4esw, la cual se configurará para entregar el servicio a la planta del cliente. Tipo de servicio Troncal SIP de 30 canales.

Tarjeta HWIC 4ESW

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El cliente tendrá una planta telefónica Avaya, la cual se conectará a la tarjeta HWIC4ESW, con los mismos parámetros para poder registrar correctamente el canal y dar el servicio de telefonía. El enrutamiento y direccionamiento ip será de acuerdo a disponibilidad del proveedor de la última milla. Coders: G723 G729 G711 G726 G727. 3.1.2 Realice un cuadro comparativo donde explique las tecnologías de Voz sobre paquetes.

VoFR

VoIP

voatm

Definición: VoFR (Voice over Frame Relay) permite a un enrutador llevar tráfico de voz, como llamadas telefónicas y faxes, a través de una red de retransmisión de tramas.

VoIP (Voz sobre Protocolo de Internet), también conocido como VoP (Voz sobre Paquetes), permite que la voz viaje simultáneamente sobre una sola línea de red de paquetes con datos de fax y módem.

VoATM (Voice over ATM) permite que un conmutador ATM lleve el tráfico de voz a través de una red ATM.

VoIP es la tecnología que se utiliza para transmitir voz a través de una red IP-nuestro Internet.

El modo de transferencia asíncrono (ATM) es una tecnología multiservicio, de alta velocidad y escalable, pero rara vez se encuentra debido a sus costosos servicios.

Despliegue: Frame Relay es el más ampliamente utilizado y se utiliza comúnmente en las redes corporativas. Se recomienda principalmente para redes de topología en estrella. Priorización: Los dispositivos de acceso de retransmisión de trama de voz (VFRAD), como el MAXcess de RAD, tienen "etiquetas" para diferentes aplicaciones de acuerdo con su sensibilidad al retardo. Los VFRAD permiten que los paquetes de voz de mayor prioridad pasen primero, manteniendo a los

La técnica de priorización La priorización ATM se utilizada para VoIP es diferente. implementa a través de Emplean el esquema QoS. El parámetros QoS. protocolo IP QoS clave era RSVP pero ahora el modelo de servicio diferenciado utiliza el campo octeto ToS (Tipo de servicio) del encabezado IP para clasificar el tráfico en las fronteras entre los clientes y los

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demás esperando. Frame Relay ISP. Los proveedores de servicios también han empezado a ofrecer diferentes Quality of Service (QoS). Fragmentación: El MAXcess y otros VFRADs incorporan esquemas de fragmentación. Los paquetes de datos se dividen en pequeños fragmentos para una conmutación rápida.

La fragmentación IP se realiza de una manera similar a la del Frame Relay, pero el tamaño de la cabecera IP se incrementa. Por lo tanto, el tráfico IP consume un 50% más de tráfico que el tráfico Frame Relay.

La fragmentación está integrada en ATM con sus pequeñas celdas de 53 bytes de tamaño fijo.

Variable Retraso: La variación en los tiempos de La misma técnica de buffer de llegada de los paquetes, jitter se emplea en redes VoIP llamado jitter, provoca flujos también. de voz no lisas. Esto se controla mediante un buffer de fluctuación de fase que evita el retardo.

El servicio de emulación de circuitos de banda ancha dinámica (DBCES) no envía un flujo de bits constante de celdas, sino que sólo se transmite en una llamada de voz activa, lo que reduce los retardos y las variaciones.

Compresión de voz: El acceso de Frame Relay suele ser a 56/64 kbps, los algoritmos de compresión de voz de baja velocidad de bits como ITU G.723.1 y G.729A se utilizan para mantener la voz de alta calidad.

3.1.3

La compresión de la voz es vital en VoIP porque el tráfico viaja generalmente sobre acoplamientos de baja velocidad; Por ejemplo, a 28,8 kbps. Los mismos algoritmos se utilizan como en VoFR.

En las redes ATM puras o simples, la compresión de voz no es esencial, pero en redes híbridas (ATM y Frame Relay), es necesario.

Explique los Protocolos de VoIP.

