Tesis de Voz Ip Asterisk

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFACULTAD DE INGENIERAS Y ARQUITECTURAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA DE SISTEMAS E INFORMTICA

TRABAJO DE INVESTIGACIN DE TESINA PROPUESTA DE DISEO DE INFRAESTRUCTURA DE VOZ SOBRE IP PARA EL HOSTAL ILO

PRESENTADO POR EL BACHILLER RUSO ALEXANDER MORALES GONZALES

PARA OPTAR EL TTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE SISTEMAS E INFORMTICA

AREQUIPA PER 2010

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El presente trabajo est dedicado a las personas que me aman como mi padre, mi madre y mi hermano; ellos me apoyaron anmica, moral y econmicamente durante todos estos aos, y a todas las personas que directa o tcitamente pude influir a favor de su desarrollo personal.

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Agradezco a la comprensin y la voluntad de mi familia que ms all de proveerme de recursos para la ejecucin de esta tesina, me ensearon a mantenerme constante en la prosecucin del estudio comenzado hace ya tiempo.

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PROPUESTA DE DISEO DE INFRAESTRUCTURA DE VOZ SOBRE IP PARA EL HOSTAL ILO

TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCIN

CAPTULO I: GENERALIDADES 1.1 Historia de la Empresa 1.2 Visin de la Empresa 1.3 Misin de la Empresa 1.4 Productos o Actividades de la Empresa 2 2 3 3

CAPTULO II: TRABAJO EXPUESTO EN EL MDULO DEL CURSO ESPECIAL DE TITULACIN 2.1 Definicin del problema 2.2 Objetivos de la tesina 2.2.1 Objetivo General 2.2.2 Objetivos Especficos 2.3 Justificacin de la tesina 2.4 Alcances de la tesina 2.5 Conceptos previos: VoIP y Telefona IP 2.5.1 VoIP 2.5.2 Telefona IP 2.6 Ventajas de la VoIP 2.7 Tendencia hacia la comunicacin de paquetes de voz 2.8 Diferencias fundamentales entre las redes de voz y las redes de datos 2.9 Arquitectura de redes VoIP 2.9.1 Terminales 2.9.2 Gateway 2.9.3 Gatekeeper 2.10 Estndares de codificacin de la voz y anchos de banda relacionados 2.11 Calidad de servicio (QoS Quality of Service) 2.12 Centrales telefnicas basadas en software Asterisk 2.12.1 Prerrogativas de tener una central telefnica basada en Asterisk 4 5 5 5 6 6 7 7 8 9 10 10 11 13 16 18 20 22 24 25

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A) Control B) Integracin C) Flexibilidad D) Escalabilidad E) Bajo Costo 2.13 Anlisis del Caso Hostal Ilo 2.14 Arquitectura y planos del caso en estudio 2.14.1 El Edificio 2.14.2 Primer Piso 2.14.3 Segundo Piso 2.14.4 Tercer Piso 2.14.5 Cuarto Piso 2.15 Anlisis de las redes actuales 2.15.1 Red de Video A) Distribucin del cableado de video en el edificio B) Distribucin del cableado de video de la terraza C) Distribucin del cableado de video en el cuarto piso D) Distribucin del cableado de video en el tercer piso E) Distribucin del cableado de video en el segundo piso F) Distribucin del cableado de video en el primer piso 2.15.2 Red de Voz 2.15.3 Red de Telefona Fija 2.15.4 Red de Internet A) Red Inalmbrica B) Red Cableada 2.16 Equipos y sistemas necesarios para la red VoIP 2.16.1 IP-PBX 2.16.2 Servidor Asterisk con Trixbox 2.16.3 Computadora servidor 2.16.4 Tarjeta de telefona 2.16.5 Switch 2.16.6 Telfonos IP 2.16.7 Router ADSL 2.17 Materiales y herramientas para el cableado de la red 2.18 Costos de la inversin

25 25 25 25 25 26 26 26 28 29 31 33 35 35 36 37 39 40 42 43 44 45 49 51 58 60 60 61 62 63 64 65 67 67 68

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2.18.1 Costos de anlisis y diseo de la red 2.18.2 Costos de equipos de red 2.18.3 Costos de materiales de red 2.18.4 Costos de herramientas de red 2.18.5 Costos de instalacin del cableado y equipos de red

68 69 70 70 71

2.18.6 Costos de instalacin y configuracin de los sistemas de red e IP 71 PBX 2.18.7 Costos del ADSL de banda ancha 2.18.8 Terceros costos 2.18.9 Costos totales del proyecto 2.19 Anlisis Financiero 2.19.1 ndice de retorno de la inversin 2.19.2 Valor Actual Neto 2.19.3 Tasa Interna de Retorno 2.20 Impacto de la red VoIP en el Hostal Ilo 2.21 Esquema arquitectnico de la red VoIP propuesto para el Hostal Ilo 2.22 Ubicacin propuesta de los equipos de red en el Hostal Ilo 2.22.1 Ubicacin de los equipos de red en la sala de equipos 2.22.2 Ubicacin de los telfonos IP en las habitaciones del Hostal Ilo 2.23 Recorrido del cableado propuesto para el Hostal Ilo 2.23.1 Recorrido del cableado entre pisos del Hostal Ilo 2.23.2 Recorrido del cableado en las habitaciones 2.24 Comportamiento de servidor Asterisk 2.25 Interfaz web de administracin 2.26 Flash Operator Panel 2.27 Estadstica y reportes de llamadas 2.28 Msica en espera 2.29 Cronograma de Actividades 2.30 Diagrama Gantt del Proyecto Conclusiones Glosario de Trminos Fuentes de Informacin 72 72 73 73 74 77 78 79 80 82 82 83 87 88 91 96 97 98 99 102 103 105 107 109 110

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NDICE DE CUADROS Cuadro 1: Detalles de la Institucin Cuadro 2: Comunicacin actual en la Institucin Cuadro 3: Codec de voz con su ancho de banda requerido Cuadro 4: Ambientes del primer piso con sus respectivas medidas Cuadro 5: Medidas de las habitaciones del segundo piso Cuadro 6: Medidas de las habitaciones del tercer piso Cuadro 7: Medidas de las habitaciones del cuarto piso Cuadro 8: Datos Generales de la empresa de TV cable Cuadro 9: Datos de la lnea de telefnica Cuadro 10: Datos generales del proveedor de telefona Cuadro 11: Caractersticas del servicio a Internet Cuadro 12: Calidad del servicio wi-fi por lejana en el edificio Cuadro 13: Caractersticas del router cisco 877W Cuadro 14: Lista de materiales para el desarrollo de la red Cuadro 15: Lista de herramientas para el desarrollo de la red Cuadro 16: Precios del anlisis y diseo de la red Cuadro 17: Costos de equipos de red Cuadro 18: Costos de materiales de red Cuadro 19: Costos de herramientas de red Cuadro 20: Costos de instalacin de cableado y equipos

35 20 29 29 31 33 35 46 46 49 57 67 67 68 69 69 70 70 71

Cuadro 21: Costos de instalacin y configuracin de los sistemas de red e IP 71 PBX Cuadro 22: Costos del ADSL de banda ancha Cuadro 23: Costos de la confeccin de la puerta y pared Cuadro 24: Costos totales del proyecto Cuadro 25: Precios de las habitaciones actuales Cuadro 26: Nuevos precios propuestos de las habitaciones Cuadro 27: Prediccin del beneficio obtenido a 18 meses del proyecto Cuadro 28: ROI de los beneficios obtenidos Cuadro 29: VAN de los beneficios obtenidos a un ao y medio Cuadro 30: VAN de los beneficios obtenidos a un ao Cuadro 31: TIR de los beneficios obtenidos a un ao y medio Cuadro 32: TIR de los beneficios obtenidos a un ao Cuadro 33: Distancias de cableado 72 72 73 74 74 75 76 77 77 78 79 94

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Cuadro 34: Distancias del cableado-primer piso a pasillos Cuadro 35: Cronograma de actividades con sus semanas de duracin Cuadro 36: Diagrama Gantt 1er mes Cuadro 37: Diagrama Gantt 2do mes Cuadro 38: Diagrama Gantt vista completa

94 104 105 105 106

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NDICE DE GRFICOS Grfico 1: Diagrama de contexto de la solucin tecnolgica propuesta Grfico 2: Elementos existentes en una red de VoIP Grfico 3: Telfonos IP Grfico 4: Interconexin de terminales a red IP Grfico 5. Aplicacin de software VoIP Grfico 6: Retardos sufridos en una comunicacin VoIP Grfico 7: Plano del frontis del edificio Hostal Ilo Grfico 8: Plano del primer piso Grfico 9: Plano del segundo piso Grfico 10: Plano del tercer piso Grfico 11: Plano del cuarto piso Grfico 12: Vista isomtrica norte-oeste del edificio Grfico 13: Vista isomtrica sur-este de la terraza Grfico 14: Vista isomtrica norte-oeste de la terraza Grfico 15: Isomtrica alambrada norte-oeste de la terraza Grfico 16: Vista isomtrica este-4to piso Grfico 17: Vista isomtrica oeste-4to piso Grfico 18: Vista isomtrica oeste-3er piso Grfico 19: Vista isomtrica este-3er piso Grfico 20: Vista isomtrica sur-oeste-3er piso Grfico 21: Vista isomtrica sur-oeste-2do piso Grfico 22: Vista isomtrica sur-oeste-1er piso Grfico 23: Vista isomtrica oeste-1er piso Grfico 24: Corte izquierda edificio y visualizacin de los intercomunicadores Grfico 25: Telfono bsico marca Niza, color marfil Grfico 26: Telfono inalmbrico marca General Electric de 900Mhz Grfico 27: Plano del 1er piso sin medidas y con telfonos Grfico 28: Equipo residencial marca Huawei Grfico 29: Plano del 1er piso con ubicacin del Access point Grfico 30: Medicin de la calidad de la seal en el 1er piso

612 13 14 15 23 27 28 30 32 34 36 37 37 38 39 39 40 41 41 42 43 44 45 47 47 48 49 51 52

Grfico 31: Comprobacin del estado de la conexin con el comando ping en 52 el primer piso Grfico 32: Medicin de la calidad de la seal en el 2do piso 53

Grfico 33: Comprobacin del estado de la conexin con el comando ping en 53

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el 2do piso Grfico 34: Medicin de la calidad de la seal en el 3er piso 54

Grfico 35: Comprobacin del estado de la conexin con el comando ping en 54 el 3er piso Grfico 36: Medicin de la calidad de la seal en el 4to piso 55

Grfico 37: Comprobacin del estado de la conexin con el comando ping en 55 el 4to piso Grfico 38: Medicin de la calidad de la seal en la terraza 56

