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Historia sobre los orígenes del teléfono
Introducción
En este espacio vamos a tratar temas relacionado a la telefonía IP, pero para tener una visión más completa sobre esta tecnología primero vamos a abordar la tecnología telefónica desde lo que es la telefonía análoga, siguiendo a la telefonía digital tradicional y por último abordando de manera concreta el tema de la telefonía IP con su tecnología VoIP (Voice over IP) o en español Voz sobre IP.
VoIP es una tecnología revolucionaria que lleva la telefonía a converger con Internet manejándose como única plataforma y en ocasiones siendo transparente la frontera de una tecnología y otro para un usuario común. Pero sobre lo que es esta tecnología y todos sus atributos vamos a hablar en temas siguientes y de manera más profunda. De momento vamos a tratar el funcionamiento de la telefonía análoga que es donde inicia todo este mundo.
Telefonía Análoga.
La señal análoga es una espacie de corriente eléctrica codificada que se transmite a través del cableado o de medios inalámbricos. Cada que una persona habla a través de medios análogos los sonidos que salen de la boca son convertidos en señales eléctricas y enviado a través del medio, precisamente como una señal eléctrica.En una conversación telefónica análoga cada vez que baja o sube la voz, es decir cada cambio de tono de voz es interpretado por el medio como una variación de corriente eléctrica, es decir, la propiedad de la voz va a ser producto de una combinación entre la corriente, el voltaje eléctrico, la carga y la frecuencia.
En referencia a la comunicación análoga, hemos establecido lo que pasa con los sonidos para que se produzca la comunicación, se convierte en señales eléctricas para ser transmitido por el medio. Pero, ¿Cómo se da la comunicación análoga a través del teléfono? Veamos.
Funcionamiento de la telefonía análoga en ambiente hogareño.
Reiteramos el planteamiento de que por el cableado en una comunicación análoga lo que pasa es señal eléctrica, pero no solo es la señal de nuestra voz, sino que existen múltiples señales.
La pregunta sería: ¿Cuáles señales? Lo cierto es que para que se marca un número telefónico, cada digito tienen una seño y usted puede escuchar el tono cuando lo marca y se escucha bien va a establecer la diferencia entre cada número.
Cuando marca el número completo va a escuchar una señal si el teléfono está disponible.
Si al marcar el teléfono no está disponible (ocupado) la señal va a ser diferente.
Ahora vamos a ver cómo funciona el cable en un teléfono análogo. Un circuito análogo está estructurado por un par de cables. En este par de cables cada uno tiene su función bien definida.
TIP es denominado el cable que es considerado la tierra o también denominado el lado positivo de la conexión.
RING es denominado como la batería o también denominado el lado negativo de la conexión.
Los cablesTIP y RING son los que alimentan la telefonía analógica, es decir, los que permiten su funcionamiento, así como funciona la batería de un vehículo cualquiera,va a contener dos polos el positivo y el negativo.
Una cosa es cuando se esté comunicando por el teléfono y otra distinta es cuando el teléfono está colgado. Cuando el teléfono está colgado separa los dos cables TIP y RING evitando con esto que fluya la señal a través del teléfono.
Cuando se levanta el teléfono, el teléfono conecta los dos cables, lo que provoca que una señal eléctrica (voltaje de 48 V CC) fluya desde la oficina central (CO) de la compañía telefónica al teléfono. Esto se conoce como señalización de inicio de bucle.
El deslumbramiento ocurre cuando levanta el teléfono para realizar una llamada saliente al mismo tiempo que entra una llamada en la línea telefónica antes de que el teléfono tenga la oportunidad de sonar. Esto te da el incómodo momento de, "Uhhh ... ¡Oh! ¡Hola Fernando! Lo siento, no sabía que estabas hablando por teléfono ". En entornos domésticos, esto no suele ser un problema por un par de razones.
Primero, las posibilidades de tener una llamada saliente y entrante simultánea son escasas.
En segundo lugar, si tiene una llamada entrante, siempre está destinada a su casa (a menos que la persona que llamó marcó el número incorrecto).
Para alimentar este primer tema vamos a comprender los siguientes términos que son puntuales para poder comprender de manera efectiva el tema de telefonía analógica a nivel empresarial.