H.323 y SIP se conocen como protocolos de "control de llamadas". Permite que un

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dispositivo, como un teléfono de escritorio, un softphone o un sistema de videoconferencia, realice una llamada a otra persona a través de IP. El H.323 fue creado por el UIT-T y se centró principalmente en la videoconferencia. H.323 se dirige a las principales aplicaciones de Internet al definir cómo el tráfico sensible al retardo, como voz y vídeo, se prioriza para asegurar el servicio de comunicación en tiempo real a través de Internet. H.323 se ocupa de tres elementos funcionales básicos de VoIP. Estos son: 

Media gateway;



Media Gateway Controller (MGC) - en algunos lugares esto se llama el controlador de acceso; y



Señalización puerta de enlace.

SIP (Session Initiation Protocol, Ref. 2) se utiliza cuando los dispositivos finales tienen inteligencia de software y la propia red no tiene tal inteligencia. SIP fue desarrollado por el IETF y se centró principalmente en servir como un reemplazo para el teléfono de escritorio. Mientras que el enfoque inicial de cada protocolo era ligeramente diferente, ambos se utilizan para teléfonos de voz y videoconferencia hoy en día. SIP ahora se utiliza ampliamente en las redes de portadores hoy en día como un reemplazo de la herencia de la PSTN (Public Switched Telephone Network) los protocolos. H.248 es el predecesor de H.323, y tiene su Raíces en el mundo heredado. H.248, también conocido como Megaco, fue diseñado para facilitar el control de las pasarelas de medios por los controladores de pasarela de medios. H.248 fue inicialmente el protocolo de señalización dominante para VoIP, pero ha sido en gran medida suplantado por H.323, que se desarrolló desde el principio para apoyar el tráfico multimedia en las redes IP. MGCP (MGCP), también conocido como H.248 y Megaco, es un estándar de protocolo para el manejo de la señalización de gestión de sesión y sea necesario durante una conferencia multimedia. El protocolo define un medio de comunicación entre una puerta de enlace de medios, que convierte datos del formato requerido para un circuito de conmutación de red para la que se requiere para una conmutación de paquetes de red y el controlador de pasarela de medios de comunicación. MGCP se puede utilizar para configurar, mantener y terminar llamadas entre múltiples puntos finales. Megaco y H.248 se refieren a una versión mejorada de MGCP. En la actualidad, MGCP no es compatible con el identificador de llamadas en los puertos fxo lo cual es una gran desventaja frente a otros protocolos. IAX es un protocolo pensado para VoIP y transmisión de video y presenta funcionalidades interesantes como la posibilidad de enviar o recibir planes de marcado (dialplans) que resultan muy interesante al usarlo conjuntamente con servidores Asterisk. SIP es un protocolo de propósito general y podría transmitir sin dificultad cualquier información y no

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sólo audio o video. RTP (protocolo de transporte en tiempo real). El objetivo de RTP es proporcionar un medio uniforme de transmisión de datos sujetos a restricciones en tiempo real sobre IP (audio, video, etc.). El papel principal de RTP es implementar los números de secuencia de paquetes IP para reformar la información de voz o video incluso si la red subyacente cambia el orden de los paquetes. Funciones de RTP:  Identificar el tipo de información transportada,  Añadir marcadores temporales y números de secuencia a la información transportada,  Controlar la llegada de los paquetes al destino. Además, RTP puede ser transportado por paquetes de multidifusión a fin de encaminar conversaciones a múltiples destinatarios. 3.1.4 Elabore el diseño de la red y explíquelo en forma detallada (zona acceso a abonado, backbone IP, zona de acceso a PSTN, política de Calidad de Servicio)

Diseño de red LAN para todas las sedes El servicio llega a sede por entrega de última milla del proveedor de una empresa de telecomunicaciones, por medio de fibra óptica. Dentro del rack esta la caja OB la cual entrega la fibra óptica al transceiver, luego pasa al router cisco 2901, el cual tiene la configuración requerida para el ancho de banda de

