voip

Titulo: Descripción deimplementaciones VoIP deCISCO

© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ConfidentialBSCI 8 - 5 1

CISCO

M. en C. Arturo Redondo Galván

v5


• Introducción, objetivos• Redes VoIP, objetivos

• Beneficios

• Componentes

• Métodos para voz sobre IP

• Interfaces analógicas/digitales


VoIP


• fases de una llamada

• Control de llamada


Introducción

� En este módulo se listan las ventajas de las redes convergentes yse discuten los principios de implementaciones VoIP de cisco. Elmódulo describe el proceso de digitalización de voz y encapsuladoIP y proporciona información acerca del consumo de ancho debanda y varios aspectos de implementaciones de redes de voz.

© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ConfidentialBSCI 8 - 5 3M. en C. Arturo Redondo Galván

Objetivos

� Describir los principios básicos de redes VoIP.

� Describir el proceso de digitalización y empaquetado de voz paraser transportada en una red de datos.

� Explicar el encapsulado de voz en paquetes IP.


� Listar los requerimientos de ancho de banda para varios codecs yenlaces de datos, dar la formula para calcular el ancho de bandatotal para una llamada de VoIP, listar los métodos para reducir elconsumo de ancho de banda.

� Entender varios aspectos de implementaciones en redes de voz.


� Introducción, objetivos• Redes VoIP, objetivos• Beneficios de las redes VoIP

• Componentes




VoIP


• Fases de una llamada



INTRODUCCIÓN A LAS REDES VoIP

� Las redes convergentes permiten que voz y datos puedan sertransmitidos sobre la misma red. Cuando se operan redes VoIP esnecesario entender algunos principios de redes VoIP y conocersus componentes y sus funciones. Aquí se describen los principiosbásicos de redes VoIP y se explican varios métodos de control dellamadas.


llamadas.


Objetivos

� Explicar los beneficios de redes VoIP comparado con la telefoníatradicional.

� Describir los componentes de una red VoIP.

� Describir las opciones de conectividad analógica de los equipos paraconectarse a una red VoIP.

� Describir las opciones de interfaces digitales para conectar redes


� Describir las opciones de interfaces digitales para conectar redesVoIP a PBXs o PSTN.

� Describir las tres fases de una llamada.

� Comparar el concepto de control de llamada distribuido, donde ungateway de voz proporciona funciones de control de llamada, dondeel proceso de control de llamada es ejecutado por un agente dellamada, tal como el Cisco Unified CallManager.


� Introducción, objetivos� Redes VoIP, objetivos• Beneficios• Componentes




VoIP





BENEFICIOS DE LAS REDES TELEFÓNICAS DE PAQUETES

� Uso más eficiente del ancho de banda y equipo.

� Costos de transmisión bajos.

� Gastos de red consolidados.

� Mejoras en la productividad de los empleados a través de las


� Mejoras en la productividad de los empleados a través de lascaracterísticas proporcionadas por la telefonía IP.

� Acceso a nuevos dispositivos de comunicación.


� Introducción, objetivos� Redes VoIP, objetivos� Beneficios• Componentes• Métodos para voz sobre IP

• Interfaces analógicas digitales


VoIP

• Interfaces analógicas digitales




Componentes de la telefonía de paquetes


� Introducción, objetivos� Redes VoIP, objetivos� Beneficios� Componentes• Métodos para voz sobre IP• Interfaces analógicas/digitales


VoIP





Dos métodos básicos para voz sobre IP


� Introducción, objetivos� Redes VoIP, objetivos� Beneficios� Componentes� Métodos para voz sobre IP• Interfaces analógicas/digitales


VoIP

• Interfaces analógicas/digitales• fases de una llamada



Interfaces analógicas


Interfaces digitales


� Introducción, objetivos� Redes VoIP, objetivos� Beneficios� Componentes� Métodos para voz sobre IP� Interfaces analógicas/digitales


VoIP

� Interfaces analógicas/digitales• Fases de una llamada• Control de llamada


Fases de una llamada telefónica




VoIP

� Interfaces analógicas/digitales� Fases de una llamada• Control de llamada


Control de llamada distribuido


Control de llamada centralizado




VoIP

� Interfaces analógicas/digitales� Fases de una llamada� Control de llamada


Resumen� Las compañías pueden ser beneficiadas de una infraestructura común de

servicio de voz y datos. Las ventajas de la redes convergentes incluyencostos bajos, uso más eficiente del ancho de banda disponible y altaproductividad.