PSTN estas son las siglas correspondientes a la Red Telefónica Pública conmutada y hacer referencia a las conexiones de todas las empresas prestadoras de servicios telefónicos de un país.
PBX (Private Branch Exchange) es una central telefónica que se instala a lo interno de una empresa, también es conocida con el nombre de centralita. Conociendo estos dos términos ya podemos seguir tratando el tema de la telefonía análoga en entorno empresarial.
Para una mejor comprensión vamos a ver de manera detenida y hasta el final el siguiente video.
Telefonía Digital.
Los circuitos analógicos que acabamos de describir parecen funcionar bien, entonces, ¿por qué necesitamos circuitos digitales?
Hay dos razones principales:
1- Se ocupa de las ineficiencias de lo analógico.
2- Tratas con sus limitaciones de distancia.
En lo que respeta a la eficiencia, lo analógico simplemente no escala bien. Según lo que aprendió sobre las señales automáticas, sabe que, para cada llamada de voz hecho con teléfono analógico, necesitamos dos cables: uno para el Ring y otro para Tip. Con las señales digitales, tenemos la capacidad de muestrear frecuencias de voz modernas, convertir el resultado en binario, comprímalo y envíelo a través de una red IP usando menos ancho de banda que solo enviando la forma de onda diseñada a través del cable. Debido al tamaño más pequeño, podemos usar otras técnicas para enviar múltiples flujos de voz a través de menos pares de cables.
Con las señales análogas también hay que lidiar con una limitación de distancia. Porque las señales analógico son puramente eléctricas en el cable, en distancias más largas estas señales eléctricas se van degradando. Para abordar el problema de la degradación se pueden usar repetidores eléctricos para ayudar a ampliar la distancia de la comunicación analógica. Estos repetidores se colocan en el cable a ciertos puntos de distancia.
El trabajo del repetidor es escuchar las señales eléctricas que llegan por un extremo y reproducir las señales para que tomen fuera y pase al otro lado. Si bien esto puede funcionar para extender un poco más las distancias, dejan de ser productivo en un momento determinado. Esto se debe a que los repetidores pueden interpretar pulsos eléctricos llamados ruido en el cable y supone falsamente que son parte de la señal que se va a repetir. Este ruido se sigue retransmitiendo por el repetidor. Después de que la señal se repite varias veces, una cantidad considerable de ruido eléctrico ahora acompaña a nuestra señal de voz análoga. Cuando finalmente llega al otro lado, el ruido eléctrico sale como estática audible en el auricular del teléfono receptor.
Si has jugado el juego en el que una persona susurra un mensaje al siguiente, y luego susurran lo que interpretaron al siguiente y así a la vez el mensaje se repite hasta que llega al último. El mensaje casi siempre llega ¡equivocado! O distorsionando. Este juego es muy similar en concepto a lo que ocurre con los repetidores analógicos a lo largo de la distacia.
Entonces, ahora que sabe, necesitamos circuitos digitales para superar las ineficiencias y la distancia que produce las limitaciones de los circuitos analógicos.
Veamos cómo podemos transformar las ondas analógicas en formato digitales . La digitalización de la voz resuelve nuestro problema de distancia porque en lugar de transportar señales electricidad, solo nos tenemos que preocupar de transportar números, como pronto verás, después de que haya visto cómo digitalizar ondas programadas, le explicaré cómo podemos transportar eficientemente múltiples flujos de voz sobre el mismo par de cables usando una técnica llamada multiplexación.
Son necesarios cuatro pasos para transformar una señal de señal en una señal digital comprimida.
Los pasos siempre ocurren en el siguiente orden:
1. Muestra la señal de voz cambiada.
2. Cuantifique la muestra.
3. Codifique la muestra digital.
4. Comprima la muestra codificada.
Paso 1. Muestra la señal de voz cambiada.
Un teléfono analógico estándar puede captar ondas sonoras de 0 a 4000 Hertz. usando esto rango de frecuencia, la voz humana se muestrea 8.000 veces por segundo. ¿Cómo se les ocurrió esta frecuencia de captura? En 1924, un ingeniero de Bell Labs llamado Dr. Harry Nyquist entendió que usando una formula matemática, podría encontrar la relación optima entre la calidad de audio y las frecuencias de muestreo de ancho de banda aceptables.