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internet para la sede y además de la configuración de la troncal SIP de 30 canales. Luego a través del servidor se suministra la red LAN de la sede, utilizando además un swith cisco 2960 de 48 puertos, del cual de los puertos 0/0/1 al 0/0/24 serán utilizados para tráfico de voz y del 0/0/25 al 0/0/47 para datos, el puerto 0/0/48 será configurado como WAN para recibir la información del router cisco. A continuación, se relaciona como quedaría la política de calidad (QOS), en donde además se observa la prioridad en los códec a utilizar. voice-card 0 ! voice service voip address-hiding allow-connections sip to sip signaling forward unconditional fax protocol t38 version 0 ls-redundancy 0 hs-redundancy 0 fallback pass-through g711alaw sip bind control source-interface Loopback10 bind media source-interface Loopback10 min-se 3600 session-expires 3600 asymmetric payload full options-ping 90 ! voice class codec 1 codec preference 1 g711alaw codec preference 2 g711ulaw codec preference 3 g729r8 codec preference 4 g729br8 codec preference 5 g723r63 codec preference 6 g723ar63 codec preference 7 g723r53 codec preference 8 g723ar53

3.1.5 Desarrollar:  Un ensayo donde relacione los siguientes temas: servicios de telecomunicaciones, calidad de servicios (QoS) y clase de servicios (CoS). Máximo dos hojas (Introducción - argumentación – cierre) En las redes informáticas, hay varias formas de mejorar la calidad de la transmisión de datos. La forma obvia es ampliar el ancho de banda y mejorar la velocidad. Pero, ¿hay alguna manera de mejorar esto manteniendo el hardware existente en las redes de conmutación de paquetes? Este concepto surgió al clasificar los marcos de datos en términos de "tipo de datos", priorizarlos y transferirlos en la red de acuerdo con sus niveles de prioridad. Esto ayuda a que los datos con niveles de prioridad más altos tengan prioridad sobre los datos de baja prioridad. Los marcos de datos con niveles de prioridad más altos tendrán cada vez más posibilidades de utilizar el medio de transmisión, lo que significa un mayor ancho de banda. Esto conducirá al uso efectivo del ancho de banda. CoS (Clase de Servicio) y QoS (Quality of Service) desempeña un papel importante en la

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"clasificación" y la "priorización" de marcos de datos para satisfacer los requisitos anteriores. CoS (Clase de Servicio) Clase de servicio (CoS) es una técnica para agrupar tipos de datos similares y asignar etiquetas con "niveles de prioridad" a cada grupo. La norma IEEE 802.1p de la clase IEEE 802.1 (redes y gestión de redes) proporciona switches de capa 2 para realizar la clasificación y priorización en marcos de datos. Esto funciona en la capa MAC (Media Access Control) en el modelo OSI. Es una implementación en la capa de enlace de red-Ethernet, para casi todo el mundo- de etiquetado de paquetes en apoyo de QoS en la LAN. CoS como se define por el IEEE 802.1p utiliza 3 bits en el encabezado de la trama Ethernet para definir una clase de tráfico, permitiendo ocho clases por definir, pero con "0" reservado para representar "mejor esfuerzo" prioridad por defecto. En consecuencia, los conmutadores u otros dispositivos pueden etiquetar hasta siete tipos de tráfico para un tratamiento especial. El equipo WAN puede captar el marcado de CoS y actuar en él a niveles más altos (IP, es decir) de la red. Puede, por ejemplo, traducir etiquetas de clase CoS en etiquetas de clase DSCP. QoS (Calidad de Servicio) QoS es un mecanismo para manipular el tráfico de red de acuerdo con los niveles de priorización de marcos. Los niveles de prioridad se definen por CoS y QoS utilizan estos valores para manejar el tráfico en la ruta de comunicación según la política de la organización. De esta manera, los recursos de red existentes se pueden utilizar de una manera eficaz, para optimizar la transmisión de datos. Hay varias características de red asociadas con QoS. Son Ancho de Banda (La tasa de transferencia de datos), Latencia (Retardo máximo de transferencia de datos entre origen y destino), Jitter (La variación en latencia) y Confiabilidad (El porcentaje de paquetes descartados por un enrutador). Existen varias técnicas para definir QoS, tales como Int-Serv (servicios integrados), DiffServ (servicios diferenciales) y MPLS (conmutación de etiquetas multiprotocolo). En el modelo de servicio integrado, el protocolo de reservación de recursos (RSVP) se utiliza para solicitar y reservar recursos en la red que pueden utilizarse para datos priorizados. En el modelo de Servicios Diferenciales, Diff-Serv marca los paquetes con diferentes códigos según el tipo de servicio. Los dispositivos de enrutamiento usan estas marcas para colar los marcos de datos de acuerdo con sus prioridades. MPLS es protocolo ampliamente utilizado; Los objetivos principales son proporcionar la gestión del ancho de banda y la calidad del servicio para IP y otros protocolos. Diferencia entre CoS y QoS • CoS define los niveles de prioridad y QoS manipula el tráfico de acuerdo con estos niveles de prioridad definidos.