� Una red telefónica de paquetes consiste de equipos terminales (teléfonos,teléfonos de software y video teléfonos) y dispositivos de red de voz(gateways, gatekeepers, puentes de conferencias, agentes de llamada yservidores de aplicaciones).


servidores de aplicaciones).

� Un gateway de voz puede usar interfaces FXS, FXO y E&M para conectarequipo analógico tal como teléfonos, PBXs o PSTN.

� Un gateway de voz puede usar interfaces BRI, T1 y E1 para conectarequipo digital tal como teléfonos ISDN, PBXs o PSTN.

� Una llamada de voz consiste de tres fases: establecimiento de llamada,mantenimiento de llamada y terminación de llamada.

� Con el control de llamada distribuido cada gateway tiene inteligencia localpara enrutar llamadas, mientras que con el control de llamadacentralizado, un agente de llamada toma la decisiones de enrutamientoen nombre de todos los gateways que están controlados por éste.


Preguntas


• Descripción general, objetivos• Codificación básica de voz

• Teorema de Nyquist

• Cuantización

• Requerimientos de compresión

de ancho de banda


Digitalización y empaquetado de voz

de ancho de banda

• DSP

• Resumen


Descripción general

Antes que la voz puedan ser enviada sobre una red IP, esta tiene queser digitalizada y encapsulada en paquetes IP. En este apartado sediscute en detalle como las señales analógicas son convertidas enformato digital y se describe varios algoritmos de compresión de vozque pueden ser usados para reducir los requerimientos de ancho debanda.


Objetivos

� Identificar los pasos para convertir señales analógicas en señalesdigitales.

� Identificar los pasos para convertir señales digitales en señalesanalógicas .

� Explicar porque la voz es muestreada a 8,000 bps para llamadastelefónicas.


telefónicas.

� Explicar como una señal es cuantizada y procesada de acuerdo alteorema de Nyquist para producir una tasa de bits de canal estándar devoz de 64 kbps.

� Listar los estándares de compresión de voz comunes, observar susrequerimientos de ancho de banda y medidas de calidad de voz.

� Describir el propósito de un DSP en un gateway de voz.


� Descripción general, objetivos• Codificación básica de voz• Teorema de Nyquist

• Cuantización


de ancho de banda



de ancho de banda

• DSP

• Resumen


Codificación básica de voz: convertidor analógico a digital


Pasos para la conversión analógico a digital

1. Muestrear la señal analógica.

2. Cuantizar las muestras.

3. Codificar el valor en una expresión binaria.

4. (opcional) Comprimir las muestras para reducir el ancho de banda.


Codificación básica de voz: convertidor digital a analógico


Pasos para la conversión digital a analógico.

1. Descomprimir las muestras, si están comprimidas.

2. Decodificar las muestras en amplitudes de voltaje, reconstruyendo la señal PAM.

3. Reconstruir la señal analógica de las señales PAM.


� Descripción general, objetivos� Codificación básica de voz• Teorema de Nyquist• Cuantización


de ancho de banda



de ancho de banda

• DSP

• Resumen


Teorema de Nyquist

� La tasa de muestreo afecta la calidad de la señal digitalizada.

� El teorema de Nyquist determina la tasa mínima de muestreo de unaseñal analógica.

� El teorema de Nyquist establece que la tasa de muestreo tiene que ser almenos dos veces la frecuencia máxima.


Ejemplo: muestreo de voz

� La voz humana usa de 200 a 9,000 Hz.

� El oido humano puede escuchar de 20 a 20,000 Hz.

� Lo sistemas de telefonía tradicional fueron diseñados para frecuencias de300 a 3,400 Hz.

� La tasa de muestreo para digitalización de voz fue fijada en 8,000


� La tasa de muestreo para digitalización de voz fue fijada en 8,000muestras por segundo, permitiendo frecuencias de hasta 4,000 Hz.


� Descripción general, objetivos� Codificación básica de voz� Teorema de Nyquist• Cuantización• Requerimientos de compresión

de ancho de banda



de ancho de banda

• DSP

• Resumen


Cuantización

� Cuantización es la representación de amplitudes por un cierto valor(paso).

� Una escala de 256 pasos es usada para cuantización.

� Las muestras son redondeadas arriba o abajo dependiendo del paso máscercano.


� El redondeo introduce inexactitudes (ruido de cuantización).


Técnica de cuantización

� Cuantización lineal:

•Baja relación señal a ruido (SNR) en señales pequeñas.