Nyquist estaba haciendo investigación teórica en el campo de la mejora de las velocidades de transmisión de datos utilizando líneas analógicas. Su investigación proporcionó la base para las transmisiones digitales que actualmente se encuentran en uso.
Mientras realizaba esta investigación, Nyquist descubrió los beneficios de ahorro de ancho de banda de muestrear continuamente señales marcadas y convertirlas a formato digital.
Esta teoría es ahora conocida como la fórmula de Nyquist:
Velocidad máxima de datos (bits/seg) = 2 × B × log2 V
B = ancho de banda y
V = número de niveles de voltaje
Entonces, ¿Qué significa todo esto? Nyquist descubrió que si muestrea una onda de sonido a las dos veces la frecuencia más alta percibida, puede reconstruir con precisión la señal digitalmente.
Dado que 4000 Hz es aproximadamente la frecuencia más alta que puede alcanzar una voz humana, los sonidos se muestrean 8.000 veces por segundo.
Aunque el rango de frecuencia que usamos con la fórmula de Nyquist está entre 0 y 4000 Hz, la voz humana promedio cae dentro del rango de 200 a 2800 Hz. los filtros están establecidos en el teléfono para recoger cualquier sonido que se encuentre dentro del rango de 300 a 3300 Hz. Sonido las ondas en los rangos 0 – 299 y 3301 – 4000 Hz se utilizan para la señalización fuera de banda. El tráfico de Voz se considera que está dentro de banda.
Una vez que los sonidos analógicos son filtrados, una técnica llamada Modulación de Amplitud de Pulso (PAM) se realiza en la forma de onda. PAM toma una porción de la longitud de onda a un número constante de 8.000 intervalos por segundo. Usando estas muestras, es posible reconstruir toda la onda en el otro lado de la conexión sin tener que enviar realmente la onda completa.
Paso 2. Cuantifique la muestra.
El proceso de digitalización de voz se llama Modulación de Código de Pulso (PCM). PCM utiliza un método llamado cuantificación para codificar la forma de onda desarrollada en datos digitales para el transporte y luego para decodificar los datos para volver a convertirlos en forma de teléfono (los voltajes de CC que impulsan el Altavoz del teléfono). La cuantificación es el lenguaje utilizado en este proceso de codificación. Cada muestra análoga recibe un código numérico cuantificado que se acerca lo más posible a la amplitud de la señal En el siguiente paso, estos números se utilizarán para codificar la forma de onda para transporte.
Paso 3. Codifique la muestra digital.
Una vez completada la cuantificación, el paso 3 del proceso PCM es poner los datos en un formato que se puede enviar fácilmente por cable. Usamos el sistema binario para hacer que esto suceda. Binario es el sistema de numeración utilizado en los sistemas electrónicos digitales, consistente en una serie de 1 y 0 bits llamados para representar cualquier valor numérico.
Independientemente de la técnica PCM que utilice, el codificador utiliza los números cuantificados que representan formas de onda modernas y convierten estos números en binarios. los 8.000 frecuencia de captura se convierte en un número binario de 8 bits. Por lo tanto, necesitamos 64 Kbps de ancho de banda para transportar una sola llamada digital. Llegamos a los 64 Kbps (o 64.000 bits) usando las siguientes matemáticas: 8000 muestras × 8 bits por muestra = 64 000 bits
Existen múltiples métodos para codificar las señales cuantificadas. La inteligencia o el algoritmo detrás de la codificación y decodificación se llama códec (abreviatura de compresor/descompresor). Según el códec que se utilice, la calidad de la codificación las formas de onda, así como el tamaño del flujo de datos codificados, pueden diferir cualquiera de los dos tipos comunes de técnicas de conversión binaria PCM que se utilizan en la mayoría de los sistemas de voz.
El primer tipo de PCM se llama u–law se usa más comúnmente en los Estados Unidos, Canadá, y Japón.
El segundo tipo de conversión binaria PCM es a-law se usa casi en cualquier otro lugar del planeta.
Es importante señalar que las dos técnicas PCM no son compatibles entre sí y deben transcodificarse para la interoperabilidad. La transcodificación es el proceso de convertir un códec a otro.
