Codificación

La finalidad de la codificación es transformar una señal vocal, por lo general analógica, en una señal digital con una determinada velocidad y calidad. El primer paso de la codificación incluye el muestreo de la señal analógica a una frecuencia de muestreo y con una precisión determinadas, esta última caracterizada por el número de bits utilizados para poder codificar la amplitud de cada muestra.

Es evidente que la elección de la frecuencia y del número de bits aplicados representa un compromiso en cuanto a la velocidad/calidad de la señal codificada. Mientras mayor sea la exigencia de la calidad, mayor será la velocidad obtenida tras el muestreo.

El teorema de muestreo establece que una señal analógica podrá reconstruirse a partir de muestras digitalizadas si la frecuencia de muestreo es al menos el doble de la anchura de banda de la señal original.

El oído humano es capaz de percibir una gama de frecuencias del orden de 20 a 20 000 Hz, y la codificación de audio de alta calidad emplea frecuencias de muestreo superiores a 40 kHz

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

La Red Telefónica Básica (RTB1) fue creada para transmitir la voz humana. Tanto por la naturaleza de la información a transmitir, como por la tecnología disponible en la época en que fue creada, es de tipo analógico,

Cada línea RTB tiene asignada una numeración específica (su número telefónico) y está físicamente construida por dos hilos metálicos (conocidos como par de cobre), que se extienden desde la central telefónica hasta la instalación del abonado (se conoce también como bucle de abonado). Cada central atiende las líneas de abonado de un área geográfica determinada. A su vez, las centrales telefónicas están unidas entre sí por sistemas más complejos y basados en tecnología digital. Esta unión de centrales constituye el sistema telefónico nacional que a su vez está enlazado con los restantes del mundo. En los años 60 las centrales telefónicas, mayoritariamente analógicas, fueron transformando su tecnología a digital.

Ello solventó diversos problemas, como los relacionados con la degradación de la señal de voz y la imposibilidad de manejar gran cantidad de llamadas. Del mismo modo, la intención fue también digitalizar el bucle local pero por motivos meramente económicos e l bucle local continuó siendo analógico.

Finalmente, la medida que se adoptó fue la de digitalizar la comunicación entre las centralitas telefónicas, manteniendo el bucle local analógico, y obteniéndose así los beneficios de la telefonía digital a un precio razonable. Esta medida dio lugar a lo que se conoce como RD “Red Digital Integrada”.

Como hemos visto, se disponga por tanto de tecnología RDSI o analógica se requiere de un enlace desde nuestro hogar hasta la central telefónica asignada a nuestra zona. Es por ello que es de gran importancia conocer los dos tipos de conexiones telefónicas analógicas existentes, conocidas como FXS y FXO, es decir, los nombres de los puertos o interfaces usados por las líneas telefónicas y los dispositivos analógicos.

FXS

Roseta telefónica o PTR

Roseta telefónica o PTR

La interfaz Foreign eXchange Subscriber o FXS es el puerto por el cual el abonado accede a la línea telefónica, ya sea de la compañía telefónica o de la central de la empresa. En otras palabras, la interfaz FXS provee e l servicio al usuario final (teléfonos, módems o faxes). Los puertos FXS son, por lo tanto, los encargados de:

• Proporcionar tono de marcado.
• Suministrar tensión (y corriente) al dispositivo final.

Para entender mejor el concepto, piense en el caso de un hogar tradicional. La interfaz FXS es el punto donde se conectan los teléfonos del hogar que quieren hacer uso de la línea. La interfaz FXS sería entonces la roseta de telefonía del hogar.

FXO

Dispositivo FXO

Dispositivo FXO

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La interfaz Foreign eXchange Office o FXO es el puerto por el cual se recibe a la línea telefónica. Los puertos FXO cumplen la funcionalidad de enviar una indicación de colgado o descolgado conocida como cierre de bucle. Un ejemplo de interfaz FXO es la conexión telefónica que tienen los teléfonos analógicos, fax, etc. Es por ello que a los teléfonos analógicos se les denomina “dispositivos FXO”.

A modo de resumen se quiere destacar que dos puerto s se pueden conectar entre sí con la condición de ser de distinto tipo, es decir, FXO y FXS son siempre pareja (similar a un enchufe macho/hembra). En la figura I.5, se muestra el escenario de un hogar tradicional. Como podemos apreciar siempre se conectan entre sí interfaces de distintos tipos, es decir, FXS con FXO o viceversa. El teléfono posee una interfaz FXO como se muestra en la imagen, el cual es conectado a la roseta de la compañía tele fónica (FXS).

FXS FXO sin centralita

FXS FXO sin centralita

Tomado de:
Arroba, M, & Salazar, M. (2011). Propuesta de soluciónes a las vulnerabilidades del protocolo de señalización SIP en voz sobre IP: Red IP-PBX (tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/872/1/38T00263.pdf

DataCenter VoIP

Los edificios que alojan a los servidores en Europa y Estados Unidos son los centros de datos más ecológicos y fueron construidos como idea de almacén de datos. La ubicación estratégica en Europa central y en Estados Unidos son las ventajas principales.

Los Data Centers están perfectamente situados para garantizar conexiones rápidas a todos los territorios de Europa y América para que todos los clientes se beneficien de la mejor calidad en el servicio brindado. Por otra parte, el edificio que está situado en Europa se encuentra en una de las zonas más ricas de agua subterránea, lo que abre la posibilidad a ServerVoIP de realizar un innovador, ecológico y único sistema de refrigeración de forma natural.