•Alta SNR en señales grandes.

� Cuantización logarítmica proporciona SNR uniforme para todas lasseñales:

•Provee alta granularidad para señales bajas.


•Provee alta granularidad para señales bajas.

•Corresponde al comportamiento logarítmico del oído humano.


Ejemplo: cuantización de voz

� Hay dos métodos de cuantización:

•Mu-law , usada en Canada, USA y Japón.

•A-law usada en otros países.

� Ambos métodos usan una escala quasi-logarítmica:

•Tamaño de segmentos logarítmico.

•Tamaño de paso lineal (dentro de un segmento).


•Tamaño de paso lineal (dentro de un segmento).

� Ambos métodos tienen ocho segmentos positivos y ocho negativos, con16 pasos por segmento.


Codificación digital de voz

� Cada muestra es codificada usando ocho bits.

•Un bit de polaridad.

•Tres bits de segmento.

•Cuatro bits de paso.

� El ancho de banda requerido para una llamada es de 64 kbps (8,000muestras por segundo, de 8 bits cada una).


muestras por segundo, de 8 bits cada una).

� Las redes telefónicas basadas en circuitos usan TDM para combinarmúltiples canales de 64 kbps (DS-0) a una sola línea física.


� Descripción general, objetivos� Codificación básica de voz� Teorema de Nyquist� Cuantización• Requerimientos de compresión de ancho de banda



de ancho de banda• DSP

• Resumen


Características de códec de voz

Estándar, codec Tasa de bits (kbps) Calidad de voz (MOS)

G.711, PCM 64 4.1

G.726, ADPCM 16, 24, 32 3.85 (con 32 kbps)

G.728 16 3.61

G.729 CS-ACELP 8 3.92


G.729 CS-ACELP 8 3.92

G.729A, CS-ACELP 8 3.9


Promedio de opiniones


� Descripción general, objetivos� Codificación básica de voz� Teorema de Nyquist� Cuantización� Requerimientos de compresión de ancho de banda



de ancho de banda• DSP• Resumen


¿Que es un DSP?

Un DSP es un procesador especializadousado para aplicaciones telefónicas:

� Terminación de voz:

• Convierte señales de voz analógicas enformato digital (códec) y viceversa.

• Provee compresión, cancelación de eco, VAD,


• Provee compresión, cancelación de eco, VAD,CNG, elimina el jitter, etc.

� Conferencia: mezcla flujos de llegada demúltiples entidades.

� Transcodificador: traduce entrediferentes flujos de voz, es decir, códecsincompatibles.


Ejemplo: DSP usado para conferencia

� Los DSP pueden ser usados enconferencias modo único omezclado.

• En modo mezclado soporta diferentescódecs.

• En modo único demanda que el mismo


códec sea usado por todos losparticipantes.

� El modo mezclado tiene menosconferencias por DSP.


Ejemplo: DSP usado como transcodificador





de ancho de banda� DSP• Resumen


Resumen

� Siempre que señales de voz deban ser transmitidas digitalmente, primerolas señales analógicas de voz tienen que ser convertidas en señalesdigitales. La conversión incluye muestreo, cuantización y codificación.

� La voz digitalizada tiene que ser convertida a señales analógicas para serreproducida. La conversión digital a analógica incluye decodificación yreconstrucción de señales analógicas.


reconstrucción de señales analógicas.

� El teorema de Nyquist establece la tasa de muestreo necesario cuando seconvierten señales analógicas a digitales.

� La cuantización es el proceso de representar la amplitud de una señalmuestreada por un número binario.

� Los códecs disponibles difieren en requerimientos de ancho de banda ycalidad de la voz.

� Los DSP proporcionan funciones de terminación de llamada, conferenciasy transcodificación.





de ancho de banda� DSP� Resumen


Preguntas


• Descripción general, objetivos• Entrega punto a punto de

paquetes de voz

• Protocolos usados en

encapsulado de voz

• Reducción del encabezado


Encapsulado de paquetes de voz para transporte


• Resumen



La voz digitalizada tiene que ser encapsulada en paquetes IP para queéstos puedan ser enviados en una red IP. En este apartado se explicacomo la voz es encapsulada y se discute el propósito de los protocolosusados.


Objetivos

� Explicar como los paquetes de voz digitalizada son transportados através de una red en un flujo de voz RTP.

� Explicar el propósito de RTP y UDP en el empaquetado y encapsuladode voz para ser transportada en una red.