Grfico 39: Comprobacin del estado de la conexin con el comando ping en 56 la terraza Grfico 40: Vista isomtrica del edificio con calidad de seal Wi-Fi Grfico 41: Plano del 1er piso con ubicacin del modem-router Grfico 42: Logotipo de Asterisk Grfico 43: Logotipo de trixbox Grfico 44: Computadora servidor Grfico 45 Tarjeta Sangoma Grfico 46: Switches Cisco Catalyst Express 520 Grfico 47: Telfonos IP Cisco modelo 7912 Grfico 48: Router Cisco ADSL 877w Grfico 49: Frmula del VAN Grfico 50: Frmula del TIR Grfico 51: Diseo de arquitectura bsica de la red LAN Grfico 52: Diseo de la arquitectura de la red Grfico 53: Diseo lgico del edificio con red VoIP y Wi-Fi Grfico 54: Sala de equipos 1er piso Grfico 55: Vista isomtrica sur-este, con ubicacin de telfonos IP Grfico 56: Telfonos IP dentro de la habitacin Grfico 57: Vista isomtrica norte-oeste con ubicacin de telfonos IP Grfico 58: Visualizacin de habitaciones con sus telfonos IP Grfico 59: Corte frontal-gradas del edificio Grfico 60: Corte derecha-gradas del edificio Grfico 61: Vista isomtrica norte-oeste-gradas del edificio Grfico 62: Vista isomtrica norte-oeste-inferior-gradas del edificio Grfico 63: Vista isomtrica sur-este-canaletas Grfico 64: Canaletas y toma RJ45 en habitacin matrimonial 57 59 61 62 63 63 64 65 66 77 78 80 81 82 83 84 85 85 86 87 88 89 90 91 92

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Grfico 65: Canaletas y telfonos IP en habitacin simple Grfico 66: Distancias de las habitaciones Grfico 67: Diagrama de caso de uso del servidor Asterisk Grfico 68: Entorno GUI para Asterisk Grfico 69: Flash Operator Panel Grfico 70: Detalle de extensiones activas con FOP Grfico 71: Detalle de reportes de llamadas Grfico 72: Reporte comparativo de llamadas para tres fechas consecutivas Grfico 73: Carga diaria de llamadas mostrando picos y valles Grfico 74: Comparativo de llamadas por mes, muestra para dos meses Grfico 75: Msica en espera con FreePBX

93 95 96 97 98 99 100 101 101 102 103

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NDICE DE ANEXOS ANEXO 1: Configuracin bsica del router Cisco 871w ANEXO 2: Configuracin bsica del switch Cisco Catalyst Express 520 ANEXO 3: Instalacin del software Tribox ANEXO 4: Fotografas del edificio Hostal ILO del Hostal Ilo ANEXO 6: Cotizacin de equipos de red 141 111 119 128 134

ANEXO 5: Fotografas de habitaciones, gradas, pasillos, sala de recepcin 137

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INTRODUCCIN

Un factor muy importante en lo que respecta a los huspedes del Hostal Ilo, es la necesidad de comunicacin hacia fuera del hostal para hacer constar de sus horas de llegada, horas de salida, alguna emergencia o eventualidad, comunicacin con los amigos, llamadas a taxis, restaurantes, polleras o quiz simplemente para cualquier trivialidad personal o de negocio, que el husped tenga en mente. El alojado o husped testifica a travs de la comunicacin telefnica las necesidades que ste tiene para comunicarse con su familia, amigos, colegas, etc. Si bien es cierto que hoy por hoy contamos la mayora de personas con un telfono celular, no es raro concurrir a locutorios telefnicos para realizar alguna llamada. Nuestro establecimiento comercial cuenta con una lnea telefnica en la sala de recepcin, que puede ser usado para la admisin y/o salida de llamadas para los huspedes, como tambin para los fines que nuestros empleados o la institucin tengan. Paralelamente hemos constatado empricamente de la ineficiencia de la comunicacin habitacinrecepcin, ya que ste se da por medio de intercomunicadores ubicados en los pasillos, y peor an en el caso contrario, de la comunicacin recepcin-habitacin, en donde para comunicarse es a travs de un llamamiento a la puerta que se produce por el desplazamiento hasta sta misma. Para subsanar los inconvenientes mencionados con soluciones tecnolgicas, recae en la respuesta de ofrecer conectividad a una red de voz sobre IP. Como puntos principales para esta solucin tecnolgica se necesitan: definir los requerimientos para la red de voz sobre IP a tratar, seleccionar los equipos adecuados, disear el cableado estructurado y la red de voz sobre IP. Todo esto agrega valor a las habitaciones y aumenta la rentabilidad, como tambin la imagen institucional, y da ventaja competitiva, a la vez de satisfacer la necesidad de comunicacin telefnica intrnseca del alojado. Son dos los captulos en esta tesina, y estn alineados de tal manera que la comprensin intelectual de la misma sea coherente.

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CAPTULO I GENERALIDADES

1.1 Historia de la Empresa

En la ciudad de Ilo, a los dos das del mes de enero del ao 1996 siendo las diez y cuarenta de la maana, se present el Dr. Dante Morales del Arroyo para hacer atestar toda la documentacin pertinente, que de acuerdo al reglamento de hospedaje de ITINCI1, se debe seguir para la apertura de un establecimiento de dicha envergadura. El director zonal de Industria y Turismo, el Economista Walker Aguirre Surez de acuerdo a las funciones que corresponde, procedi a legalizar pliegos de las certificaciones hechas anteriormente y el Libro, que este ltimo pasa a denominarse Registro de Huspedes que servir para el establecimiento de Hospedaje denominado Hostal Ilo de dos estrellas ubicado en el jirn callao n 640 de la ciudad de Ilo en el departamento de Moquegua. Quedando registrado dicho Libro y documentacin secular con el nmero 002-96-ITINCI, se procedi a sellar el folio que da inicio a la apertura del establecimiento con las licencias del caso. Desde entonces se ha tenido el servicio de hospedaje de forma ininterrumpida, logrando as estar en el mercado por ms de 14 aos dando calidad de servicio.

1.2 Visin de la Empresa

Lograr una categorizacin superior a travs de la preferencia y satisfaccin de nuestros clientes excediendo sus expectativas de buen trato y servicio.

1

Ministerio de Industria, Turismo, Integracin y Negociaciones Comerciales Internacionales, actualmente llamado MINCETUR (Ministerio de Comercio Exterior y Turismo)

3

1.3 Misin de la Empresa

Proveer un servicio integral de hostelera y servicios tursticos de calidad a todos nuestros huspedes, haciendo de la excelencia nuestra carta de presentacin.

1.4 Productos o Actividades de la Empresa

Nuestro establecimiento se encarga de la recepcin y alojamiento de personas individuales, parejas o grupos de personas temporalmente. Brindamos para ello cmodas habitaciones, con bao privado, ducha con agua fra y caliente, y TV cable. Tambin contamos con los tres tipos de habitaciones bsicas existentes como son las habitaciones simples (para una sola persona); habitaciones dobles (para dos personas), y habitaciones matrimoniales (para dos personas), descartando del todo para nuestro establecimiento las habitaciones triples (para tres personas), cudruple, etc. Segn regula el MINCETUR2, nuestro

establecimiento calza en la denominacin de hostal, por contar con un nmero mximo de 12 habitaciones para el ofrecimiento del hospedaje. Su categora pertinente es de dos estrellas, por contar con las exigencias establecidas para las habitaciones simples, dobles y matrimoniales por metros los cuadrados, altura de las habitaciones, fuentes de iluminacin y ventilaciones naturales, como tambin algunas condiciones del interior como la humedad y el nivel sonoro. En este cuadro se ve los datos principales de la institucin:CUADRO 1: DETALLES DE LA INSTITUCIN

Nombre de la institucin Giro del negocio Sector empresarial Razn Social

Hostal ILO Hospedaje Turismo Empresa E.I.R.L. de Servicios Generales M.G.

Categora Tamao de la institucin Direccin

Dos estrellas Microempresa Jr. Callao 640, Ilo Per

Fuente: Manual de Organizacin y Funciones del Hostal Ilo

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Ministerio de Comercio Exterior y Turismo

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CAPTULO II TRABAJO EXPUESTO EN EL MDULO DEL CURSO ESPECIAL DE TITULACIN

2.1 Definicin del problema

En nuestro establecimiento a lo largo de los aos se ha registrado una disminucin circunstancial del volumen de huspedes en el segmento de clientes de posicin econmica alta, contribuyendo a un decremento de las ventas de nuestro servicio. Las exigencias de demanda de habitaciones de mayor calidad en esta competitiva industria hotelera obliga a que mejoremos las capacidades que las habitaciones que se pueden ofrecer a los huspedes no slo de clase alta, sino tambin al segmento habitual que nos frecuentan. A medida de querer aumentar la calidad de las habitaciones de nuestro establecimiento, hemos visto a travs de auditoras internas y benchmarking3 la carencia en lo que se refiere al uso de TIC4, y sobre todo la mala calidad de comunicacin dentro del negocio, que se plasma en el siguiente cuadro:

3

Proceso sistemtico y continuo para evaluar comparativamente productos, servicios y procesos de trabajo. 4 Tecnologa de Informacin y Comunicacin

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CUADRO 2: COMUNICACIN ACTUAL EN LA INSTITUCIN

Comunicacin Salida Recepcin Habitacin Destino Habitacin Recepcin Descripcin Traslado fsico a la puerta de la habitacin. Uso de intercomunicadores ubicados en el pasillo del 3er y 4to piso respectivamente, el 2do piso no posee intercomunicador. Habitacin Exterior Llamadas por medio del telfono celular del mismo husped, si lo tuviera. Recepcin Exterior Exterior Habitacin Uso de la lnea telefnica fija del hostal Llamas directas al telfono celular del husped, si lo tuviera. Exterior Recepcin Llamas telefnicas al telfono fijo del hostal. Fuente: Elaboracin propia

El cuadro de arriba es el reflejo de la carencia de una red integral de comunicaciones dentro de las habitaciones y en la sala de recepcin.

2.2 Objetivos de la tesina

2.2.1 Objetivo General Disear una infraestructura de red integrada para voz sobre IP5, para mejorar la comunicacin interna del Hostal Ilo.

2.2.2 Objetivos Especficos Describir y examinar las redes actuales de la institucin. Definir los requerimientos para la red VoIP6. Plantear el presupuesto necesario para la infraestructura de red VoIP. Disear el cableado estructurado necesario para la VoIP.

5 6

Internet Protocol (Protocolo de Internet). De sus siglas en ingls Voice over Internet Protocol (Voz sobre el Protocolo de Internet).

6

2.3 Justificacin de la tesina La tesina se justifica por la necesidad de mejorar el servicio hostelero dndole un valor agregado a la habitacin del husped, y satisfacer la necesidad de una ptima y rpida comunicacin dentro de la institucin; as aumentar la categorizacin, prestigio y calidad del Hostal Ilo con la incursin de una tecnologa basada en redes. 2.4 Alcances de la tesina

La presente tesina tiene como alcance ilustrar todos los aspectos relacionados con el anlisis y planteamiento de un sistema de cableado estructurado de voz sobre IP en las habitaciones del Hostal Ilo, asimismo definir el sistema de la central telefnica ha usar, como tambin el diseo de red que sta debe tener. Al final se obtendr toda una serie de pasos metodolgicos que se adecuen a este caso de desarrollo de red VoIP en particular. A continuacin se mostrar el diagrama de contexto, para explicar cul es el alcance del sistema propuesto:GRFICO 1: DIAGRAMA DE CONTEXTO DE LA SOLUCIN TECNOLGICA PROPUESTA

Administracin

Direccionamiento de llamada

Salida de llamadas

Red telefnica pblica conmutadaEnvo de llamadas

Envo de llamada

Infraestructura de voz sobre IPEnvo de llamada Direccionamiento de llamada Realizacin de cambios al repositorio de informacin Reportes de llamadas

Huspedes

Administracin

Fuente: Elaboracin Propia

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2.5 Conceptos Previos: VoIP y Telefona IP

2.5.1 VoIP

La idea de transmitir voz a travs de Internet, surgi en 1995 cuando Vocaltec, Inc7 public su programa Internet Phone. Este programa estaba diseado para ejecutarse en un 486 a 33Mhz con tarjeta de sonido, altavoces, micrfono y un mdem. El software, comprima la voz y la empaquetaba en paquetes IP para su transmisin a travs del mdem. Esto funcionaba perfectamente, el nico problema era que los dos terminales tenan que tener instalado el software propietario de Vocaltec.

