Voz sobre protocolu d'internet o Voz per protocolu d'internet, tamién llamáu voz sobre IP, voz IP, vozIP o VoIP (sigles n'inglés de Voice over IP: 'voz sobre IP'), ye un conxuntu de recursos que faen posible que la señal de voz viaxe al traviés d'Internet emplegando'l protocolu IP (Protocolu d'Internet). Esto significa que s'unvia la señal de voz en forma dixital, en paquetes de datos, en llugar d'unviala en forma analóxica al traviés de circuitos aplicables solo por telefonía convencional, como les redes PSTN (sigles de , rede telefónica pública conmutada).

Los protocolos d'internet que s'usen pa unviar les señales de voz sobre la rede IP conócense como protocolos de voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden trate como aplicaciones comerciales de la rede esperimental de protocolu de voz» (1973), inventada por ARPANET.

El tráficu de voz sobre IP puede circular por cualesquier rede IP, incluyendo aquelles coneutaes a Internet, como por casu les LAN (llocal area network: redes d'área llocal).

Ye bien importante estremar ente voz sobre IP (VoIP) y telefonía sobre IP. VoIP ye'l conxuntu de normes, dispositivos, protocolos ―a última hora, la teunoloxía― que dexa tresmitir voz sobre'l protocolu IP. La telefonía sobre IP ye'l serviciu telefónicu disponible al públicu, por tanto con numberación E.164, realizáu con teunoloxía de VoIP.Tampoco se debe confundir «telefonía sobre IP» con ToIP (text over IP: 'testu sobre IP').

Elementos

Veceru El veceru establez les llamaes voz, esta información recibir al traviés del micrófonu del usuariu (entrada d'información) se codifica, se empaqueta y, de la mesma forma, esta información se decodifica y reproduz al traviés de los altavoces o auriculares (salida de la información).

Un veceru puede ser un usuariu de Skype o un usuariu de dalguna empresa que vienda los sos servicios de telefonía sobre IP al traviés d'equipos como Arreyes (Adaptadores de teléfonos analóxicos) o teléfonos IP o Softphones que ye un software que dexa realizar llamaes al traviés d'un ordenador conectáu a internet.

Servidores Los servidores encargar de remanar operaciones de base de datos, realizáu nun tiempu real como n'unu fora d'él. Ente estes operaciones tiénense la contabilidá, la recoyida, el enrutamiento, l'alministración y control del serviciu, el rexistru de los usuarios.

Usualmente n'el servidores instálase software denominaos Switches o IP-PBX (conmutadores IP), exemplos de switches pueden ser "Voipswitch", "Mera", "Nextone" ente otros, y d'IP-PBX pueden ser los de Alcatel-Lucent, Cisco o Avaya en marques comerciales y Asterisk de códigu abiertu.

Gateways (puertes d'enllaz o pasarela)

Los gateways (puertes d'enllaz o pasarela) brinden una ponte de comunicación ente tolos usuarios, la so función principal ye la d'aprovir interfaces cola telefonía tradicional fayadiza, que funcionara como una plataforma pa los usuarios (veceros) virtuales.

Los gateways utilizar pa terminar la llamada, esto ye: el veceru anicia la llamada y el gateway termina la llamada, eso ye cuando un vecera llapada a un teléfonu fixu o móvil, tien d'esistir la parte que fai posible qu'esa llamada que vien per internet llogre conectase con un veceru d'una empresa telefónica fixa o móvil.

Arquiteutura de rede

El mesmu estándar define tres elemento fundamentales na so estructura:

terminales: son los sustitutos de los actuales teléfonos. Pueden implementase tantu en software como en hardware. gatekeepers: son el centru de tola organización VoIP, y son el sustitutu pa les actuales centrales. De normal implementen por software, en casu d'esistir, toles comunicaciones que pasen por él. gateways: tratar del enllaz cola rede telefónica tradicional, actuando de forma tresparente pal usuariu.