� Explicar como y cuando reducir el encabezado con cRTP.


� Descripción general, objetivos• Entrega punto a punto de paquetes de voz• Protocolos usados en

encapsulado de voz





• Resumen


Transporte de voz en redes basadas en circuitos


� Teléfonos analógicos son conectados a switches CO.

� Los switches CO realizan la conversión entre señales analógicas ydigitales.

� Después que la llamada es establecida, la PSTN proporciona:

•Circuitos dedicados punto a punto para esta llamada (DS-0).

•Transmisión síncrona con un ancho de banda fijo y muy bajo, retardo constante.


Transporte de voz en redes IP


� Teléfonos analógicos son conectados a gateways de voz.

� Los gateways de voz realizan la conversión entre señales analógicas ydigitales.

� Después que la llamada es establecida, la red IP proporciona:

•Entrega paquete por paquete a través de la red.

•Ancho de banda compartido, retardos superiores y variables.


� Descripción general, objetivos� Entrega punto a punto de paquetes de voz• Protocolos usados en encapsulado de voz• Reducción del encabezado




• Resumen


¿Cuál protocolo usar para VoIP?

Característica Necesidades de voz

TCP UDP RTP

Confiabilidad No Si No No

Reordenamiento Si Si No Si

Estampa de Si No No Si


Estampa de tiempo

Si No No Si

Multiplexión Si Si Si no


Ejemplos de encapsulado de voz


� La voz digitalizada es encapsulada en RTP, UDP e IP.

� Por default, 20 ms de voz es empaquetada en un solo paquete IP.


� Descripción general, objetivos� Entrega punto a punto de paquetes de voz� Protocolos usados en encapsulado de voz• Reducción del encabezado



• Reducción del encabezado• Resumen


Encabezado del encapsulado de voz


� La voz es enviada en pequeños paquetes a altas tasas.

� Los encabezados de IP, UDP y RTP son enormes:

•Para G.729 el encabezado es dos veces el tamaño de la carga útil.

•Para G.711 el encabezado es de uno a cuatro el tamaño de la carga útil.

� El ancho de banda para G.729 es de 24 kbps y para G.711 es de 80 kbps,ignorando el encabezado de capa 2.


Compresión del encabezado


� Compresión del encabezado IP, UDP y RTP.

� Es configurado sobre la base enlace por enlace.

� Reduce el tamaño del encabezado substancialmente (de 40 bytes a 2 o 4bytes):

•4 bytes si el checksum UDP es preservado.

•2 bytes si el checksum UDP no es enviado.

� Ahorra una cantidad considerable de ancho de banda.


Cuando usar compresión del encabezado RTP

� Usar cRTP:

•Sólo en enlaces lentos (menores a 2 Mbps).

•Si el ancho de banda necesita ser conservado.

� Considere las desventajas de cRTP:

•Agrega procesamiento al encabezado.

•Introduce retardos adicionales.


•Introduce retardos adicionales.

� Configurar cRTP -fija el número de sesiones a ser comprimidas (pordefault es 16).


� Descripción general, objetivos� Entrega punto a punto de paquetes de voz� Protocolos usados en encapsulado de voz� Reducción del encabezado



� Reducción del encabezado• Resumen


Resumen

� En la telefonía de paquetes, la voz digitalizada es transportada enpaquetes IP, los cuales son ruteados uno por uno a través de la red IP.

� La voz es encapsulada usando protocolos de encabezado RTP, UDP eIP.

� Los encabezados IP, UDP y RTP pueden ser comprimidos usando cRTPpara reducir substancialmente el encapsulado del encabezado.


para reducir substancialmente el encapsulado del encabezado.


� Descripción general, objetivos� Entrega punto a punto de paquetes de voz� Protocolos usados en encapsulado de voz� Reducción del encabezado



� Reducción del encabezado� Resumen


Preguntas


• Descripción general, objetivos• Impacto de las muestras de voz y el

tamaño del paquete en el ancho de banda• Encabezado de enlace de datos

• Seguridad y encabezado tunneling

• Cálculo del ancho de banda total para una llamada de VoIP


Cálculo de los requerimientos de ancho de banda

llamada de VoIP• Efectos de VAD en el ancho de banda

• Resumen



Conocer el ancho de banda que es usado por llamada es importantepara planear la capacidad de la red. En este apartado se describen lasfuentes de encabezado y como calcular al ancho de banda totaltomando en consideración los parámetros de encabezado yempaquetado de voz.