Poco despus, empezaron a aparecer otros programas, aunque lo ms importante, es que empezaron a crearse gateways (puertas de enlace) que permitan la intercomunicacin entre la red IP (Internet) y la PSTN Public Switched Telephone Network (red telefnica pblica conmutada, la red que se utiliza actualmente para la telefona analgica convencional). As se vieron posibilitadas las comunicaciones PC a telfono, y telfono a telfono a travs de Internet.

La primera ventaja que observaron los usuarios es la de poder llamar a grandes distancias pagando la tasa de acceso a Internet, en vez de pagar la cantidad estipulada a travs de la PSTN8. Otra ventaja que existe es la de poder utilizar la infraestructura que se posee para la telefona habitual. Finalmente, VoIP evita enviar datos cuando encuentra un silencio en la conversacin, optimizando el ancho de banda utilizado.

VoIP no depende en gran medida de los proveedores de telefona, debido a que la mayora de conversaciones son peer-to-peer (P2P, se establece una comunicacin entre dos nicos nodos). Pero si la comunicacin que se desea establecer incluye como destino un telfono de la red PSTN, entra en juego un gateway9 que trabaja entre las dos redes intercomunicndolas.7 8

Reconocida como la compaa pionera en VoIP. Public Switched Telephone Network (Red de Telefona Bsica Conmutada). 9 Dispositivo, que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicacin.

8

2.5.2 Telefona IP

Se considera la telefona IP como el servicio telefnico ofrecido sobre las redes de datos, tanto privada como pblica. Este tipo de telefona utiliza VoIP como tecnologa para proporcionar sus servicios. Para una mayor comprensin del proceso en una comunicacin de telefona IP se emplean los conceptos de plano de control y plano de media. Se diferencian dos planos debido a que el intercambio de informacin para el establecimiento de una llamada y la informacin enviada para la voz de dicha llamada, son distintos y siguen estndares distintos. Consecuentemente, cada plano debe utilizar protocolos distintos. Utilizar un mismo protocolo para establecer una comunicacin mediante Telefona IP permite poder usar cualquier terminal (telfono, fax, etc.), sin necesidad de un ordenador con un software especfico instalado. Los estndares utilizados para el plano de control son:

H.323: es un protocolo diseado para la transmisin de datos en tiempo real entre usuarios, muy usado en video conferencias. SIP: es el protocolo por excelencia si se desea utilizar la telefona IP.

Una vez se ha establecido la sealizacin mediante el plano de control, se realiza la transmisin de la informacin por el plano de media. El protocolo utilizado es RTP/RTCP.

RTP (Real-time Transport Protocol) es un protocolo de transporte para comunicaciones en tiempo real. Va en conjuncin con RTCP (Real-time Transport Control Protocol) que controla la calidad de servicio del primero. Usando SIP, el origen y el destino intercambiarn informacin para conocer los parmetros para la utilizacin de RTP y la manera de hacerlo se encuentra detallada en el SDP10.

10

Session Description Protocol (SDP), es un protocolo para describir los parmetros de inicializacin de los flujos multimedia.

9

2.6 Ventajas de la VoIP

La principal ventaja de este tipo de servicios es que evita los cargos altos de telefona (principalmente de larga distancia) que son usuales de las compaas de la Red Pblica Telefnica Conmutada (PSTN). Algunos ahorros en el costo son debidos a que utilizan una misma red para llevar voz y datos, especialmente cuando los usuarios no utilizan toda la capacidad de una red ya existente la cual pueden usar para VoIP sin un costo adicional. Las llamadas de VoIP a VoIP entre cualquier proveedor son generalmente al costo de la tarifa plana del internet, en contraste con las llamadas de VoIP a PSTN que generalmente cuestan al usuario de VoIP. El desarrollo de codecs11 para VoIP (aLaw, g.729, g.723, etc.) ha permitido que la voz se codifique en paquetes de datos de cada vez menor tamao. Esto deriva en que las comunicaciones de voz sobre IP requieran anchos de banda muy reducidos. Junto con el avance permanente de las conexiones ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Lnea de Suscripcin Digital Asimtrica) en el mercado residencial, este tipo de comunicaciones estn siendo muy populares para llamadas internacionales.

Hay dos tipos de servicio de PSTN a VoIP: "Discado Entrante Directo" (Direct Inward Dialling: DID) y "Nmeros de acceso". DID conecta a quien hace la llamada directamente al usuario VoIP mientras que los Nmeros de Acceso requieren que ste introduzca el nmero de extensin del usuario de VoIP. Los Nmeros de acceso son usualmente cobrados como una llamada local para quien hizo la llamada desde la PSTN y gratis para el usuario de VoIP.

Otra gran ventaja de la telefona IP es que se puede llamar a un telfono fijo o mvil desde cualquier lugar del mundo para transmitir fax, voz, vdeo, correo electrnico por telfono, mensajera y comercio electrnico. Es decir, la gran variedad de servicios brindados por un solo operador es una de las grandes ventajas que ven los usuarios hogareos y corporativos.

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Abreviatura de codificador-decodificador. Describe una especificacin desarrollada en software, hardware o una combinacin de ambos, capaz de transformar un archivo con un flujo de datos o una seal.

10

2.7 Tendencia hacia la conmutacin de paquetes de voz

Si las redes de conmutacin de paquetes presentan tantas ventajas, por qu no se utilizan en la actualidad para las llamadas telefnicas? Algunos de los motivos son: Los paquetes de voz pueden perderse. No s tiene garanta de la entrega de todos los paquetes en el otro extremo de la conmutacin. Pueden sufrir grandes retrasos en la entrega.

Si esto sucede en una comunicacin telefnica donde la caracterstica que prima es la inmediatez de la transmisin de los datos, la conversacin ser defectuosa; aprecindose ruidos metlicos, retardos importantes, prdidas de informacin, etc. En definitiva, una baja calidad del servicio esperado. Aun as, los problemas disminuyen a medida que avanza la tcnica y poco a poco son ms las redes de datos IP que integran conversaciones de voz y datos, lo cual posibilita la unificacin de las estructuras fsicas que lo soportan.

2.8 Diferencias fundamentales entre las redes de voz y las redes de datos

Las redes de voz y datos son esencialmente diferentes, las primeras presentan las siguientes caractersticas:

Para iniciar la conexin es preciso realizar el establecimiento de llamadas. Se reservan recursos de la red (establecen circuitos de comunicacin) durante todo el tiempo que dura la conexin. Se utiliza un ancho de banda fijo (tpicamente 64 kbps por canal de voz en telefona RDSI12) que puede ser consumido o no en funcin del trfico. Los precios generalmente se basan en el tiempo de uso y en la distancia a la que se encuentran los usuarios. Los proveedores estn sujetos a las normas del sector y regulados y controlados por las autoridades pertinentes (en nuestro caso, el Ministerio de Transportes y Comunicaciones).

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El servicio debe ser universal para todo el mbito estatal.

Red Digital de Servicios Integrados

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Por el contrario, las redes de datos, basadas en la conmutacin de paquetes, se identifican por las siguientes caractersticas:

Para asegurar la entrega de los datos se requiere el enrutamiento por paquetes, sin que sea necesario el establecimiento de llamada. El consumo de los recursos de red se realiza en funcin de las necesidades, sin que, por lo general, sean reservados siguiendo un criterio de extremo a extremo.

Los precios se forman exclusivamente en funcin de la tensin competitiva de la oferta y la demanda. Los servicios se prestan de acuerdo a los criterios impuestos por la demanda, variando ampliamente en cuanto a cobertura geogrfica, velocidad de la tecnologa aplicada y condiciones de prestacin.

2.9 Arquitectura de redes VoIP

En la telefona IP el camino fundamental se produce en la red de enlaces, que se fundamenta ahora en una red basada en el protocolo IP; por ejemplo, podra ser la red Internet. En cuando a la red de abonado (bucle local), se conserva el tradicional par de cobre, fsicamente hablando. Los elementos que forman parte integrante de la comunicacin (segn la recomendacin H.32313) se dividen en tres bloques, que son: terminales, gatekeepers y gateways.

13

Define los protocolos para proveer sesiones de comunicacin audiovisual sobre paquetes de red.

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GRFICO 2: ELEMENTOS EXISTENTES EN UNA RED DE VOIP

RTB

RDSI

Terminal

Gatekeeper

Gateway

Zona H.323

Terminal

Terminal

Terminal

Router

RED IP

Fuente: Cabezas Pozo, Jos Damin. Sistemas de Telefonas. 1 Edicin 2007.

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2.9.1 Terminales

Como terminales, debemos entender el equivalente a los telfonos actuales; dichos telfonos pueden ser telfonos IP o telfonos convencionales.GRFICO 3: TELFONOS IP

Fuente: http://www.convexus.com.pe/phones-accesories.php

Estos dispositivos que al igual que los telfonos tradicionales permiten la generacin de llamadas por medio de la marcacin numrica de anexos adems de los servicios propios que la PBX IP14 pueda ofrecer, proporciona tambin adems la codificacin y decodificacin del audio que viaja por medio de la red de datos digitalizada en los distintos estndares de codificacin de la voz y hace que sea entendible por los receptores/emisores del llamado. Las funciones de los terminales IP deben incluir el tratamiento necesario de la seal para su envo por la red de datos; es decir, deben realizar la captacin, digitalizacin y comprensin de la seal de voz de forma que la carga a soportar por toda comunicacin est repartida entre los diversos terminales. Existen principalmente dos tendencias en este tipo de elementos: terminales hardware y terminales software.

14

Central telefnica IP.

14

Los terminales hardware tienen una apariencia y funcionalidad de cara al usuario muy similar a la de los telfonos actuales, lo cual permite eliminar la desconfianza inicial que puede producir el cambio. La gran diferencia a primera vista de este tipo de terminales es que se conectan directamente a la red de datos IP sin tener que habilitar rosetas de voz para dichas comunicaciones, como sucede en las instalaciones de voz y datos tradicionales. Un esquema de conexionado puede verse en el siguiente grfico:GRFICO 4: INTERCONEXIN DE TERMINALES A RED IP

Telfono IP

Telfono analgico Gateway Central RDSI Adaptador analgico

RED IP


Por otro lado, los terminales software ejecutndose en nuestro ordenador personal pueden producir un mayor rechazo inicial en el usuario, pero las capacidades del software pueden ser muy superiores.

15

GRFICO 5: APLICACIN DE SOFTWARE VOIP

Fuente: http://www4.estreet.com/knowledge/article.lasso?article=546

Las soluciones software existentes en el mercado son de muy diverso tipo y estn en continuo desarrollo. Un terminal software, sin un incremento de costos importantes, puede ofrecer al usuario caractersticas muy diversas entre las que podemos sealar:

Agenda compartida y personal. Buzn de voz con caractersticas de programacin muy superiores a las actuales. Manejo remoto del propio equipo con realizacin de tareas automticas. Organizador de llamadas. Rellamada automtica. Funciones de reconocimiento de voz.

Adems, el precio de adquisicin puede ser mucho menor que el de los terminales IP hardware, ya que tan slo es necesario adquirir la aplicacin

16

software e instalarla en nuestro PC, con lo que se elimina el costo de adquisicin de los terminales fsicos.