Paso 4. Comprima la muestra codificada.
La compresión se trata de obtener el mayor rendimiento. Como se mencionó anteriormente, los códecs se utilizan para codificar y decodificar datos de voz digitales. Recuerda que, aunque hemos estado discutiendo sobre circuitos de telefonía tradicional hasta este punto, la compresión se usa solo con tecnologías de voz más nuevas. Contienen también las especificaciones lógicas para comprimir y descomprimir estos datos para que puedan enviarse más eficientemente a través del cable. Cuando se utilizan menos bits por conversación de voz, entonces pueden existir más conversaciones simultáneamente en una cantidad finita de ancho de banda.
La compresión intenta eliminar la redundancia en los datos que se envían. Se intenta hacer coincidir su muestra codificada original con algo muy similar a una muestra conocida. A continuación, utiliza esta muestra conocida, que se puede identificar con un flujo binario mucho más pequeño, para enviar a través del cable. Cuanto menor sea el flujo que se envía a través del cable, más individual ¡Las secuencias se pueden enviar a través del mismo cable al mismo tiempo!
Sin embargo, hay una compensación a la compresión. Debido a que la muestra codificada real no es usada, cuando la muestra digital se decodifica y se vuelve a convertir en decodificador, no es una muestra exacta reproducción de la fuente original muestreada. Normalmente, lo que la gente nota es que el audio convierte la voz humana en un sonido más robótico. Y cuanto más se comprima la muestra, más pierde cualquier tipo de singularidad en el otro extremo.
Para completar la explicación, vamos a ver el siguiente video que explicar la manera práctica de como funcionan tanto la señal análoga como la digital en una PBX.
Funcionamiento de la Telefonía Digital.
Interfaces de voz digital
Los circuitos analógicos están bien si necesita solo unas pocas líneas PSTN en su negocio. Si tu necesita aproximadamente 5 o más líneas externas, por lo general es más rentable buscar como solución un circuito troncal digital como un T1 o E1.
Desde un punto de vista físico, T1 y E1 los circuitos generalmente terminan en el sitio del cliente en forma de cableado de cobre, generalmente cableado de categoría 5. Este mismo cableado se utiliza para conexiones LAN Ethernet. Circuitos terminan usando un conector estándar RJ-45. Mirando los ocho pines que contiene el RJ-45, puede ver que un T1 usa los pines 1 y 2 para transmitir y 4 y 5 para recibir. La Figura muestra los pin usados en la T1/E1 para brindarle una mejor comprensión de cómo se utiliza cableado.
El circuito digital entregado al cliente se denomina nuevamente bucle local. Finalmente, la mayoría de los circuitos digitales agrupan múltiples líneas de voz en una sola línea troncal que se entrega al cliente. Veamos algunos de los circuitos digitales más populares que ofrecen las PSTN.
El circuito de interfaz de velocidad básica (BRI)
ISDN ofrece la capacidad de hacer dos llamadas en canales de 64 Kbps, llamados canales portadores o canales B. La comunicación de voz en sí mismo utiliza la cantidad total del canal de 64 Kbps. Toda la señalización de llamadas se realiza fuera el canal de voz.
Este tipo de señalización se conoce como out-of- señalización de banda. En el ISDN BRI, la señalización se realiza en un tercer canal que tiene 16 Kbps de ancho de banda. Este canal de señalización se denomina canal de datos o D. Así, un circuito ISDN BRI único ofrece dos canales B más un canal D para señalizar al portador de canales.
El principal tipo de señalización BRI utilizado en el canal D es Q.931. Este es uno de los formatos de señalización más populares utilizado por las redes PSTN de todo el mundo.
Es importante tener en cuenta que existe una diferencia entre la tasa de bits de ISDN y el ancho de banda disponible para realizar llamadas. La tasa de bits completa de un circuito ISDN BRI es 192 Kbps. Esto incluye los 2 x 64 Kbps canales B y el canal D de 1 × 16 Kbps. los otros 48 Kbps se utilizan para tramas y sincronización. Entonces, mientras que la tasa de bits puede ser de 192 Kbps para un ISDN BRI, el ancho de banda es de 144 Kbps.