Objetivos

� Describir como el número de muestras de voz que son encapsuladasafectan los requerimientos de ancho de banda.

� Listar el encabezado para varios protocolos de capa 2.

� Describir como IPsec y GRE o LT2P tunneling afecta el ancho de bandadel encabezado.


� Usar una formula para calcular el ancho de banda total que esrequerido por una llamada VoIP.

� Describir la operación de VAD y el ahorro de ancho de banda asociadocon su uso.


� Descripción general, objetivos• Impacto de las muestras de voz y el tamaño del paquete en el ancho de banda• Encabezado de enlace de datos

• Seguridad y encabezado tunneling





• Resumen


Factores de influencia en el ancho de banda

Factor Descripción

Tasa de paquetes •Derivado del periodo de empaquetado(el periodo sobre el cual los bits de voz

codificados son encapsulados).

Tamaño de empaquetado

(tamaño de carga útil)

•Depende del periodo de empaquetado

•Depende del ancho de banda del códec


(tamaño de carga útil) •Depende del ancho de banda del códec(bits por muestra).

Encabezado IP (incluido UDP y

RTP)

Depende del uso de cRTP.

Encabezado de enlace de

datos

•Depende del protocolo (diferente por

link).

Encabezado tunneling •Depende del protocolo (IPsec, GRE oMPLS).


Factores de influencia en el ancho de banda

Códec Ancho de banda

G.711 64kbps

G.726 r32 32 kbps

G.726 r24 24 kbps

� El ancho de banda del códeces sólo para información devoz.

� No se incluye el encabezadode empaquetado


G.726 r24 24 kbps

G.726 r16 16 kbps

G.728 16 kbps

G.729 8 kbps


Como el periodo de empaquetado impacta el tamaño y tasa del paquete VoIP

El periodo de empaquetado alto da como resultado:

• Tamaño del paquete IP grande (sumado a la cara útil)

• Tasa de paquetes baja (reduciendo el encabezado IP)


Ejemplos de tamaño de paquete VoIP y tasa de paquete

Códec y periodo de empaquetado

G.71120 ms

G.71130 ms

G.72920 ms

G.72940 ms

Ancho de banda del códec (kbps) 64 64 8 8

Tamaño de empaquetado (bytes) 160 240 20 40

Encabezado IP (bytes) 40 40 40 40


Tamaño de paquete VoIP (bytes) 200 280 60 80

Tasa de paquete (pps) 50 33.33 50 25


� Descripción general, objetivos� Impacto de las muestras de voz y el tamaño del paquete en el ancho de banda• Encabezado de enlace de datos• Seguridad y encabezado tunneling





• Resumen


El encabezado de enlace de datos es diferente por link


Data-Link Protocol

EthernetFrame Relay

MLPEthernet Trunk

(802.1Q)

Overhead [bytes]

18 6 6 22

� Descripción general, objetivos� Impacto de las muestras de voz y el tamaño del paquete en el ancho de banda� Encabezado de enlace de datos• Seguridad y encabezado tunneling• Cálculo del ancho de banda total para una llamada de VoIP




• Resumen


Seguridad y encabezado tunneling

� Los paquetes IP pueden ser asegurado por IPsec.

� Adicionalmente, los paquetes IP o tramas de enlace de datos puedenser tunneled sobre una variedad de protocolos.

� Las características de IPsec y protocolos tunneling son:

•La trama original o paquete es encapsulado en otro protocolo.


•El encabezado adicionado da como resultado paquetes grandes y altos requerimientos deancho de banda.

•El ancho de banda extra puede ser extremadamente crítico para paquetes de voz debido ala transmisión de pequeños paquetes a altas tasas.


Encabezado extra en seguridad y protocolos tunneling

Protocolo Tamaño de encabezado (bytes)

Modo de transporte IPsec 30 – 53

Modo IPsec tunnel 50 – 73

L2TP/GRE 24

MPLS 4


MPLS 4

PPPoE 8


Ejemplo: VoIP sobre IPsec VPN� G.729 codec (8 kbps)

� 20-ms packetization period

� No cRTP

� IPsec ESP with 3DES and SHA-1, tunnel mode


� Descripción general, objetivos� Impacto de las muestras de voz y el tamaño del paquete en el ancho de banda� Encabezado de enlace de datos� Seguridad y encabezado tunneling• Cálculo del ancho de banda total para una llamada de VoIP



una llamada de VoIP• Efectos de VAD en el ancho de banda

• Resumen


Ancho de banda total requerido para una llamada VoIP


El ancho de banda total de una llamada VoIP, como se ve en el enlace, esimportante para:

• Diseñar la capacidad del enlace físico.