2.9.2 Gateway

Dispositivo que permite la interconexin entre la red IP y su arquitectura y el sistema telefnico tradicional pudiendo as interconectar a la red de datos IP con la red de telefona pblica (PSTN) para tener una salida externa mediante interfaces que permiten la comunicacin entre estas redes. Las distintas interfaces son:

Digitales: E1 QSIG, E1 CAS. Permiten la sealizacin entre Centrales Telefnicas. Anlogas: FXS y FXO. Ambas interfaces permiten la conexin de un equipo telefnico tradicional y una troncal telefnica, respectivamente.

Podemos decir que existen tres tipos de llamadas de voz sobre IP, llamadas de PC a PC, de PC a telfono y de telfono a telfono; siendo las pasarelas (gateways) los dispositivos encargados de enlazar la red VoIP con la red telefnica tradicional basada en la conmutacin de circuitos.

De esta forma, puede considerarse al gateways como un sistema que por un lado dispone de interfaces LAN o WAN (los cuales se conectan directamente a la red de datos IP) y por el otro de varias interfaces RTB15, accesos bsicos y accesos primarios RDSI16, conexiones a centralitas analgicas y RDSI, etc. En general, los GATEWAYS tienen que implementar las siguientes funciones:

Establecimiento y terminacin de llamadas. Dichas funciones se ocupan bsicamente de la deteccin del descuelgue y cuelgue del terminal telefnico por parte del usuario.

Identificacin,

procesamiento

e

interpretacin

de

los

eventos

generados por los usuarios o los terminales relacionados con el servicio telefnico prestado. Por ejemplo, uno de los eventos15 16

Red Telefnica Bsica. Red Digital de Servicios Integrados.

17

generados por el terminal de abonado son los tonos DTMF17 (multifrecuencia) convencionales. que producen los teclados telefnicos

Dentro de un gateways podemos encontrar diversos microprocesadores y DSP18 que se encargan de adaptar la telefona tradicional al trfico IP. Por una parte, los procesadores se encargan de implementar los protocolos de telefona, de red, realizan el control y gestin, as como enrutado de las llamadas y las tareas de facturacin propias de las centrales de conmutacin telefnica tradicionales.

El proceso que se desencadena durante una llamada de voz sobre IP se inicia en el DSP y comienza con la digitalizacin mediante tcnicas PCM19 de la seal de voz analgica. Posteriormente, se analiza la rfaga de bits PCM con el fin de eliminar ecos y silencios y llevar a cabo la deteccin de tono. Una vez hecho esto, los tonos de sealizacin detectados se dirigen al CODEC.

El CODEC lleva a cabo la compresin y codificacin de la rfaga PCM, la norma G.711 genera un flujo de 64 kbit/s, la G.729 un flujo de 8 kbit/s y la G.723 uno de 6.3kbits/s (5.3 kbis/s segn la norma estadounidense).

Empleando la compresin G.729 obtenemos una calidad muy aceptable con retardos del orden de 30 ms, obteniendo tramas de 10 ms de longitud. A continuacin, el software de ensamblado de paquetes toma las tramas del CODEC y crea paquetes a los que aade una cabecera de 12 bytes correspondientes al Real Time Protocol (RTP) que proporciona un nmero de secuencia que sirve como marca temporal.

El paquete se dirige ahora al microprocesador de la pasarela, donde se lleva a cabo en primera instancia el direccionamiento. Los dgitos identificados por el detector de tono del DSP se utilizan para determinar el nmero destino al

17 18

Dual-tone multi-frequency. Digital Signal Processing. 19 Pulse Code Modulation.

18

que se le asigna una direccin IP, establecindose una llamada en el caso de que el destino est libre.

Al paquete se le aade la cabecera IP de 20 bytes con la direccin IP de la pasarela origen y la direccin IP de la pasarela destino; por ltimo, se aade una cabecera UDP (User Datagram Protocol) de 8 bytes con los sockets de origen y destino. Una vez el paquete llega a su destino, se lleva a cabo la reproduccin, para la cual se eliminan en el microprocesador las cabeceras IP y UDP, se encamina el paquete al DSP donde se elimina la cabecera RTP y, finalmente, se desensambla el paquete dejando libres las tramas de voz.

2.9.3 Gatekeeper

Es un elemento opcional en la red establecido y requerido por la estandarizacin H.323, pero cuando est presente, todos los dems elementos que contacten dicha red deben hacer uso de aquel. El Gatekeeper realiza dos funciones de control de llamadas que preservan la integridad de la red corporativa de datos. La primera es la traslacin de direcciones de los terminales de la LAN (red de rea local) a las correspondientes IP. La segunda es la gestin del ancho de banda, fijando el nmero de conferencias que pueden estar dndose simultneamente en la LAN y rechazando las nuevas peticiones por encima del nivel establecido, de manera tal que se garantice el ancho de banda suficiente para las aplicaciones de datos sobre la LAN. El Gatekeeper proporciona todas las funciones anteriores para los terminales, Gateways y MCUs20, que estn registrados dentro de la zona de control H.323.

Los gatekeepers deben sustituir a las actuales centrales de conmutacin telefnica, siendo normalmente soluciones software, aunque en realidad pueden convivir perfectamente con ellas si la configuracin de la red as lo determina.

Dentro del esquema de VoIP, la funcionalidad principal que debe ofrecer todo gatekeeper se basa en el control de llamadas y gestin del sistema de20

Multipoint Control Unit.

19

direccionamiento, pero el conjunto de tareas puede ser el ms importante de todo el sistema.

Aunque los terminales pueden conectarse directamente sin intervencin del gatekeeper, este tipo de funcionamiento es muy limitado y difcil para el usuario. La potencia real del sistema se pone de manifiesto cuando dentro de cada zona H.323 existe el correspondiente gatekeeper. Todo terminal, antes de realizar una llamada, debe consultar con el gatekeeper si sta es posible; una vez obtenido permiso, el gatekeeper es quien realiza la traslacin entre el identificador de usuario destino y la direccin IP equivalente. Establecida la comunicacin entre los terminales, el gatekeeper no necesita intervenir, con lo que la carga del sistema se reparte entre los terminales. Todo este proceso se inicia con el registro de los diversos terminales durante la iniciacin de stos, de esta forma no tenemos ningn problema de movilidad de los diversos puestos y usuarios, incluso los distintos terminales pueden obtener direcciones dinmicas mediante DHCP21. Este registro permite realizar la traslacin antes sealada entre los identificadores de usuarios y su localizacin fsica de forma automtica. Es responsabilidad principal del gatekeeper mantener un control de todo el trfico generado por las diversas comunicaciones, a efectos de mantener un nivel aceptable de saturacin de la red. El control de ancho de banda permite al administrador fijar un lmite de utilizacin, por encima del cual se rechazan las llamadas bien sean internas o externas. Otro aspecto importante que debe manejar el gatekeeper es el enrutamiento de las llamadas, de esta forma, el propio gatekeeper puede redireccionar las llamadas al gateway ms indicado o elegir un nuevo destino si el original no est disponible. En cuando a otras capacidades aadidas, podemos pensar en el control de costos de llamadas, control de centros de atencin al cliente, etc.

21

Dynamic Host Configuration Protocol.

20

2.10 Estndares de codificacin de la voz y anchos de banda relacionados

Actualmente, existen estndares que regulan este tipo de comunicaciones, provenientes de organismos internacionales de estandarizacin como el ITU (International Telecomunications Union, Unin Internacional de

Telecomunicaciones) que ha establecido unas normas para la interconexin de los distintos elementos que intervienen en una comunicacin sobre Telefona IP.

La necesidad por comprimir y codificar la voz al momento de querer transmitir VoIP o Telefona IP sobre una red de datos viene dada por la limitacin que existe de BW22 en las redes de datos, ya que a mayor BW mayor es el costo de implementacin de la propia red (si se tienen varias aplicaciones coexistiendo en la red) o en el caso de contratar servicios de Internet, el costo de BW se incrementa en funcin de la cantidad que se requiera. Es por esto que es necesario realizar tcnicas de codificacin y comprensin en la seal de voz analgica para as montarla sobre la red de datos y no sobreponerse a los datos y otras aplicaciones propiamente tales que trafiquen por la red, adems de considerar el mejor mecanismo de compresin para brindar las mismas calidades de voz que se tienen en una red telefnica tradicional. En la siguiente tabla se muestra la relacin existente entre los distintos algoritmos de compresin de voz utilizados y el ancho de banda requerido por los mismos:CUADRO 3: CODEC DE VOZ CON SU ANCHO DE BANDA REQUERIDO

Codec de Voz G.711 G.721 G.722 G.726 G.727 G.729 G.728 G.723.1

Ancho de Banda (BW) 64 Kb/s 32 Kb/s 48, 56, 64 Kb/s 16, 24, 32, 40 Kb/s 16, 24, 32, 40 Kb/s 8 Kb/s 16 Kb/s 6.3 / 5.3 Kb/s


22

Bandwidth (Ancho de banda).

21

Se hace referencia a los codecs de audio G.711, G.723 y a G.729a por ser los mecanismos de codificacin ms acertados para la voz anloga ya que comprimen y codifican la voz para obtener una buena calidad de voz con poco BW similar a la voz telefnica, pudiendo as permitir la transmisin de la voz digital comprimida y posteriormente paquetizada en la red de datos sin perjuicios debido a que se estandariza el tamao de los paquetes de voz (paquetes de tamao uniforme) y hacindolos manejables requiriendo una porcin de BW, dejando as el resto del canal para la transmisin de aplicaciones y otros datos en la red. En el caso de G.711, este codec (por ser uno de los primeros en ser diseado) codifica la voz a 64 Kb/s; es decir, sin compresin y con una calidad superior en el audio digital (voz digitalizada). Posteriormente, y con el avance de la tcnica, se crearon los codecs G.722, G.723, G.728 y G.729 que permiten comprimir la voz a mayor escala, disminuyendo el tamao considerablemente (64 Kb/s hasta los 8 Kb/s respectivamente) y manteniendo una calidad de voz que se aproxima a la voz telefnica tradicional, razn por la cual, se decidi por medio de H.323 establecer como recomendacin bsica a que los fabricantes y desarrolladores se normaran y establecieran por defecto tres tipos de codec (G.711, G.723 y G.729), haciendo que puedan coexistir dispositivos que codifican la voz a distintas tasas de Kb/s y adems permitir la interoperabilidad y establecimiento de capacidades entre dispositivos, los cuales pueden codificar en cualquiera de estos tres codecs y adems de las otras opcionales. Preferentemente para disear e implementar posteriormente un servicio de telefona IP, se debe utilizar como codec a G.711 y G.729. Debido a que dentro de la red corporativa de la empresa el BW no es un problema y naturalmente es preferible tener una ptima calidad de voz por lo que generalmente se establece a G.711 para uso interno en las comunicaciones telefnicas y para la posterior salida hacia la WAN23 IP y por medio de un establecimiento previo en la PBX IP a G.729 para la codificacin y compresin de la voz.

23

Wide Area Network.

22

2.11 Calidad de servicio (QoS Quality of Service)

Las redes IP son redes del tipo best-effort (mejor esfuerzo), por tanto, no ofrecen garanta de QoS; pero las aplicaciones de telefona IP s necesitan algn tipo de garanta de QoS en trminos de latencia, Jitter24 y prdida de paquetes. En tal sentido existen dos mecanismos en sealizacin para QoS, esto es, IntServ y DiffServ. Ambos son mecanismos de cara a la red

Esta funcin tiene primordial importancia en relacin con la QoS experimentada por el usuario final. En esto influyen dos factores fundamentales:

La calidad de la voz extremo a extremo, determinada por los sucesivos procesos de codificacin decodificacin, y las prdidas de paquetes en la red.

