Una de las principales dificultades de la telefonía IP es lograr una calidad de servicio similar a la que están acostumbrados los usuarios de las redes telefónicas.
Esta dificultad surge, por un lado, de las consideraciones técnicas específicas de la transferencia de datos en el modo de las redes IP y, por otro lado, de las consideraciones relacionadas con la organización y el modo de prestación del servicio por las redes de datos en general y por la red IP en particular.
Dificultades técnicas
El modo de transmisión de datos por paquetes característico de las redes IP introduce algunos factores de degradación en la calidad de la comunicación. Cabe enumerar cuatro fuentes principales de dificultades asociadas con el modo de transmisión por paquetes que repercuten en el transporte de la voz por IP.
• Pérdida: Posibilidad de que se pierdan algunos paquetes durante la comunicación. La incidencia de este factor será moderada si la tasa de pérdida es baja.
• Retardo: Se refiere sobre todo al tiempo de tránsito total, incluido el tiempo necesario para reconstituir el orden de los paquetes cuando se reciben y para compensar las fluctuaciones de los tiempos de tránsito (este tiempo de tránsito total debe ser inferior a 400 ms si se han de respetar las limitaciones de la conversación interactiva).
• Fluctuación de fase: Variación del retardo observado en la llegada de los paquetes.
• Eco: Se refiere al retardo entre la transmisión de una señal y la recepción de la misma señal como un eco.
Soluciones técnicas para el aprovisionamiento de QoS en las redes IP
El Grupo Especial sobre Ingeniería de Internet (IETF) ha definido muchos protocolos y métodos para el aprovisionamiento de QoS en las redes IP; algunos de ellos son:
• sobreaprovisionamiento de red para LAN conmutadas corporativas – puede no ser económicamente viable;
• refuerzo de la calidad (RTCP del IETF) – centrada en la aplicación, sin repercusión en la red, gestión de control de admisión/tráfico; • prioridades (por ejemplo, en la cola de los recursos, DiffServ);
• reservación de recursos (RSVP, IntServ);
• segregación del tráfico (transporte y encaminamiento);
• ingeniería de tráfico.
Además de las capacidades del protocolo Internet como es el caso de RSVP, IntServ, DiffServ, telefonía IP, la QoS puede beneficiarse de las características del equipo de los proveedores que ofrece una variedad de tecnologías de puesta en cola, conformación de tráfico y filtrado para aplicar prioridad de tráfico y controlar la congestión de extremo a extremo a través de la red. Algunos ejemplos son:
Colas personalizadas (CQ): Que manejan el tráfico mediante la asignación de distintas cantidades de espacio en la cola a las diversas clases de paquetes y a continuación dan servicio a las colas en la modalidad de ordenamiento cíclico. Aunque se puede asignar un mayor espacio en la cola a un protocolo, usuario o aplicación particular, ninguno de ellos podrá monopolizar nunca toda la anchura de banda.
Detección anticipada aleatoria ponderada (RED o WRED): Combina las capacidades de la precedencia IP y de la detección anticipada aleatoria (RED) para ofrecer características de calidad de funcionamiento diferenciada para distintas clases de servicio. RED ofrece la capacidad de especificar el tráfico de modo flexible mediante políticas para maximizar el caudal en condiciones de congestión.
Tasa de acceso comprometida (CAR): Ofrece los mecanismos para atribuir compromisos y limitaciones de anchura de banda a las fuentes y destinos de tráfico, especificando asimismo políticas para el tratamiento del tráfico que rebasa las atribuciones de anchura de banda.
En el Anexo C se presenta una descripción de algunos de los principales protocolos definidos para QoS.
Por supuesto, ninguno de los métodos y protocolos antes mencionados sería suficiente de manera autónoma para ofrecer una calidad aceptable para la voz a menos que se dieran circunstancias muy específicas y favorables. Es probable que se necesite aplicar ingeniería de red con una combinación de los métodos y los protocolos. Por otro lado, pese a que muchos de esos protocolos están incorporados en los productos disponibles, aún carecen de un empaquetado completo que garantice una calidad de servicio sin fisuras para las aplicaciones vocales. Por consiguiente, resulta necesario un estudio caso por caso.