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Idiomas VoIPBox del Software VoIP Switch

VoIP frente a RDSI

Debido a que el tema central de este trabajo es la comunicación de voz sobre IP es necesario presentar también las diferentes plataformas que son capaces de proveer este servicio para tener un conocimiento amplio del tema.

La red digital de servicio integrados (RDSI) es una especificación de conectividad digital que soporta voz, video y datos, uno de los objetivos principales de los desarrolladores de la RDSI fue enlazar los hogares y las empresas a través de los hilos telefónicos de cobre.
El plan de implementación de RDSI inicial planificó convertir de analógicos a digitales los circuitos telefónicos existentes, este plan se está llevando a cabo a nivel mundial.

Cada extremo multiplexado las señales sin necesidad de instalar nuevos acoplamientos, este es casi siempre el caso real, puesto que esto elevaría los costos de la instalación, o en el mejor de los casos permanecen casi igual, mientras que los costos de electrónica digital tiende a bajar constantemente, los canales análogos de voz que se ha multiplexado por años sobre circuitos análogos y cables (sistemas portadores análogos).

Finalmente y a pesar de lo anterior en cuestión de costos es muy difícil poder competir con nuevas tecnologías como la voz sobre IP.
La voz sobre IP utiliza redes de datos en lugar de líneas telefónicas tradicionales para establecer la comunicación.

La evolución de la trasmisión conmutada por circuitos a la transmisión basada en los paquetes toma el tráfico de la RDSI y lo coloca en redes IP bien aprovisionadas, las señales de voz se encapsulan en paquetes IP que pueden transportarse como IP. Y esto se traduce en que esta tecnología abate los costos de una forma muy considerable y deja a la RDSI sin poder competir en cuanto a costos.

Tomado de:
Emmanuel, P. (2007). Tecnología de comunicación voz sobre IP (Monografía). Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Hidalgo, México.

Fuente:
http://www.uaeh.edu.mx/docencia/Tesis/icbi/licenciatura/documentos/Tecnologia%20de%20comunicacion.pdf

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Telefonía VoIP con SoftSwitch

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Bancos en Ecuador para Alquilar un VoIPSwitch Server

Los codecs trabajan utilizando algoritmos avanzados permitiendo tomar las muestras, ordenas, comprimir y empaquetar los datos. El algor itmo más común en aplicaciones VoIP es el algoritmo CS-ACELP (Conjúgate Structure Algebraic Code Excite d Linear Prediction ), este algoritmo también ayuda a organizar el anch o de banda disponible. En el anexo B del algoritmo CS-ACELP aplica una regla en comunicaciones VoIP, la cual indica que: si nadie está transmitiendo, no mandar ninguna información, consiguiendo una gran eficiencia, característica de las redes basadas en la conmutación de paquetes.

Los codecs cumplen el trabajo de convertir las seña les analógicas a un flujo de bits digitales, tomando muestras de la señal de voz (audio) miles de veces por segundo, lo que se conoce como Muestreo ( sampling ), por ejemplo, el codec G.711 toma 8,000 muestras por segundo, convirtiendo cada pequeña muestra a un formato digital, es decir las muestras se convierten en un flujo de bits ( bitstream ) digitales. Adicionalmente a la conversión el codec también comprime el flujo de bits, y para su transmisión se los divide en unidades de información denominados paquetes

En el proceso de conversión, existen muchas formas de transformar la señal analógica de la voz a información digital, los cual es se rigen por varios estándares. El proceso de conversión generalmente se basa en la modulación por impulsos codificados (MIC o PCM por sus siglas en Inglés Pulse Code Modulation ), o en alguna variante.

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Para comprender de mejor manera los principales parámetros que caracterizan un codec, se analizará brevemente el funcionamiento del codec G.711, este codec para la conversión utiliza PCM , el cual se basa principalmente en tres procesos:

• Muestreo ( sampling ). Toma valores instantáneos de una señal analógica en intervalos iguales de tiempo, a estos valores tomados se los denomina muestras.
• Cuantificación ( quantization ). Asigna valores discretos a las amplitudes de las mu estras.
• Codificación ( codification ). Representa una muestra cuantificada en un número bi nario, es decir mediante códigos preestablecidos, la señal analógica se tran sformará en un tren de impulsos de señal digital (sucesión de ceros y unos).

En el otro extremo de la comunicación, un códec idéntico convierte el flujo de bits digitales en una señal analógica, es decir las 8,00 0 muestras son reconstruidas, los pedazos de audio que se perdieron entre el medio de estas muestras, son tan pequeños que es imposible ser percibido por el oído humano, prácticamente se escucha como una sucesión continua de audio. La frecuencia de muestreo (fm) e n VoIP depende del codec que se esté utilizando, por lo general existen las siguientes frecuencias de muestreo:
• 64.000 muestras por segundo (fm = 64 kHz).
• 32.000 muestras por segundo (fm = 32 kHz).
• 8.000 muestras por segundo (fm = 8 kHz).

Tomado de:
Victor Hugo, L.Ch.(2011). Análisis de la paquetización de voz sobre ip, empleando el protocolo de inicio de session SIP con back to back user agent (B2BUA) en un aplicación sobre redes wi-fi. (tesis de pregrado). Escuela Politécnica del Ejercito. Sangolquí, Ecuador.

Fuente:
http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4845/1/T-ESPE-032947.pdf

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