• Utilizar CAC

• Utilizar QoS


Procedimiento para calcular el ancho de banda total

1. Reunir la información requerida de empaquetado:

• Periodo de empaquetado (por default es 20 ms) o tamaño.

• Ancha de banda del códec.

2. Reunir la información requerida acerca del enlace:

• Habilitación de cRTP.

• Tipo de protocolo de enlace de datos.


• Tipo de protocolo de enlace de datos.

• IPsec o algún protocolo tunneling usado.

3. Calcular el tamaño de empaquetado o periodo.

4. Sumar el tamaño del empaquetado y todos los encabezados yprotocolos.

5. Calcular la tasa del paquete.

6. Calcular el ancho de banda total.


Ilustración del cálculo del ancho de banda


Cálculo del ancho de banda


Cálculo rápido del ancho de bandaTotal packet size Total bandwidth requirement

————————— = ————————————————

Payload size Nominal bandwidth requirement

Total packet size = All headers + payload

Parameter Value

Layer 2 header 6 to 18 bytes


Layer 2 header 6 to 18 bytes

IP + UDP + RTP headers 40 bytes

Payload size (20-ms sample interval) 20 bytes for G.729, 160 bytes for G.711

Nominal bandwidth 8 kbps for G.729, 64 kbps for G.711

Example: G.729 with Frame Relay:

Total bandwidth requirement = (6 + 40 + 20 bytes) * 8 kbps

————————————— = 26.4 kbps

20 bytes

� Descripción general, objetivos� Impacto de las muestras de voz y el tamaño del paquete en el ancho de banda� Encabezado de enlace de datos� Seguridad y encabezado tunneling� Cálculo del ancho de banda total para una llamada de VoIP



una llamada de VoIP• Efectos de VAD en el ancho de banda• Resumen


Características de VAD

� Detecta silencios (pausas del que habla).

� Suprime transmisiones de “patrones de silencio”.

� Depende de múltiples factores:

•Tipo de audio (por ejemplo voz o MoH).

•Nivel de ruido de fondo.


•Nivel de ruido de fondo.

•Otros (por ejemplo, lenguaje, carácter del que habla o tipo de llamada).

� Puede ahorrar hasta el 35% del ancho de banda


Ejemplos de reducción de ancho de banda con VAD

Encabezado de enlace de datos

Ethernet 18 bytes

Frame relay6 bytes

Frame relay6 bytes

MLPP 6 bytes

Encabezado IP No cRTP40 bytes

cRTP4 bytes

No cRTP40 bytes

cRTP2 bytes

Códec G.71164 kbps

G.71164 kbps

G.7298 kbps

G.7298 kbps


Empaquetado 20 ms160 bytes

30 ms240 bytes

20 ms20 bytes

40 ms40 bytes

Ancho de banda sin VAD 87.2 kbps 66.67 kbps 26.4 kbps 9.6 kbps

Ancho de banda conVAD (reducción del 35%)

56.68 kbps 43.33 kbps 17.16 kbps 6.24 kbps





una llamada de VoIP� Efectos de VAD en el ancho de banda• Resumen


Resumen

� La cantidad de voz que es encapsulada por paquete afecta su tamaño yla tasa del mismo. Más paquetes da como resultado un encabezado altocausado por la suma de los encabezados IP.

� Diferentes protocolos de enlace de datos adicionan diferentes cantidadesde encabezado durante el encapsulado.

� IPsec y los protocolos tunneling adicionan al tamaño del paquete


� IPsec y los protocolos tunneling adicionan al tamaño del paqueteresultante necesidades más altas de ancho de banda.

� El total del ancho de banda es calculado en varios pasos, incluyendo ladeterminación del tamaño del paquete y la tasa de paquete y lamultiplicación de esos dos valores.

� VAD puede ahorrar hasta un 35% de ancho de banda





una llamada de VoIP� Efectos de VAD en el ancho de banda� Resumen


Preguntas


• Descripción general, objetivos• Implementaciones de voz empresarial

• Funciones del gateway de voz en un router

Cisco

• Funciones del Unified CallManager de Cisco

• Modelos de desarrollo de telefonía IP

empresarial

• Comandos de voz en configuraciones Cisco IOS


Implementación de voz en una red empresarial


•¿Qué es CAC?