Señalización asociada al canal T1
La señalización asociada al canal T1 (CAS) tiene 24 canales asociados. Cada uno de estos canales pueden transportar tráfico de voz. Esto significa que 24 llamadas de voz simultáneas puedes ocurrir al mismo tiempo. La señalización para el tráfico ocurre en banda, lo que significa que los bits que se utilizan normalmente para la voz se toman y se reutilizan para ayudar con el control y la señalización de la circuito. Esto a menudo se denomina señalización de bits robados (RBS). 8 Kbps de cada canal de 64 Kbps se utiliza para la señalización en lugar de utilizar un canal completo para la señalización compartida fuera de banda.
Analicemos esto un poco más para su comprensión.
Cada T1 CAS tiene 24 canales que pueden transmitir 8 bits por canal cada uno. esto nos da un total de 192 bits. El T1 tiene un bit adicional para enmarcar, lo que eleva el total a 193 pedacitos Se pueden utilizar dos tipos de codificación de línea en un T1 CAS. El primer tipo de codificación de línea es llamado Super Frame (SF). Este es un tipo de estructura más antiguo y menos eficiente. Súper Frame agrupa 12 de estos marcos de 193 bits para su transporte. A continuación, utiliza el número para tramas como bits de señalización. La señalización T1 CAS luego mira cada sexto marco para la señalización. Esto resulta ser 2 bits que se denominan bits A y B, que residir en los fotogramas 6 y 12.
Un método de encuadre CAS más nuevo se llama Extended Super Frame (ESF). Este método agrupa 24 de los marcos de 193 bits juntos. Debido a que ESF agrupa grupos más grandes de marcos, esto libera bits adicionales. Así que ahora, con ESF tenemos 4 bits para señalización en lugar de los 2 que ofreció SF. Los 4 bits se denominan bits A, B, C y D. Residen en tramas 6, 12, 18 y 24. Estos bits de encuadre adicionales permiten una mayor inteligencia y la capacidad de comprobación de errores de proceso mediante el método de comprobación de redundancia cíclica (CRC). La mejor eficiencia y el manejo de errores hacen que el marco ESF sea la opción mas óptima. Casi todos los proveedores de telefonía moderna ahora usan ESF para sus circuitos T1.
En los circuitos CAS se utilizan tres tipos de métodos de señalización. Estos métodos de señalización utilizan los cuatro bits de trama A, B, C y D ESF para sincronización, control y manejo de errores del circuito Cuando aprovisiona un T1 CAS de la compañía telefónica, deben informarle usted qué tipo de señalización van a utilizar. Deberá configurar el tipo correcto de señalización en su interfaz de puerta de enlace de voz T1.
Los tres tipos de métodos de señalización son:
• Inicio de bucle
• Comienzo de tierra
• E & M (Un modo de señalización de supervisión utiliza señales de CC denominadas conductores E y M. se encontraron principalmente dentro de la PSTN entre conmutadores telefónicos. la tecnología es quedando obsoleto a favor de los circuitos PRI.)
Señalización asociada al canal E1
El E1 CAS es un poco raro. Los circuitos E1 tienen un total de 32 canales, en comparación con 24 canales con una T1. A diferencia del T1 CAS, que utiliza señal de bit robado para control y señalización del circuito, el E1 utiliza señalización fuera de banda en los canales 1 y 17.
Multiplexación
En la sección anterior discutimos cómo los circuitos digitales como ISDN BRI/PRI y CAS. Los T1 tienen múltiples canales que dividen el ancho de banda en segmentos de voz separados.Por ejemplo, puede pensar en un T1 PRI que tiene 23 canales D físicos para el tráfico de voz y 1 canal D para señalización de información.
Si bien es útil pensar en estos canales como cables separados físicamente, eso no es en realidad, el caso. En cambio, todos los circuitos se transmiten sobre los mismos pares de cables de cobre o fibra - conexiones ópticas. En realidad, el equipo de telecomunicaciones utiliza lo que es conocida como multiplexación para segmentar lógicamente una sola conexión en múltiples conexiones.