La demora extremo a extremo (debido a los sucesivos procesos de codificacin decodificacin, paquetizacin y encolados) afecta la interactividad en la conversacin, tanto, a la QoS.

Garantizar la calidad de servicio en base a retardos y ancho de banda disponible en una red IP no es realmente posible sobre una red IP. Una vez digitalizada la voz y paquetizada, se enva al canal de transmisin y aqu no existen soluciones que nos garanticen o permitan establecer anchos de banda, orden de paquetes y retrasos asumibles en su transmisin. Las posibles soluciones pasan por diferenciar los paquetes de voz de los paquetes de datos, priorizar la transmisin de los paquetes de voz y hacer que los retrasos aadidos a la transmisin de los paquetes no superen en ningn caso los 150 milisegundos (recomendacin de la ITU).

Las soluciones hasta el momento desarrolladas, se basan en:

Anchos de Banda de la voz: Eleccin del codec adecuado para la codificacin y posterior transmisin de la voz paquetizada en tamaos uniformes y que no excedan los mximos permitidos. Dependiendo del BW

24

Variacin en el retardo, diferencia entre el tiempo en que llega un paquete y el tiempo en que se cree que llega el paquete.

23

de la red que se posea ser el tipo de codificacin que se utilizar para no saturar el canal con paquetes de voz demasiado abultados y que interferirn con los paquetes de datos y aplicaciones que corran en la red. Retardo: Una vez establecidos los retardos de procesado, retardos de trnsito y el retardo de procesado de la conversacin se considera aceptable por debajo de los 150 ms. Eco: El eco es debido a una reflexin, habitualmente se debe a un desajuste de impedancias.GRFICO 6: RETARDOS SUFRIDOS EN UNA COMUNICACIN VOIP

5 ms propagacin

30 ms codificacin y empaquetado

20 ms transmisin permanencia en colas (jitter)

30 ms codificacin y desempaquetado buffer de salida

5 ms propagacin

90 ms para cada sentido

Terminal

RTB

Gateway

Red IP

Gateway

RTB

Terminal


Una magnitud fundamental a la hora de dimensionar

un sistema de

comunicaciones de VoIP es la medida del retardo. Analizando los diversos tramos de transmisin en la red IP, y utilizando una comprensin segn G.729, se obtienen retardos del orden de 90 ms para cada sentido de comunicacin. Teniendo en cuenta que el mximo retardo permisible para garantizar una calidad de conversacin adecuada se sita entre los 200 ms 300 ms, podemos asegurar que estamos dentro de los mrgenes deseados.

24

Para preservar el resultado final relativamente libre de posibles errores que se puedan producir inherentemente a la transmisin por conmutacin de paquetes, los sistemas de VoIP cuentan con mecanismos de correccin de errores. Los paquetes de voz se generan con una tasa constante mientras alguien est hablando, en cambio los dispositivos de red pueden provocar una cantidad impredecible de retardos entre paquetes. Estos saltos reciben el nombre de jitter y deben eliminarse en la pasarela receptora con el fin de reproducir fielmente el sonido, para ello en el DSP destino se utiliza un buffer adaptativo que minimiza la distorsin inducida por jitter. Otro fenmeno comn en la red debido a la congestin es la prdida de paquetes. Cuando se produce esto, un algoritmo en el DSP lo detecta y reemplaza los paquetes perdidos por el ltimo paquete correcto recibido disminuyendo su volumen, de este modo se evita que haya huecos en la trama de voz. Del mismo modo, los protocolos de transmisin para la VoIP no garantizan la recepcin en el orden correcto de los paquetes, por lo que al tomar stos diferentes rutas por la red, pueden llegar desordenados. Cuando se detecta una situacin de desorden, el paquete desordenado se reemplaza por su predecesor como si se hubiera perdido.

2.12 Centrales telefnicas basadas en software Asterisk

Por antonomasia hablar de software IP PBX es sinnimo de Asterisk, este es una implementacin libre de una centralita telefnica y es el que se usar para este proyecto. El sistema Asterisk permite tanto que los telfonos conectados a la centralita puedan hacer llamadas entre ellos como servir de pasarela a la red telefnica tradicional. El cdigo del programa fue originalmente creado por Mark Spencer (Digium) basado en las ideas y el trabajo previo de Jim Dixon (proyecto de telefona Zapata25). El programa, sus mejoras y correcciones son el resultado del trabajo colectivo de la comunidad del software libre. Aunque Asterisk puede funcionar en muchos sistemas operativos, GNU/Linux es la plataforma ms estable y en la que existe un mayor soporte. Para usar Asterisk slo se necesita un computador personal (PC), pero si quiere conectarse a la red telefnica tradicional debe aadir el correspondiente perifrico dedicado.

25

www.zapatatelephony.org

25

2.12.1 Prerrogativas de tener una central telefnica basada en Asterisk

A) Control Asterisk permite tener control total sobre las llamadas en la empresa al incorporar mecanismos de monitoreo y generacin de reportes que son difciles de hallar en las PBX tradicionales.

B) Integracin Al ser una central PBX implementada como software, Asterisk se integra con facilidad a otros programas de CRM (Customer Relationship Management), ERP (Enterprise Resource Planning), dialers, software de reporte de llamadas, etc.

C) Flexibilidad La arquitectura de Asterisk permite gran flexibilidad en cuanto a funcionalidades, protocolos, hardware y software. Asimismo, puede integrarse con sistemas de comunicaciones establecidos, permitiendo extender las caractersticas de dichos sistemas.

D) Escalabilidad Asterisk puede ser ampliado en funcionalidad y escala de manera sencilla. Gracias a su arquitectura y variedad de protocolos soportados dispone de gran capacidad de crecimiento (en funcionalidad, anexos telefnicos y hardware) y convirtindose en un completo gestor de comunicaciones.

E) Bajo Costo Al ser una solucin Open Source se reduce los gastos de licencias. Adems, gracias a que Asterisk es una PBX por software, el desembolso por adquisicin de hardware puede ajustarse a los requerimientos y posibilidades mnimos de las computadoras pasadas del 2001.

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2.13 Anlisis del Caso Hostal Ilo Se cuenta con un edificio de cuatro pisos con un rea de 83.70 m2, de los cuales la sala de recepcin se encuentra en el primer piso ocupando un rea total de 14.30m2, y las habitaciones para el alojamiento estn ubicadas en el piso nmero dos, nmero tres y nmero cuatro. El segundo piso consta de una habitacin simple, una habitacin doble y dos habitaciones matrimoniales. El tercer piso tiene una habitacin simple, dos habitaciones matrimoniales y una habitacin doble. El cuarto piso (ltimo piso) consta de una habitacin simple y tres habitaciones dobles. Hay cuatro habitaciones por piso, dando una totalidad de doce habitaciones en el edificio; sin considerar el primer nivel donde nicamente se ubica la sala de recepcin, lavandera, sala de estudio y almacn. Dada la diferencia de los tipos de habitaciones existentes en el hostal, como habitaciones simples, dobles y matrimoniales, las caractersticas de tamaos son diferentes para cada tipo, y de la misma forma los espacios libres disponibles difieren de una y de otra habitacin. Por otra parte, la instalacin de cableado estructurado para cada habitacin y el consiguiente establecimiento de telfonos IP para los mismo, debe ser estudiado detenidamente, para que est en armona con el decorado de las habitaciones y sujeto a los estndares que exige el mismo cableado estructurado; ahora, a esto se debe aadir la eficiente ubicacin de los dispositivos de internetworking26 a utilizarse, y al mismo tiempo dnde y cmo se van a utilizar.

2.14 Arquitectura y planos del caso en estudio

2.14.1 El Edificio Son 17 los ambientes principales del edificio, con un rea total de 83.70 m2, la fachada tiene una longitud de 6.75 m, hay una profundidad de 12.40 m, la altura hasta el muro de la terraza posee 12.09 m. En el plano siguiente se observa el diseo del mismo:

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Equipos electrnicos que intervienen en las redes.

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GRFICO 7: PLANO DEL FRONTIS DEL EDIFICIO HOSTAL ILO

Fuente: Elaboracin propia.

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2.14.2 Primer Piso

A continuacin, se detalla las dimensiones de los ambientes, todas las medidas estn en metros.GRFICO 8: PLANO DEL PRIMER PISO


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En el primer piso se posee cinco ambientes de las cuales sus caractersticas son las siguientes:CUADRO 4: AMBIENTES DEL PRIMER PISO CON SUS RESPECTIVAS MEDIDAS

Dimensiones Ambiente Lavandera Almacn Bao Estudio Recepcin rea 10.24 m2 16.57 m2 2.44 m2 25.29 m2 14.30 m2

Largo 3.25 m 5.26 m 1.06 m 8.03 m 4.54 m

Ancho 3.15 m 3.15 m 2.30 m 3.15 m 3.15 m

Altura 2.85 m 1.85 m 2.85 m 2.85 m

Fuente: Elaboracin propia. En el grfico de la pgina anterior se ve claramente la arquitectura del primer piso del edificio, las distancias y especificaciones; mientras que el cuadro nmero 4 es un resumen de los datos ms relevantes como el rea, altura, ancho y largo. Tambin se aprecia que la Lavandera no tiene altura, por no contar con un techo estructural y estar al aire libre.

2.14.3 Segundo Piso

En el cuadro siguiente se observa las especificaciones de las habitaciones. Estas medidas no consideran los baos dentro de la habitacin.CUADRO 5: MEDIDAS DE LAS HABITACIONES DEL SEGUNDO PISO

Dimensiones Ambiente Habitacin 201 Habitacin 202 Habitacin 203 Habitacin 204 Pasillo rea 11.42 m2 14.72 m2 8.50 m2 14.00 m2 3.55 m2 Largo 3.56 m 4.81 m 2.70 m 4.09 m 1.96 m Ancho 3.15 m 3.15 m 3.15 m 3.15 m 1.81 m Altura 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m

Fuente: Elaboracin propia. En este plano siguiente se ve la numeracin de las habitaciones y sus dimensiones. Todas las distancias estn en metros.

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GRFICO 9: PLANO DEL SEGUNDO PISO


31

2.14.4 Tercer Piso A continuacin, se detalla en el siguiente cuadro las medidas del rea, largo, ancho y altura de las habitaciones y del pasillo del tercer piso del edificio, y en el grfico 11 de la siguiente pgina se observa el plano de dicho piso.CUADRO 6: MEDIDAS DE LAS HABITACIONES DEL TERCER PISO

Dimensiones Ambiente Habitacin 301 Habitacin 302 Habitacin 303 Habitacin 304 Pasillo rea 13.02 m2 14.72 m2 8.50 m2 14.00 m2

Largo 4.05 m 4.80 m 2.70 m 4.09 m 1.96 m

Ancho 3.15 m 3.15 m 3.15 m 3.15 m 1.81 m

Altura 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m

3.55 m2


Estas medidas no consideran los baos dentro de la habitacin. En este plano se ve la numeracin de las habitaciones. Todas las distancias estn en metros. Este plano tiene caractersticas similares a la arquitectura estructural del plano del segundo piso, ha excepcin de la habitacin 301 que es ms grande en contraste de la habitacin 201, por lo dems, son las mismas distancias.