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• CoS no garantiza ancho de banda fijo o tiempo de entrega, pero QoS garantiza ancho de banda fijo para aplicaciones críticas. • CoS opera en la capa 2 en el modelo OSI, mientras que QoS se implementa en la capa 3 • Los administradores de red pueden configurar QoS en la red de manera efectiva de acuerdo con los requisitos de la organización, pero los cambios realizados en CoS no ofrecen un mayor grado de beneficios como QoS ofrece.  Explicar las diferencias entre Redes MPLS y GMPLS Multi-Protocol Label Switching (MPLS) proporciona un mecanismo para reenviar paquetes para cualquier protocolo de red. Originalmente se desarrolló a finales de 1990 para proporcionar un reenvío de paquetes más rápido para routers IP. Desde entonces, sus capacidades se han expandido masivamente, por ejemplo, para apoyar la creación de servicios (VPN), la ingeniería de tráfico, la convergencia de redes y el aumento de la resiliencia. MPLS es ahora el estándar de facto para muchas redes de proveedores y proveedores de servicios y sus escenarios de implementación continúan creciendo. De forma similar, MPLS utiliza direcciones IP, IPv4 o IPv6, para identificar puntos finales e interruptores intermedios y enrutadores. Esto hace que las redes MPLS sean compatibles con IP y se integren fácilmente con las redes IP tradicionales. Sin embargo, a diferencia de la IP tradicional, los flujos MPLS están orientados a la conexión y los paquetes se enrutan a lo largo de rutas de conmutación de etiquetas (LSP) pre configuradas. GMPLS (Multiprotocol Label Switching), también conocida como conmutación Lambda multiprotocolo, es una tecnología que proporciona mejoras a la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) para soportar la conmutación de red para el tiempo, la longitud de onda y la conmutación de espacio, así como para conmutación de paquetes. En particular, GMPLS proporcionará soporte para redes fotónicas, también conocidas como comunicaciones ópticas. GMPLS es conceptualmente similar a MPLS, pero en lugar de utilizar una etiqueta explícita para distinguir un LSP en cada LSR, algunas propiedades físicas del flujo de datos recibidos se utilizan para deducir a qué LSP pertenece.  Explicar sobre centrales de conmutación para redes móviles 3G, 3.5 G y 4G  Explicar las diferencias entre redes LTE y LTE avanzado Tanto el LTE como el LTE-Advanced son tecnologías inalámbricas de cuarta generación diseñadas para el acceso a Internet de banda ancha de alta velocidad. Las especificaciones son publicadas por 3rd Generation Partnership Project (3GPP). LTE se especifica en la versión 8 de 3GPP y LTE Advanced se especifica en la versión 10 de 3GPP.

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LTE es la forma corta de la evolución a largo plazo. Utiliza los modos dúplex FDD y TDD para que los UE se comuniquen con el eNodeB. Hay varios anchos de banda soportados en LTE. Basándose en el ancho de banda, se utilizan diferentes configuraciones de capa física para que los elementos del sistema (UEs y eNodeBs) se comuniquen de manera eficiente. El LTE utiliza la modulación OFDMA en el enlace descendente (de eNodeB a UEs) y la modulación SC-FDMA en el enlace ascendente (de UEs a eNodeB). LTE-Advanced es la versión mejorada de la tecnología LTE para aumentar las velocidades de datos pico a aproximadamente 1GBPS en el enlace descendente y 500 MBPS en el enlace ascendente. Con el fin de aumentar las velocidades de datos LTE-Advanced utiliza un mayor número de antenas.