Con estos trés elementos, la estructura de la rede VoIP podría ser la conexón de dos delegaciones d'una mesma empresa. La ventaya ye inmediata: toles comunicaciones ente les delegaciones son dafechu gratuites. Este mesmu esquema podría aplicase pa provisores, col consiguiente aforru qu'esto trai.

protocolos de VoIP: son los llinguaxes que van utilizar los distintos dispositivos VoIP pa la so conexón. Esta parte ye importante yá que d'ella va depender la eficacia y la complexidá de la comunicación. Por orde d'antigüedá (de más antiguu a más nuevu): H.323: protocolu definíu pola ITU-T; SIP: protocolu definíu pola IETF; Megaco (Tamién conocíu como H.248) y MGCP: protocolos de control; UNIStim: protocolu propiedá de Nortel (Avaya); Skinny Client Control Protocol: protocolu propiedá de Cisco; MiNet: protocolu propiedá de Mitel; CorNet-IP: protocolu propiedá de Siemens; IAX: protocolu orixinal pa la comunicación ente PBXs Asterisk (Ye un estándar pa los demás sistemes de comunicaciones de datos, anguaño ta na so versión 2, IAX2); Skype: protocolu propietariu peer-to-peer utilizáu na aplicación Skype; IAX2: protocolu pa la comunicación ente PBXs Asterisk en reemplazu d'IAX; Jingle: protocolu abiertu utilizáu en teunoloxía XMPP; SCCP: protocolu propietariu de Cisco; weSIP: protocolu llicencia gratuita de voz Telecom.

Como vimos VoIP presenta una gran cantidá de ventayes, tantu pa les empreses como pa los usuarios comunes. La entruga sería ¿Por qué nun s'enllantó entá esta teunoloxía?. De siguío vamos analizar los aparentes motivos, polos que VoIP entá nun s'impunxo a les telefoníes convencionales.

Parámetros de la VoIP Esti ye'l principal problema que presenta anguaño la penetración tanto de VoIP como de toles aplicaciones d'IP. Garantizar la calidá de serviciu sobre internet, que solo soporta «meyor esfuerciu» (best effort) y puede tener llimitaciones d'anchu de banda na ruta, anguaño nun ye posible; por eso, preséntense diversos problemes tocantes a garantizar la calidá del serviciu.

Códecs

La voz hai de codificarse pa poder ser tresmitida pola rede IP. Pa ello fai usu de códecs que garanticen la codificación y compresión del audiu o del video pal so posterior decodificación y descompresión antes de poder xenerar un soníu o imaxe aplicable. Según el códec utilizáu na tresmisión, va utilizase más o menos anchu de banda. La cantidá d'anchu de banda utilizada suel ser direutamente proporcional a la calidá de los datos tresmitíos.

Ente los códecs más utilizaos en VoIP tán G.711, G.723.1 y el G.729 (especificaos pola 'ITU-T').

Estos códecs tienen los siguientes anchos de banda de codificación: G.711: bit-rate de 56 o 64 kbps. G.722: bit-rate de 48, 56 o 64 kbps. G.723: bit-rate de 5,3 o 6,4 kbps. G.728: bit-rate de 16 kbps. G.729: bit-rate de 8 o 13 kbps.

Esto nun quier dicir que ye l'anchu de banda utilizáu, yá que hai que sumar el tráficu qu'añaden les capes inferiores del protocolu TCP/IP. Por casu el códec G729 utiliza 31.5 kbps d'anchu de banda na so tresmisión.

Retardo o llatencia Una vegada establecíos los retardos de tránsitu y el retardo de procesáu la conversación considérase aceptable per debaxo de los 150 ms (que vien ser 1,5 décimes de segundu) y yá produciría retardos importantes.

Perda de trames (frames lost): mientres el so percorríu pola rede IP les trames pueden perdese como resultáu d'una conxestión de rede o corrupción de datos. Amás, pa tráficu de tiempu real como la voz, la retresmisión de trames perdíes na capa de tresporte nun ye práuticu por causar retardos adicionales. Poro, los terminales de voz tienen que retresmitir con muestres de voz perdíes, tamién llamaes Frame Erasures. L'efeutu de les trames perdíes na calidá de voz depende de como los terminales xestionen les Frame Erasures.