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GRFICO 10: PLANO DEL TERCER PISO


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2.14.5 Cuarto Piso

Seguidamente se muestra la tabla correspondiente al ltimo piso del edificio.CUADRO 7: MEDIDAS DE LAS HABITACIONES DEL CUARTO PISO

Dimensiones Ambiente Habitacin 401 Habitacin 402 Habitacin 403 Habitacin 404 Pasillo rea 13.02 m2 14.72 m2

Largo 4.05 m 4.80 m 2.70 m 4.09 m 1.96 m

Ancho 3.15 m 3.15 m 3.15 m 3.15 m 1.81 m

Altura 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m 2.36 m

8.50 m2 14.00 m2 3.55 m2


Igual que los anteriores cuadros, esta tambin especifica las dimensiones de cada habitacin, pero sin considerar los baos de cada una por considerarse un dato de poco valor para el ejercicio de esta tesina. Como se puede apreciar en los nmeros, las distancias no tienen cambios con el piso anterior (tercer piso). El nico aspecto distinto es la cavidad de ventilacin que tiene el bao de la habitacin 401, lo que le da proporciones reducidas a dicho bao, pero sin sta sea de rotunda disminucin del desempeo del mismo. El grfico nmero 11 muestra las especificaciones en metros y tambin se aprecia esa cavidad que se mencion.

Hay que mencionar tambin que los pasillos y las gradas para los pisos 2, 3 y 4 tienen las mismas proporciones, como distancias, alturas y nmero de escalones. En el grfico siguiente se visualiza las distancias, ubicacin de camas, televisores, baos, proporciones del pasillo y de las gradas. Como se hizo referencia para los planos anteriores, estas mediciones estn en metros.

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GRFICO 11: PLANO DEL CUARTO PISO


35

2.15 Anlisis de las redes actuales

Son cuatro las redes tecnolgicas presentes actualmente dentro del edificio y que sirven para la institucin, stas son: una red de video, una red de voz, una red de telefona fija, y la red de internet. En las siguientes pginas se describen las redes ya mencionadas.

2.15.1 Red de Video

El estableciendo cuenta con una red de cableado de video, para la acometida del servicio de televisin por cable en la habitacin. Las doce habitaciones que se dan para el alquiler cuentan con televisiones cada una, y a la vez estos tienen conectividad a la red de video ya mencionada. La calidad de la seal de video es ntida en todos los televisores y el precio que se paga por el servicio es de S/. 40.00 nuevos soles mensuales, por consiguiente, slo se analizar sus distribucin fsica dentro del edifico. En el cuadro siguiente se puede apreciar los datos de la empresa de servicio de televisin por cable:CUADRO 8: DATOS GENERALES DE LA EMPRESA DE TV CABLE

Nmero de RUC Nombre de la empresa Tipo contribuyente Direccin fiscal

20159611711 Cable Zofri S.R.LTDA SOC.COM.RESPONS. LTDA Jr. Bronsino # 501 urb. San Borja - Lima

Fuente: SUNAT27, http://www.sunat.gob.pe/

A continuacin, se detallar a travs de una breve explicacin y con planos tridimensionales, el camino del cableado desde el punto de demarcacin, continuando por el cuarto, tercer, segundo piso hasta llegar, finalmente, al primer piso. Es bueno comentar que se hace una descripcin piso por piso en orden decreciente por el simple hecho de la comodidad en el esclarecimiento de los nodos por dnde primero pasan hasta llegar al ltimo. En el grfico 13 de la siguiente pgina se ve el recorrido del cable, el ingreso a travs de un poste, el punto de demarcacin ubicado en la terraza, la separacin que sta tiene en tres ramificaciones; la primera en direccin a la fachada del edificio27

Superintendencia Nacional de Administracin Tributaria

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(lado sur), y las dos siguientes para el lado posterior (lado norte este y norte oeste).

A) Distribucin del cableado de video en el edificio Como se puede apreciar en el grfico 8 de esta tesina, el edificio tiene 12.09 metros de altura, 6.75 metros de ancho y 12.40 metros de largo. Veremos en seguida a travs de un plano en tres dimensiones cmo ingresa la seal de televisin por cable del poste de la acera hacia el edificio. Se ve claramente el cable coaxial del color negro caracterstico proveniente del poste de la va pblicaGRFICO 12: VISTA ISOMTRICA NORTE-OESTE DEL EDIFICIO

Cable Coaxial


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B) Distribucin del cableado de video en la terraza El cable coaxial atraviesa el vrtice de la baranda, y se ramifica en tres salientes a travs de un splitter28.GRFICO 13: VISTA ISOMTRICA SUR-ESTE DE LA TERRAZA

Splitter

Cable Coaxial

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 14: VISTA ISOMTRICA NORTE-OESTE DE LA TERRAZA

Cable Coaxial

Fuente: Elaboracin propia. En este grfico se ve la vista alambrada para dar un mayor detalle de lo que se oculta detrs de los muros.28

Dispositivo que divide la seal de video en varias seales.

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GRFICO 15: ISOMTRICA ALAMBRADA NORTE-OESTE DE LA TERRAZA

Cable Coaxial Splitter


Como es natural para estos casos, se usa cable coaxial delgado denominado tambin RG-58 (thinnet), con una impedancia de 50 ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC29.

29

Bayonet Neill-Concelman.

39

C) Distribucin del cableado de video en el cuarto piso Las cuatro habitaciones del cuarto piso, cuentan con televisores con conectividad al cable de video cada una.GRFICO 16: VISTA ISOMTRICA ESTE - 4TO PISO Habitacin 402 Habitacin 403

Cable CoaxialHabitacin 401 Habitacin 404

Televisor

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 17: VISTA ISOMTRICA OESTE 4TO PISO

Cable Coaxial

Habitacin 404

Habitacin 401

Habitacin 403

Habitacin 402


40

D) Distribucin del cableado de video en el tercer piso

En este piso se aprecia a travs de su plano respectivo el recorrido del cable coaxial de tres habitaciones: en la parte superior izquierda es la habitacin 304, la inferior de izquierda a derecha son las habitaciones 303 y 302; debido al ngulo y por ser vistas slidas no se percibe el cable coaxial de la habitacin faltante (301).GRFICO 18: VISTA ISOMTRICA OESTE 3ER PISO

Cable Coaxial

Habitacin 304

Habitacin 301

Habitacin 303

Habitacin 302


Al igual que en las vistas anteriores, en el grfico 20 de la siguiente pgina, se percibe claramente el cableado coaxial en la parte inferior, de izquierda a derecha de las habitaciones 301 y 304 respectivamente. En el grfico 21 se observa el diseo del cableado de video de las habitaciones 302, 303 y 304.

41

GRFICO 19: VISTA ISOMTRICA ESTE 3ER PISO

Habitacin 302

Cable Coaxial

Habitacin 303

Habitacin 301 Habitacin 304

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 20: VISTA ISOMTRICA SUR-OESTE 3ER PISO

Habitacin 304 Cable Coaxial

Habitacin 303 Habitacin 301 Habitacin 302


42

E) Distribucin del cableado de video en el segundo piso

En este plano se muestra caractersticas ya antes vistas en planos anteriores, como distancias, nmero de habitacin, referencia cartesiana X Y Z, recorrido del cable, ubicacin de camas y televisores, etc. Todas las distancias estn en metros.GRFICO 21: VISTA ISOMTRICA SUR-OESTE 2DO PISO

Cable Coaxial

Televisor


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F) Distribucin del cableado de video en el primer piso

El primer piso est conformado por la lavandera, bao, almacn, estudio y recepcin; del cual slo el estudio cuenta con una conexin suelta para televisin por cable, mas no hay televisor alguno. Por polticas propias de la empresa no se cuenta con equipos receptivos de seal de video en este piso, pero s con un computador.GRFICO 22: VISTA ISOMTRICA SUR-OESTE 1ER PISO

Cable Coaxial

Almacn Lavandera

Estudio

Recepcin


En este plano se observa la modelacin en tres dimensiones del primer piso, cuyas medidas estn en metros. Dadas las magnitudes no se observa bien el cable coaxial, pero se indica a travs de la figura representativa y de la flecha en dnde es la ubicacin de la misma. Como ya se mencion antes, no hay televisores en el primer piso; pero s una conexin libre y sobrante del cable coaxial. Por tanto, la sala de estudio tiene conectividad a televisin por cable, anlogo a los cuartos

44

que estn perpendiculares a este mismo, como son las habitaciones 202, 302 y 402.GRFICO 23: VISTA ISOMTRICA OESTE 1ER PISO

Cable Coaxial

Almacn

Recepcin

Estudio Lavandera


2.15.2 Red de Voz

Esta red sirve para la comunicacin de voz de la sala de recepcin con el cuarto piso y tercer piso, tambin funciona en sentido contrario. Bsicamente, trabaja como si fuera un walkie-talkie30, slo que en este caso son intercomunicadores de marca Akita instalados en los pasillos de los dos pisos superiores e interconectados a otros intercomunicadores ubicados en la recepcin. En este caso, si uno se encuentra en el 4to o 3er piso y desea comunicar algo a la recepcin, basta con usar el intercomunicador del pasillo. El 2do piso carece del intercomunicador, ya que dada a la cercana a la

30

Transceptor de radio porttil.

45

recepcin, basta con alzar la voz, o en el mejor de los casos desplazarse hasta sta.GRFICO 24: CORTE IZQUIERDA EDIFICIO Y VISUALIZACIN DE LOS INTERCOMUNICADORES

Terraza 4to Piso

Pasillo 3er Piso

Pasillo

2do Piso

Pasillo

1er Piso

Recepcin


2.15.3 Red de Telefona Fija

Se cuenta con una lnea de telefona fija desde antes de la existencia del hostal, el mismo que ahora est localizado en la sala de recepcin; si bien es cierto que se pueden hacer reservaciones de habitaciones va telfono, tambin es usado para usos meramente secundarios y con otros fines, como conectividad a los nmeros de emergencias, llamadas a taxis, etc. Se detalla

46

en breve en las siguientes tablas algunos datos que son propicios mencionarlos.

CUADRO 9: DATOS DE LA LNEA DE TELEFNICA

Nmero telefnico Categora Servicio Precio mensual Fuente: Elaboracin propia.

53482742 Residencial Lnea Control Super Econmica S/. 50.49 incluido I.G.V.

Como es obvio la empresa Telefnica es el nico proveedor lder de telefona fija del Per, sus datos se ven en la siguiente tabla:

CUADRO 10: DATOS GENERALES DEL PROVEEDOR DE TELEFONA

Nmero de RUC Nombre de la empresa Tipo contribuyente Direccin fiscal

20100017491 Telefnica del Per Sociedad Annima Abierta Calle Schell # 310 Miraflores - Lima

Fuente: SUNAT31, http://www.sunat.gob.pe/

Clsicos telfonos fijos e inalmbrico, que Telefnica del Per instala a sus abonados.

31

Superintendencia Nacional de Administracin Tributaria

47

GRFICO 25: TELFONO BSICO MARCA NIZA, COLOR MARFIL

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 26: TELFONO INALMBRICO MARCA GENERAL ELECTRIC DE 900MHZ

Fuente: http://www.tecnoinsumos.com.ar/ Adems del telfono fijo, se cuenta con un anexo inalmbrico de la misma lnea ubicado en el estudio del primer piso.

48

En este grfico se observa las dos clases de telfonos citadas en la pgina anterior, en las ubicaciones reales de los mismos.