• Resumen



Implementar voz en una red empresarial requiere selección decomponentes y características, así como determinar los mejoresmodelos de desarrollo de telefonía IP. Este apartado proporciona unresumen de componentes disponibles, características y modelos dedesarrollo y lista algunas características de configuración de losgateway.


Objetivos

� Dar un diagrama de una topología de red empresarial e identificar loscomponentes que so necesarios para soporte de VoIP.

� Describir las capacidades de voz disponibles en Cisco ISRs.

� Explicar el rol de un agente de llamada, así como un Cisco UnifiedCallManager en una implementación VoIP.


� Describir los principales modelos de desarrollo de telefonía IP quepueden ser usados en una empresa.

� Dar una salida show running-config de un router Cisco configuradocomo un gateway de voz, identificar las secciones que estánrelacionadas a la configuración de voz.

� Identificar como CAC impide llamadas de cruce de links demasiadoocupados y como tales llamadas pueden ser reenrutadas pormecanismos tales como AAR en vez de ser bloqueadas.


� Descripción general, objetivos• Implementaciones de voz empresarial• Funciones del gateway de voz en un router

Cisco

• Funciones del Unified CallManager de Cisco


empresarial





•¿Qué es CAC?

• Resumen


Implementaciones de voz empresarial� Componentes de una red de voz empresarial:

•Gateways y gatekeepers

•Cisco Unified CallManager and IP phones


� Descripción general, objetivos� Implementaciones de voz empresarial• Funciones del gateway de voz en un routerCisco• Funciones del Unified CallManager de Cisco


empresarial





•¿Qué es CAC?

• Resumen


Funciones del gateway de voz en un router Cisco

� Conecta dispositivos de telefonía tradicional a VoIP

� Convierte señales analógicas a formato digital

� Encapsula voz en paquetes IP

� Desarrolla compresión de voz

� Proporciona recursos DSP para conferencia y


� Proporciona recursos DSP para conferencia ytranscoding

� Apoya escenarios para teléfonos IP (Cisco SRTS)

� Actúa como un agente de llamada para teléfonos IP(Cisco Unified CallManager Express)

� Proporciona DTMF relay, fax y apoyo de módem

� Descripción general, objetivos� Implementaciones de voz empresarial� Funciones del gateway de voz en un routerCisco• Funciones del Unified CallManager de Cisco• Modelos de desarrollo de telefonía IP

empresarial





•¿Qué es CAC?

• Resumen


Funciones del Cisco Unified CallManager


Cisco IP Communicator

� Procesamiento de llamada

� Administración de plan de marcación

� Control de señalización y dispositivos

� Administración de las características del teléfono

� Directorio y servicios XML

� Programación de interfaces para aplicaciones externas

Ejemplo: señalización y procesamiento de llamada


� Descripción general, objetivos� Implementaciones de voz empresarial� Funciones del gateway de voz en un routerCisco� Funciones del Unified CallManager de Cisco• Modelos de desarrollo de telefonía IP empresarial• Comandos de voz en configuraciones Cisco IOS




•¿Qué es CAC?

• Resumen


Modelos de desarrollo de telefonía IP empresarialModelo de desarrollo Características

Single site – Cisco Unified CallManager cluster en el single site

– Sólo teléfonos IP locales

Multisite con procesamiento de llamada centralizado

– Cisco Unified CallManager cluster sólo en un single site


– Teléfonos IP remotos y locales

Multisite con procesamiento de llamada distribuida

– Cisco Unified CallManager clusters en múltiples sites

– Sólo teléfonos IP locales

Clustering sobreWAN – Single Cisco Unified CallManager cluster distribuido sobre múltiples sites

– Usualmente sólo teléfonos IP locales

– Requerimientos: retardo Round-trip entre algún par de servidores no exceden de 40 ms

Ejemplo de single site� Cisco Unified CallManager

servers, aplicaciones y los recursos DSP están en la misma espacio físico.

� IP WAN no es usada para voz.

� PSTN es usada para todas las


� PSTN es usada para todas las llamadas externas.

Nota: Cisco UnifiedCallManager cluster puede ser conectado a varios lugares dependiendo de la topología.

Ejemplo: multisite con procesamiento de llamada centralizado


� Servidores y aplicaciones Cisco Unified CallManager están localizados en el sitecentral mientras que los recursos DSP están distribuidos.

� IP WAN transporta voz y datos (señalización para todas las llamadas, medios sólo para llamadas intersite).