Nel casu más simple si pierde una muestra de voz el terminal va dexar un intervalu nel fluxu de voz. Si munches trames piérdense, va sonar grietoso con sílabes o pallabres perdíes. Una posible estratexa de recuperación ye reproducir les muestres de voz previes. Esto funciona bien si namái unes cuantes muestres son perdíes. Pa combatir meyor les rabaseres d'errores usualmente empléguense sistemes de interpolación. Basándose en muestres de voz previes, el decodificador predecirá les trames perdíes. Esta téunica ye conocida como packet loss concealment (PLC).

La ITU-T G.113 apéndiz I aprove delles llinies de guía de planificación provisional nel efeutu de perda de trames sobre la calidá de voz. L'impautu ye midíu en términos de Ie, el factor de deterioru. Este ye un númberu nel cual 0 significa non deterioru. El valor más grande de Ie significa deterioru más grave. La siguiente tabla ta derivada de la G.113 apéndiz I y amuesa l'impautu de les trames perdíes nel factor Ie.

Calidá del serviciu

P'ameyorar el nivel de serviciu, apuntóse a menguar los anchos de banda utilizaos, pa ello haise trabayáu so les siguientes iniciatives: La supresión de silencios, da más eficiencia a la de realizar una tresmisión de voz, yá que s'aprovecha meyor l'anchu de banda al tresmitir menos información. Compresión de cabeceres aplicando los estándares RTP/RTCP.

Pa la midida de la calidá de serviciu QoS, esisten cuatro parámetro como l'anchu de banda, retrasu temporal (delay), variación de retrasu (jitter) y perda de paquetes.

Pa solucionar esti tipu d'inconvenientes, nuna rede puede implementase tres tipos básicos de QoS: Entrega de meyor esfuerciu (best effort): esti métodu a cencielles unvia paquetes a midida que dir recibiendo, ensin aplicar nenguna xera específica real. Esto ye, nun tien nenguna prioridá pa nengún serviciu, solo trata d'unviar los paquetes de la meyor manera. Servicios Integraos: esti sistema tien como principal función preacordar un camín pa los datos que precisen prioridá, amás esta arquiteutura nun ye escalable, por cuenta de la cantidá de recursos que precisa pa tar acutando los anchos de banda de cada aplicación. RSVP (resource reservation protocol) foi desenvueltu como'l mecanismu pa programar y acutar l'anchu de banda riquíu pa caúna de les aplicaciones que son tresportaos pola rede. Servicios Estremaos: esti sistema dexa que cada dispositivu de rede tenga la posibilidá de remanar los paquetes individualmente, amás cada router y switch puede configurar les sos propies polítiques de QoS, pa tomar les sos propies decisiones alrodiu de la entrega de los paquetes. Los servicios estremaos utilicen 6 bits na cabecera IP (DSCP: Differentiated Services Code Point). Los servicios pa cada DSCP son los siguientes:

Serviciu Carauterística Best Effort Nun ufierta garantíes Assured Forwarding (AF) Asegura un tratu preferente, si los valores de DSCP son más altos, va tener mayor prioridá'l tráficu y mengua la posibilidá de ser esaniciáu por conxestión. Expedited Forwarding (EF) Utilizada pa dar el mayor serviciu, poro, ye la que brinda más garantíes (utilizada pa tráficu de voz o video).

La priorización de los paquetes que rican menor llatencia. Los enclinos actuales son: PQ (Priority Queueing): Esti mecanismu de priorización carauterizar por definir 4 coles con prioridá Alta, media, normal y baxa, Amás, ye necesariu determinar cualos son los paquetes que van tar en caúna de diches coles, sicasí, si estes nun son configuraes, van ser asignaes por defectu a la prioridá normal. Per otra parte, ente qu'esistan paquetes na cola alta, nun se va atender nengún paquete con prioridá media hasta que la cola alta atópese vacía, asina pa los demás tipos de cola. WFQ (Weighted fair queuing): Esti métodu estrema'l tráficu en fluxos, apurre una cantidá d'anchu de banda xusto a los fluxos activos na rede, los fluxos que son con poco volume de tráficu van ser unviaos más rápidu. Esto ye, WFQ prioriza aquelles aplicaciones de menor volume, estes son acomuñaes como más sensibles al retardo (delay) como VoIP. Per otra parte, penaliza aquelles que nun acomuñar como aplicaciones en tiempu real como FTP.