La multiplexación es la respuesta del circuito digital al problema de la eficiencia energética. analógico, cada llamada telefónica requiere un par de cables para transmitir la señal. Si digitalizamos nuestra voz llamadas, podemos reducir los requisitos de ancho de banda necesarios para transportar las llamadas y podemos finalmente, utilice la multiplexación para transportar múltiples llamadas a través del mismo par de cables. Si bien hay muchos tipos diferentes de multiplexación, los dos tipos principales que deben familiarizarse con la multiplexación por división de tiempo (TDM) y la división de tiempo estadística Multiplexación (STDM). Ambos tipos manejan la multiplexación de forma ligeramente diferente y, en última instancia, manejar el ancho de banda del circuito de diferentes maneras. Ahora vamos a echar un vistazo más de cerca a estos dos métodos.
Tiempo - Multiplexación por división
La multiplexación por división de tiempo a menudo se denomina multiplexación en modo de circuito debido a la naturaleza fija de los intervalos de tiempo. Cada intervalo de tiempo vuelve a ocurrir en un orden específico. Esto significa que se puede transmitir un número limitado de circuitos en una sola conexión. Este es el tipo de multiplexación que normalmente se encuentra en las redes PSTN actuales, como los circuitos ISDN PRI, donde un Número fijo de circuitos o canales que transmiten voz en flujos de 64 Kbps.
Tiempo estadístico - Multiplexación por división
Tiempo estadístico: la multiplexación por división a veces se denomina multiplexación en modo paquete. Se considera más avanzado que el TDM estándar. Mientras TDM reserva un intervalo de tiempo para un canal, independientemente de los datos que lo requieran, STDM reserve un intervalo de tiempo en el cable solo cuando se requiera la ranura para enviar o recibir datos. Por el ancho de banda ahorro, en realidad es posible sobresuscribir el circuito para conectar más dispositivos finales que hay ancho de banda física real para. El razonamiento detrás de esto es que es poco probable que todos los teléfonos estarían en uso exactamente al mismo tiempo y, por lo tanto, el circuito puede ser mejor aprovechado.
Con el objetivo de brindar mayor claridad al tema, dejamos un video explicando de manera visual el tema de la señalización, que en sí es el punto fuerte de este tema.
Funcionamiento de la PSTN.
Todos los estándares de señalización y métodos de comunicación discutidos en la sección anterior generalmente se centran en la conexión a una red de voz masiva, conocida como PSTN. Si alguna vez ha realizado una llamada desde el teléfono de su casa, ha experimentado los resultados de la red de telefonía tradicional. Esta red no es diferente a muchas de las redes de datos de hoy. Su propósito principal es establecer vías mundiales que permitan a las personas conectarse, conversar y desconectarse fácilmente.
Piezas de la PSTN
Cuando se creó originalmente el sistema telefónico, se conectaron teléfonos individuales para permitir que las personas se comunicaran. Si deseaba conectarse con más de una persona, necesitaba varios teléfonos. Como puede imaginar, esta solución duró poco ya que se encontró un sistema más escalable. La PSTN moderna es ahora una red mundial (muy parecida a Internet), construida a partir de las siguientes piezas, como se muestra en la imagen:
Teléfono analógico: puede conectarse directamente a la PSTN y es el dispositivo más común en la PSTN. Convierte audio en señales eléctricas.
Bucle local: el vínculo entre las instalaciones del cliente (como un hogar o negocio) y el proveedor de servicios de telecomunicaciones.
Interruptor CO: proporciona servicios a los dispositivos en el bucle local. Estos servicios incluyen señalización, recolección de dígitos, enrutamiento de llamadas, configuración y desmontaje.
Troncal: proporciona una conexión entre conmutadores. Estos interruptores pueden ser CO o privados.
Interruptor privado: permite que una empresa opere una "PSTN en miniatura" dentro de su empresa. Esto proporciona eficiencia y ahorro de costos porque cada teléfono de la compañía no requiere una conexión directa al interruptor de CO.
Teléfono digital: normalmente se conecta a un sistema PBX. Convierte el audio en binarios 1s y 0s, lo que permite una comunicación más eficiente que la analógica. Muchos creen que la PSTN eventualmente será absorbida en Internet. Aunque esto puede ser cierto, se deben hacer avances en Internet para garantizar la calidad de servicio (QoS) adecuada para las llamadas de voz.