Presupuesto Estándar

LTE 3GPP Versión 9

LTE Avanzado 3GPP Versión 10 70MHz de enlace Soporta 1.4MHz, 3.0MHz, 5MHz, 10MHz, ancho de banda descendente (DL), 40MHz 15MHz, 20MHz Uplink (UL) 1Gbps de enlace 300 Mbps Enlace descendente (DL) Velocidad de descendente (DL), 500 4x4MIMO y 20MHz, 75 Mbps Uplink datos Mbps de enlace ascendente (UL) (UL) Aproximadamente 100Mbps para una cadena (20MHz, 100RB, 64QAM), Rendimiento 400Mbps para 4x4 MIMO. 25% os se 2 veces que LTE teórico utiliza para control / señalización (OVERHEAD) 2 (categoría 3) y 4 (categoría-4,5) en el Número máximo 8 en el enlace descendente, enlace descendente, 1 en el enlace de capas 4 en el enlace ascendente ascendente Número máximo 2 en el enlace descendente, 1 en el enlace 2 en el enlace descendente, de palabras de ascendente 2 en el enlace ascendente código Rendimiento 16.3 para 4x4 MIMO en el enlace 30 para 8x8 MIMO en el espectral (pico, descendente, 4.32 para 64QAM Caso SISO enlace descendente, 15 para b / s / Hz) en el enlace ascendente 4x4 MIMO en el Uplink Transmisión PUSCH y Al mismo tiempo no se permite Simultáneamente permitido PUCCH Sistemas de modulación QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM soportados OFDMA hıbrido (DL), SCTécnica de acceso OFDMA (DL), DFTS - OFDM (UL) FDMA (UL)

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agregación de portadoras Aplicaciones

No soportado

Soportado

Banda ancha móvil y VOIP

Banda ancha móvil y VOIP

Conclusión La mayoría de las organizaciones que implementan estas tecnologías están a favor de la tecnología que cuesta menos y da un mejor rendimiento. Estas tecnologías pueden utilizarse en forma híbrida o combinada, lo que da una mejor oportunidad para que el usuario pueda adaptarse a cambios en su configuración anterior, si los hay. La tecnología ampliamente utilizada, VoIP, es muy popular y se utiliza para transmitir paquetes de datos y voz a través de una sola línea al menor costo. Del mismo modo, VoATM proporciona transmisión síncrona y es el más rápido de todos.

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VoFR es otra tecnología que gana inmensa importancia en las redes Frame Relay y su combinación con VoIP y ATM está siendo diseñada para uso masivo. Por lo tanto, siempre hay una necesidad de inventar y explorar estas tecnologías para que la tecnología se entrega a todos los usuarios a un costo razonable y proporciona el mejor servicio posible. Por lo tanto, cada tecnología es mejor que la otra tecnología de una manera u otra.

Referencias Bibliográficas (2016, 01). Ventajas y desventajas de VoIP. Ventajas y desventajas de VoIP. Obtenido 01, 2016, de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/2150509/Contenido_en_linea/leccin_20_ventajas_y_desven tajas_de_voip.html (2016, 01). Beneficios de los Servicios VoIP. La tecnología VoIP provee cuatro beneficios básicos. Obtenido 01, 2016, de http://www.ipcomnetwork.com/Beneficios-VoIP.htm

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(2016, 01). tecnología VoIP. tecnología VoIP. Obtenido 01, 2016, de http://www.informaticahoy.com.ar/voz-ip-voip/Ventajas-y-desventajas-de-la-tecnologia-VoIP.php (2016, 01). telefonía voip. Porque utilizar VoIP. Obtenido 01, 2016, de http://www.telefoniavozip.com/voip/ventajas-de-la-telefonia-ip.htm