Aunque las técnicas antes mencionadas pueden aplicarse a un dominio de subred determinado; ¿cómo podríamos garantizar la configuración de QoS apropiada de extremo a extremo para una llamada que pasa por diversos dominios de operador? Esto merece un examen de la forma en que las denominadas redes de próxima generación intercambian información sobre una llamada entrante de modo que puedan reservarse apropiadamente esos recursos en cada subred que interviene para garantizar una QoS extremo a extremo apropiada.
Aspectos relacionados con la organización y modelo de provisión de servicios por las redes IP
La simple noción de telefonía por IP (o por cualquier otro modo de transporte de tipo paquetes) implica la provisión de un diálogo vocal interactivo de una calidad aceptable entre las partes.
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Como se ilustró en el primer capítulo, las ofertas de servicio que proporcionan la telefonía IP a los usuarios conectados a los servicios telefónicos tradicionales necesitan la intervención de un proveedor que disponga de una red IP gestionada (es decir, una red con calidad de servicio garantizada) y una pasarela al mundo telefónico convencional. En la cláusula II.4.2 anterior se examinó también la especificación de nivel de servicio que rige el acceso y la interconexión a las redes de datos. Esa especificación no está relacionada con la semántica de un servicio particular ofrecido por la red, tal como la telefonía, sino con un conjunto de propiedades básicas que caracterizan el transporte de los datos por la red.
Por consiguiente, cabría formular la siguiente pregunta: Desde la perspectiva estricta de la garantía de la calidad de servicio, y suponiendo que se generalice el acceso en modo IP nativo, ¿al amparo de qué condiciones impuestas por la telefonía podrán garantizarse de una manera coherente esas limitaciones a través de una sucesión de redes IP interconectadas?
La respuesta a la pregunta anterior es bastante compleja, puesto que un número apreciable de consideraciones técnicas que forman parte de esa respuesta se encuentran en etapa de investigación o aún no han sido aplicadas en un grado significativo en las redes de datos.
Sin embargo, es posible, que a través de simples observaciones basadas en el sentido común, puedan identificarse las próximas evoluciones que serán necesarias en el nivel de la organización de la red IP para poder hablar de un servicio de telefonía IP genuino que sea conforme con la definición anterior:
• No puede negarse que el modelo de Internet «gratuito» sólo tiene sentido si la interconexión entre las redes se basa en el intercambio, es decir, tráfico equivalente en los dos sentidos, o en modelos de interconexión con todo incluido sin garantía de calidad de servicio. La calidad de servicio hay que pagarla, cualquiera que sea el modo que se aplique para lograrla, aun si ese modo incluye una superposición a Internet (véase el ejemplo de redes privadas virtuales (VPN) que se examina en II.4.2).
• Teniendo en cuenta que la voz requiere la garantía estricta de un determinado número de parámetros de calidad de servicio, su prestación como un servicio proporcionado por terceros no puede ser gratuita. Podría ser que algún día se preste el servicio en la modalidad de todo incluido, pero una evolución comercial de este tipo ya tuvo lugar en las redes telefónicas convencionales.
• Si se trata de cumplir con las condiciones del servicio que se proporciona a un cliente que debe pagar por ese servicio, el operador de red, además de garantizar la calidad de la conexión de su cliente a su red y, si es necesario, dentro de esa red, como es normalmente el caso con los proveedores de acceso a Internet, también debe ser capaz de extender esa calidad a través de todas las redes utilizadas por una determinada comunicación, hasta el destino final.
• Para garantizar la calidad de extremo a extremo, tiene que haber un diálogo entre las redes, llamada por llamada, como sucede en la red telefónica actual.
• Algunos podrían suponer que un SLA entre operadores suficientemente sobredimensionado podría garantizar esta «propagación» de calidad de servicio sin necesidad de señalización ni reservación por cada llamada. Una configuración de ese tipo sería económicamente viable, y por consiguiente previsible, sólo si la voz (o cualquier otro tipo de tráfico que exija la estricta reservación de recursos) no excede de una proporción mínima del tráfico transportado entre las dos redes.
• En el caso de que la configuración descrita anteriormente para la compartición de tráfico entre voz y datos no fuera viable y que la red se utilizara esencialmente para el transporte de voz, sería necesaria la señalización llamada por llamada para reservar los recursos. El protocolo BICC normalizado por el UIT-T demuestra que esa configuración de señalización es posible por encima de una red de transporte de paquetes ATM o IP.
Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf
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