Como es contumbre para nosotros, vamos a dar una explicación mediante un video sobre como funciona la Red telefónica o PSTN:
Estructura de los planes de numeración de la PSTN
Así como las redes de datos usan el direccionamiento IP para organizar y ubicar recursos, las redes de voz usan un plan de numeración que organiza y ubica teléfonos en todo el mundo.
Las organizaciones que administran sus propios sistemas de telefonía interna pueden desarrollar cualquier esquema de número interno que mejor se adapte a las necesidades de la empresa (similar al direccionamiento IP privado). Sin embargo, cuando se conecta a la PSTN, debe usar una dirección estándar válida E.164 para su sistema telefónico. E.164 es un plan de numeración internacional creado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT).
Cada número en el plan de numeración E.164 contiene los siguientes componentes:
Código del país
Código de destino nacional
Número de suscriptor
Numeración de América del Norte (NANP)
Como ejemplo, el Plan de Numeración de América del Norte (NANP) utiliza el estándar E.164 para desglosar los números en los siguientes componentes:
1-Código del país
En el caso de República Dominicana el código de país es el 1
2-Código de área
Los códigos de área de Repúblilca Dominicana son:809, 829 y 849
3-Oficina central o código de cambio
Este número va a depender de la compañía telefónica y la ciudad donde se encuentre ubicada la Central de oficina, como por el ejemplo la tradional central de moca: 578
4-Código de estación
Este hace referencia a los últimos 4 dígitos que representan al abonado, Por ejemplo: 3222
Con los elementos anteriores es que se forman los números telefónico, por ejemplo:
1-809-578-3222
El siguiente video explica de manera detallada como funciona el plan numérico:
Nota: En video de manera erronea digo que son 10 dígitos, pero la realidad es que el número telefónico
Introducción a Telefonía IP
Todo lo tratado hasta ahora trata de tomar la voz hablada (o datos analógicos) y convertirla en 1s y 0s binarios ( Información digital). La digitalización de la voz ahora se considera "vieja escuela".
Entonces, ¿qué hay de nuevo en VoIP? Aquí está: tomar esos 1s y 0s de la "vieja escuela" y colocarlos en un paquete de datos con información de direccionamiento IP en los encabezados. Luego puede tomar ese paquete VoIP y enviarlo a través de la red de datos en su oficina. Pero, ¿es así de simple? No necesariamente. Nuestras preocupaciones ahora se centran en garantizar que el paquete llegue a su destino a tiempo (QoS), eligiendo los métodos de codificación y decodificación (códec) adecuados, asegurándonos de que el paquete VoIP no caiga en las manos equivocadas (cifrado) y otras preocupaciones. Sin embargo, estos temas se desarrollarán a su debido tiempo; por ahora, ¡tómese un momento para simplemente disfrutar caminando hacia la "nueva frontera" de VoIP!
Los beneficios comerciales de VoIP incluyen los siguientes:
Menor costo de comunicación: en lugar de depender de costosas líneas de conexión o cargos de peaje para comunicarse entre oficinas, VoIP le permite reenviar llamadas a través de conexiones WAN.
Costo reducido del cableado: las implementaciones de VoIP generalmente reducen los costos de cableado a la mitad al ejecutar una única conexión Ethernet en lugar de cables de voz y datos. (Este ahorro de costos se realiza más en oficinas recién construidas).
Redes de voz sin interrupciones: dado que las redes de datos conectan oficinas, trabajadores móviles y teletrabajadores, VoIP naturalmente hereda esta propiedad. El tráfico de voz cruza "su red" (relativamente hablando) en lugar de salir a la PSTN. Esto también proporciona un control centralizado de todos los dispositivos de voz conectados a la red y un plan de marcado consistente. Por ejemplo, todos los usuarios pueden marcarse entre sí mediante extensiones de cuatro dígitos, aunque muchos de ellos pueden estar dispersos por todo el mundo.
Lleve su teléfono con usted: las estimaciones de costos para movimientos, adiciones y cambios (MAC) a un sistema PBX tradicional varían por MAC. Con los sistemas telefónicos VoIP, este costo se elimina prácticamente. Además, los teléfonos IP son cada vez más plug-and-play dentro de las oficinas locales, lo que permite movimientos con poca o ninguna reconfiguración de la red de voz. Además, cuando se combina con una configuración VPN, los usuarios pueden llevarse teléfonos IP a sus hogares y conservar su extensión de trabajo.