GRFICO 27: PLANO DEL 1ER PISO SIN MEDIDAS Y CON TELFONOS

Telfono anexo inalmbrico, marca General Electric de 900mhz

Telfono fijo bsico marca Niza


49

2.15.4 Red de Internet

Como parte de un servicio suplementario de Telefnica, se cuenta con una lnea de Internet ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line -Lnea de Abonado Digital Asimtrica) de nombre comercial Speedy 400, a continuacin se ver caractersticas del speedy.CUADRO 11: CARACTERSTICAS DEL SERVICIO A INTERNET

Nombre del Servicio ISP Ancho de Banda (download) Ancho de Banda (upload) Equipo de internetworking

Speedy 400 Telefnica del Per 400 kbps 100 kbps 1 MODEM-router ADSL de 4 puertos con access point incluido S/. 119.00 includo I.G.V.32

Costo Mensual

Fuente: Copia para el cliente de la constancia de atencin del servicio speedy, N07-0139667.

Nuestra conexin a Internet es para uso meramente domstico, el equipo es de gama baja, marca Huawei modelo EchoLife HG520b, en esta figura se ve cmo es el modelo del equipo:GRFICO 28: EQUIPO RESIDENCIAL MARCA HUAWEI

Fuente: http://www.huawei.com/

En el estudio se cuenta con una computadora de escritorio Pentium 4 compatible, del cual hace uso del Internet para fines variados. Tambin el32

Impuesto General a la Venta.

50

hostal cuenta con una laptop Core 2 Duo, que en menor medida usa el Internet existente. Tanto la PC de escritorio como la porttil son las nicas computadoras que se posee, muy aparte de los huspedes que podran llevar consigo alguna palm, PDA, PSP, laptop, etc.

Resaltaremos las caractersticas ms importantes del equipo Huawai: Full Configuracin Via Web DMZ UPNP Firewall Auto-diagnstico QoS (Quality Of Service) 4 Puertos Ethernet (RJ45) Firmware Actualizable Permite Forwarding WI-FI Desactivable/Activable Mximo aprovechamiento del ancho de banda provisto por tu ISP. ADSL2+ de ltima generacin, Rechazo a ruidos de lneas telefnicas Sistema de LOGS para analizar (trafico, desconexiones, usuarios conectados, bloqueados, etc.). Seleccin manual del tipo de ADSL: ADSL2+, ADSL2, GDMT, GLITE, TI.413, ANNEXM, MULTIMODE, ALL. Todos los protocolos de encapsulacin: PPPoE, PPPoA, RFC2684 (IPoA), RFC2684B (IPoE). CWMP (Protocolo del servicio de auto-configuracin) Soporta tecnologa wireless 802.11g y 802.11b

Se tiene una red hbrida conformada por la red estructurada e inalmbrica. El dispositivo Huawei se emplea para las dos redes. La conectividad estructurada se emplea para la PC ubicada en el estudio, y la conectividad inalmbrica para los huspedes que quieran internet.

51

A) Red Inalmbrica El equipo Huawei es un AP33, que se usa para la conectividad inalmbrica a internet dentro del edificio para los huspedes.GRFICO 29: PLANO DEL 1ER PISO CON UBICACIN DEL ACCESS POINT

Access Point marca Huawei

Laptop


33

Access Point

52

Por medio del programa especializado en exploracin de redes inalmbricas denominado Vistumbler de versin 10.0 a la fecha de publicacin de esta tesina, se teste la calidad de seal del AP Huawei. Vistumbler se ejecut en una laptop con sistema operativo Windows Vista y tarjeta inalmbrica marca Intel, de modelo PRO/Wireless 3945ABG Network Connection. Tambin se utiliz el comando ping34 para verificar el estado de la conexin y los tiempos de respuesta de la conectividad. Estos ensayos se realizaron en los distintos pisos del edificio Hostal Ilo. Dando los siguientes resultados:GRFICO 30: MEDICIN DE LA CALIDAD DE LA SEAL EN EL 1ER PISO

100%

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 31: COMPROBACIN DEL ESTADO DE LA CONEXIN CON EL COMANDO PING EN EL 1ER PISO


34

Trabaja enviando mltiples paquetes IP a un destino especfico y esperando la solicitud de respuesta de sta.

53

En el primer piso se obtiene una calidad de seal muy buena conectndonos desde la sala de recepcin, siendo la calidad en un 99% de forma constante. El comando ping muestra que se tiene un tiempo promedio de respuesta en 1ms35. Para el caso del segundo piso se teste en el pasillo del mismo y se obtuvo resultados muy similares que en la sala de recepcin del primer piso, demostrando as que tanto en el primer piso como en el segundo la calidad de la seal por lejana es muy buena.GRFICO 32: MEDICIN DE LA CALIDAD DE LA SEAL EN EL 2DO PISO

100%

Fuente: Elaboracin propia.GRFICO 33: COMPROBACIN DEL ESTADO DE LA CONEXIN CON EL COMANDO PING EN EL 2DO PISO


35

Milisegundo.

54

El ensayo del testeo realizado en el tercer piso marca una calidad mxima de 80% de la seal por lejana que es regularmente constante y una mnima de 60% en lapsos breves.GRFICO 34: MEDICIN DE LA CALIDAD DE LA SEAL EN EL 3ER PISO

80%

60%

Fuente: Elaboracin propia. El comando ping envi 4 paquetes IP y recibi 4 paquetes IP, en un promedio de tiempo total de 23ms.GRFICO 35: COMPROBACIN DEL ESTADO DE LA CONEXIN CON EL COMANDO PING EN EL 3ER PISO


55

En el cuarto piso el escenario es muy difuso, se registran picos de buena calidad de seal como se 80%, pero tambin picos bajos de hasta 10%, siendo 60% la calidad genrica de la seal.GRFICO 36: MEDICIN DE LA CALIDAD DE LA SEAL EN EL 4TO PISO

60%

Fuente: Elaboracin propia. Haciendo uso del comando ping en el pasillo del cuarto piso del edificio, los resultados distan mucho de los obtenidos para el tercer piso. En cuatro paquetes IP enviados y recibidos se tiene una media de tiempo de 72ms.GRFICO 37: COMPROBACIN DEL ESTADO DE LA CONEXIN CON EL COMANDO PING EN EL 4TO PISO


56

En la terraza del edificio no hay habitaciones, pero no es raro que los huspedes tomen aire u observen el litoral del mar. La medicin de la calidad de la seal inalmbrica del AP Huawei por lejana es de un 0%, aunque se registran ciertos picos de aumento de la seal, sta no es constante.GRFICO 38: MEDICIN DE LA CALIDAD DE LA SEAL EN LA TERRAZA


Se refleja la debilidad absoluta de la seal tambin con el comando ping. Los tiempos de respuesta son agotados para las solicitudes de los paquetes enviados.GRFICO 39: COMPROBACIN DEL ESTADO DE LA CONEXIN CON EL COMANDO PING EN LA TERRAZA


57

GRFICO 40: VISTA ISOMTRICA DEL EDIFICIO CON CALIDAD DE SEAL WI-FI

Terraza

PISO 4

PISO 3

PISO 2

PISO 1Access Point marca Huawei

Fuente: Elaboracin propia.CUADRO 12: CALIDAD DEL SERVICIO WI-FI POR LEJANA EN EL EDIFICIO

Access Point Huawei 802.11g Piso Calidad Wi-Fi Color Calidad Media del ping 1er Piso 2do Piso 3er Piso 4to Piso Terraza Excelente Buena Regular Mala Nula VERDE VERDE AMARILLO ROJO NEGRO 99% (-46dB) 99% (-46dB) 80% (-60dB) 60% (-68dB) 0% 1ms 2ms 23ms 72ms -


58

La seal electromagntica del AP (Access Point) difiere mucho de piso a piso, ya que sta se debilita, debido a los estratos de hormign armado, paredes, puertas, otras seales, que existen entre los pisos del edificio; es por eso que en el mismo nivel en donde se encuentre el Access Point la seal ser excelente, en otros niveles es seguro que disminuya paulatinamente. En el grfico de la pgina anterior se ve claramente el diseo artstico de la propagacin de la seal Wi-Fi. Ahora bien, hay que aclarar que el cdigo de colores propuesto da la especificacin de calidad de servicio por lejana de la laptop o cualquier otro dispositivo compatible con el estndar IEEE 802.11, al equipo emisor de la seal, en nuestro caso el AP Huawei. Un factor de la calidad de seal del internet, est dado por el total de ancho de banda que se acondiciona para los hosts36 de la WLAN37, para nuestro negocio especfico son dispersos los casos de huspedes que lleve consigo computadoras porttiles, de tal forma la conglomeracin de dispositivos que exijan un gran ancho de banda permanente no existe, sino que son casos puntuales los que demandan dicha cobertura en algn momento dado. Pero si sucediera el caso contrario, de una mayor demanda por parte de huspedes de zonas Wi-Fi (Wireless Fidelity) en el establecimiento, la administracin debera tomar la decisin de comprar ms ancho de banda y como es lgico suponer balancear la calidad de la seal por lejana a por lo menos de nivel regular (color amarillo) en el ambiente de la terraza.

B) Red Cableada

El equipo Huawei tiene puertos Ethernet, por tal motivo tambin se emplea para la conectividad estructurada. Se sabe que el cable UTP38 categora 5 tiene una garanta de conectividad hasta 100 metros; as que no habra problemas si se cablease hasta el 4to piso, pero hasta este momento se no es el caso.

36 37

Computadores conectados a la red, que proveen y/o utilizan servicios a/de ella. Wireless Local Area Network 38 Unshielded Twisted Pair

59

GRFICO 41: PLANO DEL 1ER PISO CON UBICACIN DEL MDEM-ROUTER

PC

Cable UTP categora 5

Modem-router ADSL marca Huawei


60

2.16 Equipos y sistemas necesarios para la red VoIP

Para tener un servicio en el cual nuestros huspedes tengan un dispositivo telefnico dentro de su habitacin para realizar llamadas a la recepcin o llamadas a otros telfonos nivel local y nacional, hace falta contar con telfonos IP, y tambin una correcta administracin de todos estos telfonos IP, la asignacin de energa elctrica y anchos de bandas de los mismos; asimismo, de algn terminal para gestionar y visualizar el desempeo de la red, sistema de facturacin de llamadas salientes, etc. Sin olvidar tambin la importancia de mantener los costos bajos para la implementacin del proyecto, esto es fcil de resolver a travs de un bajo nivel de inversin en equipamientos. Entonces, la solucin tecnolgica se basa en dos puntos primordiales: la infraestructura e implementacin de la red. Se necesita una infraestructura de red para la VoIP, ya que esta empresa no cuenta con una que interconecte las habitaciones. Para lograr alcanzar estos puntos con satisfaccin y de forma rentable, se tiene que hacer uso de una central telefnica IP y de distintos dispositivos de red como switch, telfonos IP, etc. Otro aspecto est en el desarrollo y distribucin del cableado en la construccin de la empresa, la configuracin y pruebas de algunos dispositivos y software necesarios. Trataremos ahora sobre los equipos de hardware y sistemas necesarios.

2.16.1 IP-PBX

Para resarcir en costos el camino est en usar un software completo de comunicaciones basado en software libre en donde convergen aplicaciones de voz, datos y funciones tradicionales de conmutacin como lo hara una centralita PBX39. El sistema que tilda convenientemente es Asterisk, ste es un programa de software libre (bajo licencia GPL40) que proporciona funcionalidades de una central telefnica (PBX). Como cualquier PBX, se puede conectar un nmero determinado de telfonos para hacer llamadas entre s e incluso conectar a un proveedor de VoIP o bien a una RDSI41 tanto bsicos como primarios. Asterisk incluye muchas caractersticas

anteriormente slo disponibles en costosos sistemas propietarios PBX como39

Private Branch Exchange, central telefnica conectada directamente a la red pblica de telfono por medio de lneas troncales para gestionar. 40 General Public License. 41 Red Digital de Servicios Integrados.