� Acceso a PSTN es proporcionado en todos los sites.

� CAC es usado para limitar el número de llamadas VoIP y AAR es usado si el ancho de banda WAN es excedido.

� Cisco SRST esta localizado en la sucursal (branch) remota.Note: Cisco Unified CallManager cluster puede estar conectado a varios lugares dependiendo de la topología.

Ejemplo: multisite con procesamiento de llamada distribuido


� Servidores Cisco Unified CallManager , aplicaciones y recursos DSP están localizados en cada site.

� IP WAN transporta datos y voz sólo pata llamadas intersite (señalización y medios).

� El acceso PSTN es proporcionado a todos los sites; reenrutamiento a PSTN es configurado si se cae la IP WAN.

� CAC es usado para limitar el número de llamadas VoIP y AAR es usado si el ancho de banda WAN es excedido.

Note: Cisco Unified CallManager cluster puede estar conectado a varios lugares dependiendo de la topología.

Ejemplo: clustering sobre WAN


� Los servidores Cisco Unified CallManager de un solo cluster están distribuidos entre múltiple sites mientras las aplicaciones y recursos DSP están localizados en cada site.

� Las comunicaciones Intracluster (tal como sincronización de base de datos) son desarrolladas en la WAN.

� IP WAN transporta datos y voz sólo para llamadas intersite (señalización y medios).

� El acceso PSTN es proporcionad en todos los sites; reenrutamiento a PSTN es desarrollado si la IP WAN se cae.

� CAC es usado si para limitar el número de llamadas VoIP; AAR es usado si el ancho de banda WAN es excedido.

Note: Cisco Unified CallManager cluster puede estar conectado a varios lugares dependiendo de la topología.

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• Comandos de voz en configuraciones Cisco IOS•¿Qué es CAC?

• Resumen


Comandos de voz en configuraciones básicas VoIP de Cisco IOS


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� Comandos de voz en configuraciones Cisco IOS•¿Qué es CAC?• Resumen


¿Qué es CAC?� CAC limita el número de llamadas de voz actuales.

� CAC previene la saturación de recursos causado por mucho tráfico de voz.

� CAC es necesario porque QoS no puede resolver el problema de saturación de llamada de voz:

•QoS da prioridad sólo a ciertos tipos de paquetes (RTP versus data).

•QoS no puede bloquear el establecimiento de muchas llamadas de voz.

•Muchas tráfico de voz da como resultado retardos en los paquetes de voz.


Ejemplo: Utilización de CAC


� La red IP (WAN) esta únicamente diseñada para dos llamadas de voz al mismo tiempo.

� Si CAC no es utilizado, una tercera llamada puede ser establecida causando una pobre calidad en todas las llamadas.

� Cuando CAC es utilizado la tercera llamada es bloqueada.




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Resumen

� Las redes convergentes incluyen componentes de apoyo de VoIP talescomo: gateways, gatekeepers, Cisco Unified CallManager y teléfonos IP.

� Cisco ISRs proporciona capacidades de voz, incluyendo gateways,agentes de llamadas y funciones DSP.

� Cisco Unified CallManager proporciona procesamiento de llamada yservicios de señalización y provee acceso a aplicaciones desde teléfonos


servicios de señalización y provee acceso a aplicaciones desde teléfonosIP.

� La utilización de modelos IP incluyen single site, multisite (centralizado ydistribuido) y clustering sobre WAN.

� Cisco IOS dial peers son usados en el gateway para configurar un plan demarcación local.

� CAC es un método que previene el agotamiento de ancho de banda pormuchas llamadas de voz.





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Preguntas


Resumen del módulo

� Las redes VoIP están compuestas de múltiples componentes los cualesusan controles de llamadas centralizados o distribuidos.

� En la redes IP las señales analógicas tienen que ser convertidas a unformato digital. Los DSPs proporcionan esta conversión muestreando,cuantizando, codificando y de manera opcional comprimiendo.

� La voz digitalizada es encapsulada junto con encabezados RTP, UDP e


� La voz digitalizada es encapsulada junto con encabezados RTP, UDP eIP. Para reducir los requerimientos de ancho de banda estosencabezados pueden ser comprimidos sobre una base enlace por enlace.

� El total de ancho de banda requerido para una llamada VoIP depende delcódec, periodo de empaquetado y encabezado de encapsulado.

� Basado en la topología de la red y el tamaño diferentes modelos detelefonía IP pueden ser utilizados.


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