IP SoftPhones: los SoftPhones representan un ejemplo ideal de las posibilidades al combinar redes de voz y datos. Los usuarios ahora pueden conectar un auricular a su computadora portátil o de escritorio y permitir que actúe como su teléfono. Los SoftPhones se están integrando cada vez más con otras aplicaciones, como listas de contactos de correo electrónico, mensajería instantánea y videotelefonía.
Correo electrónico unificado, correo de voz, fax: todos los mensajes se pueden enviar a la bandeja de entrada de correo electrónico de un usuario. Esto permite a los usuarios obtener todos los mensajes en un solo lugar y responder, reenviar o archivar mensajes fácilmente.
Mayor productividad: las extensiones de VoIP pueden reenviar para sonar múltiples dispositivos antes de reenviar al correo de voz. Esto elimina el juego de "etiqueta de teléfono".
Comunicaciones ricas en funciones: debido a que las redes de voz, datos y video se han combinado, los usuarios pueden iniciar llamadas telefónicas que se comunican o invocan otras aplicaciones de la red de voz o datos para agregar beneficios adicionales a una llamada VoIP. Por ejemplo, las llamadas que fluyen a un centro de llamadas pueden extraer automáticamente los registros de los clientes en función de la información del identificador de llamadas o activar una transmisión de video para una o más de las personas que llaman.
Estándares abiertos y compatibles: de la misma manera que puede conectar en red computadoras PC de Apple, Dell e IBM, ahora puede conectar dispositivos de diferentes proveedores de telefonía. Aunque este beneficio aún no se ha realizado plenamente, permitirá a las empresas elegir el mejor equipo para su red, independientemente del fabricante.
El siguiente video da una idea más completa sobre la introducción a la telefonía IP
Procesadores de Señal Digital DSP
Cisco diseñó sus enrutadores con un propósito principal en mente: el enrutamiento. Mover paquetes entre una ubicación y otra no es una tarea intensiva del procesador, por lo tanto, los enrutadores Cisco no están equipados con el tipo de memoria y recursos de procesamiento con los que están equipadas las PC típicas. Por ejemplo, desde la perspectiva de un enrutador, tener 256 MB de RAM es bastante. Desde la perspectiva de una PC, 256 MB apenas lo ayudarán a sobrevivir el proceso de arranque de Microsoft Windows.
Pasando al ámbito de VoIP, la red ahora requiere que el enrutador convierta cargas de voz en transmisiones digitalizadas y en paquetes. Esta tarea podría abrumar fácilmente los recursos que tiene en el enrutador. Aquí es donde entran en juego los DSP. Los DSP descargan la responsabilidad de procesamiento de las tareas relacionadas con la voz del procesador del enrutador. Esto es similar a la idea de comprar una costosa tarjeta de video para una PC para descargar la responsabilidad del procesamiento de video del procesador de la PC.
Específicamente, un DSP es un chip que realiza todas las funciones de muestreo, codificación y compresión en el audio que ingresa a su enrutador. Si equipara su enrutador con tarjetas de interfaz de voz (VIC), permitiéndole conectarse a la PSTN o dispositivos analógicos, pero no equipara su enrutador con DSP, las interfaces serían inútiles. Las interfaces podrían conectarse activamente a las redes de voz heredadas, pero no tendrían el poder de convertir ninguna voz en forma empaquetada.
Algunos enrutadores Cisco también pueden tener DSP integrados en la placa base o agregados en tarjetas verticales. Sobre todo, es importante que agregue la cantidad necesaria de DSP a su enrutador para admitir la cantidad de sesiones activas de llamadas de voz, conferencias y transcodificación (conversión de un códec a otro) que planea admitir.
Nota: Los nuevos chips DSP son capaces de manejar llamadas de manera más eficiente y pueden manejar más llamadas de alta complejidad por chip que el hardware DSP más antiguo. Para encontrar la cantidad exacta de llamadas por DSP, use la herramienta de calculadora Cisco DSP mencionada en el consejo anterior.
Como todo los temas lo vamos acompañar con un video explicativo para buscar comprender mejor el tema en cuestión.
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