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buzn de voz, conferencias, IVR42, distribucin automtica de llamadas, y otras muchas ms. Los usuarios pueden crear nuevas funcionalidades escribiendo un dialplan43 en el lenguaje de script de Asterisk o aadiendo mdulos escritos en lenguaje C o en cualquier otro lenguaje de programacin reconocido por Linux. Quiz lo ms interesante de Asterisk es que reconoce muchos protocolos VoIP como pueden ser SIP, H.323, IAX y MGCP. Asterisk puede interoperar con terminales IP actuando como un registrador y como gateway entre ambos. Asterisk no requiere del pago de licencias ya que stas son ilimitadas y su nica limitante est basada en la capacidad del equipo fsico (hardware del servidor).GRFICO 42: LOGOTIPO DE ASTERISK

Fuente: http://www.asterisk.org/

2.16.2 Servidor Asterisk con Trixbox

Usaremos el sistema Trixbox, que es una distribucin del sistema operativo GNU/Linux, basado en CentOS, que tiene la particularidad de ser una central telefnica (PBX) por software basada en la PBX de cdigo abierto Asterisk. Como cualquier central PBX, permite interconectar telfonos internos de una compaa y conectarlos la red telefnica convencional (RTB - Red telefnica bsica). El paquete trixbox incluye muchas caractersticas que antes slo estaban disponibles en caros sistemas propietarios como creacin de extensiones, envo de mensajes de voz a e-mail, llamadas en conferencia, mens de voz interactivos y distribucin automtica de llamadas. Trixbox, al ser un software de cdigo abierto, posee varios beneficios, como es la creacin de nuevas funcionalidades. Algo muy importante es que no slo42 43

Interactive Voice Response. Software que permite determinar el tratamiento que debe darse a un nmero discado.

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soporta conexin a la telefona tradicional, sino que tambin ofrece servicios VoIP -voz sobre IP-, permitiendo as ahorros muy significativos en el coste de las llamadas internacionales, dado que stas no son realizadas por la lnea telefnica tradicional, sino que utilizan Internet. Los protocolos con los cuales trabaja pueden ser SIP, H.323, IAX, IAX2 y MGCP. Trixbox est diseado para empresas de 2 a 500 empleados. Trixbox viene en una imagen ISO44 de un servidor de Asterisk preconfigurado que hace la instalacin y el despliegue ms fcil. El Trixbox contiene una versin completa de Asterisk y otras aplicaciones preconfiguradas consideradas complementos. Despus de instalar Trixbox, se tendr un PBX completamente funcional que podr ser personalizado de acuerdo a las necesidades propias.GRFICO 43: LOGOTIPO DE TRIXBOX

Fuente: http://www.trixbox.org/

2.16.3 Computadora Servidor

Asterisk es un IP-PBX, que debe ser instalado en una computadora, en este caso la administracin ya cuenta con una computadora, que no tienen un propsito especfico, sino que es para diversos usos de poco valor. Esta computadora cuenta con las siguientes caractersticas: Procesador Pentium 4 de 3.00 GHz. 512 MB de memoria RAM. Dos discos duros (de 60 GB y 60 GB respectivamente). Sistema operativo Windows XP Service Pack 3. 128 MB de memoria RAM de video. Audio Intel integrado. Unidad de CD-ROM y DVD-ROM.

44

Archivo donde se almacena una copia o imagen exacta de un sistema de ficheros.

63

Tarjeta de red Ethernet 10/100 marca D-Link.GRFICO 44: COMPUTADORA SERVIDOR


2.16.4 Tarjeta de telefona

Hace falta una exigencia de hardware adicional para la computadora servidor IP-PBX, esto es la adquisicin de una tarjeta de telefona anloga para conexin con la PSTN45. Ser la tarjeta analgica marca Sangoma, modelo B600E de 04 FXO46+1 FXS47 - Bus PCI Express.

GRFICO 45: TARJETA SANGOMA

Fuente: Ficha tcnica Sangoma Analog Voice Card B-Series

45 46

Red Telefnica Pblica Conmutada. Foreign Exchange Office. 47 Foreign Exchange Station.

64

2.16.5 Switch

Los switches son dispositivos de la capa de enlace de datos que, al igual que los puentes48, permiten interconectar mltiples segmentos LAN fsicos en redes sencillas ms grandes. Dado que deseamos algn switch de marca reconocida y de buenas prestaciones para las exigencias de red de este proyecto, se escoge el Cisco Catalyst Express 520 de 24 puertos ethernet. Algunas de las caractersticas del switch Cisco pensado para este proyecto son:

Anchura: 44.5 cm. Profundidad: 36.6 cm. Altura: 4.4 cm. Peso: 5.5 kg. Memoria RAM: 32 MB. Memoria Flash: 16 MB Flash. 24 puertos 10/100 con acceso a PoE49. 2 puertos 10/100/1000BASE-T o puertos SFP50 para la conectividad al servidor.

GRFICO 46: SWITCHES CISCO CATALYST EXPRESS 520

Fuente: http://www.cisco.com/

48 49

Dispositivo de capa 2 diseado para crear dos o ms segmentos LAN. Power over Ethernet. 50 Small Form Factor Pluggable.

65

2.16.6 Telfonos IP

El telfono Cisco 7912G es el elegido para nuestras habitaciones. Este modelo es un telfono IP con todas las funcionalidades de un telfono clsico (permite hacer y recibir llamadas). Adems permite otras muchas funcionalidades como rellamada, marcacin rpida y conferencias, etc. Cisco ofrece una amplia gama de telfonos IP y dispositivos de comunicaciones diseados para sacar el mximo provecho de las redes convergentes de voz y datos. Por su parte, estos dispositivos brindan la comodidad y facilidad de uso que caracteriza a los telfonos empresariales; adems cuentan con pantalla LCD51 y teclas programables dinmicas para las funciones de llamada. Harn falta trece unidades de telfonos IP para el desarrollo del proyecto.GRFICO 47: TELFONO IP CISCO MODELO 7912

Fuente: http://www.cisco.com/

2.16.7 Router ADSL

La serie 870 de Cisco es una gama de routers de configuracin fija y acceso rpido de banda ancha o ADSL52. Dispone del rendimiento necesario para ejecutar al mismo tiempo servicios como cortafuegos, encriptacin en la

51 52

Liquid Crystal Display. Asymmetric Digital Subscriber Line.

66

VPN53 y transmisin inalmbrica de datos para hasta veinte usuarios. A esto se aaden funciones QoS54 para optimizar las aplicaciones de voz y vdeo. Para facilitar la configuracin, los dispositivos se suministran con el Cisco Router and Security Device Manager (SDM). De esta forma, el router puede ser gestionado remotamente por el personal informtico o por el proveedor de servicios (a travs de servicios gestionados). Los routers de servicios integrados de la serie 870 ofrecen:

Conexin segura a Internet mediante un cortafuego de inspeccin dinmica. Soporte IPSec55 VPN para oficinas de menor tamao. Sistema de prevencin de intrusiones y soporte antivirus por medio del Network Admission Control (NAC). Un conmutador LAN de 4 puertos con PoE56 opcional. Soporte IPv6. Soporte VLAN (creacin de LANs virtuales). Conexiones inalmbricas seguras por medio de la opcin WLAN 802.11b/g. Instalacin y mantenimiento sencillos y rpidos, tambin desde el exterior con el Cisco Security Device Manager.GRFICO 48: ROUTER CISCO ADSL 877W

Fuente: http://www.cisco.com/53 54

Virtual Private Network. Quality of service. 55 Internet Protocol security. 56 Power over Ethernet.

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CUADRO 13: CARACTERSTICAS DEL ROUTER CISCO 877W

Caractersticas Interfaz WAN Wireless 802.11b/g opcional RDSI S/T (RDSI BackUp) Dial BackUp con mdem externo Asistente Hardware VPN Puertos USB 2.0 (Security Tokens) Conmutador 802.1q 4 puertos Puertos DMZ Standard 802.1af (Power over Ethernet) Puertos AUX58 & Consola Fuente: http://www.cisco.com/

Disponibilidad ADSL/POTS57 S No S S No S S S S

2.17 Materiales y herramientas para el cableado de la red

Como cualquier proyecto de red, la implementacin de cero involucra una serie de materias que hay que adquirir indefectiblemente. Todos los materiales

comprometidos estn en el siguiente cuadro:CUADRO 14: LISTA DE MATERIALES PARA EL DESARROLLO DE LA RED

Materiales Canaletas 39x18mm (8 cables) Canaletas 24x14mm (4 cables) Curva plana 39x18mm (8 cables) Curva plana 24x14mm (4 cables) T creciente 24x14mm a 39x18mm T plana 24x14mm (4 cables) Rinconero 39x18mm (8 cables) Rinconero 24x14mm (4 cables) Cable UTP categora 5e

Cantidad 19 unidades 37 unidades 30 unidades 48 unidades 3 unidades 6 unidades 3 unidades 12 unidades 500 metros

57 58

Plain old telephone service. Auxiliary line.

68

Etiquetas para rotuladores de red Roseta embutida RJ45 de pared Patch-cord cat. 5e de un metro Patch Panel de 24 puertos Pegamento Tarugos y tornillos Rack de pared Fuente: Elaboracin propia.

1 caja 13 unidades 13 unidades 1 unidad 1 unidad 50 unidades de c/u 1 unidad

Se enlista ahora las herramientas necesarias:CUADRO 15: LISTA DE HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE LA RED

Herramientas de red Impact tool Etiquetadores de Red Cortador y pelador de cable Testeador de red Fuente: Elaboracin propia.

Cantidad 1 unidad 1 unidad 1 unidad 1 unidad

2.18 Costos de la Inversin

En la inversin ya no debe considerarse el precio de una PC nueva, por considerarse eficiente la computadora que es parte del patrimonio de la institucin. Por otra parte, el mdem-router Huawei que, actualmente, opera es de gama baja por lo que sea reemplazado por el Cisco 877w. Todos los otros materiales, telfonos IP, etc. sern adquiridos. Los costos descritos en estos tpicos incluyen impuestos y estn en nuevos soles.

2.18.1 Costos de anlisis y diseo de la red El proceso de diseo de una red involucra analizar y comprender la situacin actual de la empresa u organizacin antes de proponer un cambio en su red de comunicacin o simplemente construir una si no lo hubiera. Para esto, el diseador debe conocer tanto el estado actual de la empresa (factores internos) como el mercado actual (factores externos); puntos vistos en el

69

captulo I y II de este mismo texto. Para el desarrollo de este proyecto se necesit tener acceso a los planos arquitectnicos de la edificacin, realizar visitas presenciales a las habitaciones, hacer entrevistas y consultas, observacin meticulosa de las redes ya existentes y uso inteligente de los conocimientos adquiridos en redes y teleprocesos. Como acadmicos, este estudio demanda una utilidad monetaria que es variable segn las dimensiones de la organizacin y de la complejidad que sta demanda; para nuestro caso y dada la categorizacin del hospedaje, los precios considerados son los que se ven en este cuadro:CUADRO 16: PRECIOS DEL ANLISIS Y DISEO DE LA RED

Descripcin Inversin en anlisis de la red Inversin en diseo de la Red TOTAL Fuente: Elaboracin propia.

Precio S/. 20

Tesis de Voz Ip Asterisk

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