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Unidad 7: Tipos y características de centralitas telefónicas

INFRAESTRUCTURA DE REDES DE DATOS

Y SISTEMAS DE TELEFONÍA

INFRAESTRUCTURAS DE REDES DE DATOS Y SISTEMAS DE TELEFONÍA

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CONTENIDOS 1. Tipos y características de centralitas telefónicas

• Centralitas tradicionales

• Centralitas inalámbricas

• Centralitas IP

2. Centralitas software

3. Arquitectura y funciones PBX • Centralitas hardware híbridas e IP

• Elementos y funciones de las centralitas

07 Tipos y características de centralitas telefónicas


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1. Tipos y características de centralitas telefónicas


• Una centralita telefónica es un dispositivo en el que se centralizan todas las conexiones de aparatos telefónicos de una zona. La mayor justificación para su empleo es la de reducir el número de conexiones entre los distintos aparatos telefónicos, abaratando así la instalación de la red.

• Los tipos de centralita telefónica son:

o Analógicas: Son las llamadas centralitas RTB o RTC. Están pensadas para la transmisión únicamente de voz, aunque también se transfieren datos, por ejemplo, un fax.

El costo para el usuario viene dado por la ocupación de la línea, la cual depende de la duración de la conexión y la distancia entre los nodos que se comunican.

o Digitales: Son las llamadas centralitas RDSI para facilitar la conexión de redes telefónicas digitales y además proporcionar una serie de servicios tanto de voz como de otro tipo a través de unas interfaces normalizadas (identificación de llamada entrante, grupo cerrado de usuarios, restricción de llamadas, marcación directa, llamadas en espera, video, datos, etc).


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o Centralitas de Voz IP: Empleadas en llamadas de VoIP (Voice over Internet Protocol), en las que se transmite voz en formato digital a través de paquetes de datos y utilizando la red de datos.

o Centralitas Multilineas: Permiten conectar distintas redes telefónicas de distinta tecnología (analógica, digital o VoIP) entre sí.

o Centralitas Software: Son aplicaciones software instaladas en un ordenador o servidor que funcionan como centralitas.

Además del propio hardware para la instalación de las centralitas, es importante el software que maneja dicha infraestructura.

Existe un software gratuito denominado Asterisk, a través del cual podemos controlar nuestra infraestructura telefónica local y personalizar su funcionamiento. Una opción a tener en cuenta a la hora de realizar la instalación telefónica.


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• La práctica totalidad de las empresas tienen necesidades de servicios de voz para poder comunicarse tanto a nivel interno como con otros abonados de la red pública. Es lo que hemos denominado función de conmutación o encaminamiento.

• Los operadores públicos cobran por número de líneas contratadas, volumen de tráfico telefónico o ancho de banda, y cuando este número es muy elevado, como en el caso de empresas o instituciones, hay que buscar alternativas más económicas.

• La industria de la electrónica de telecomunicaciones pone a disposición de este tipo de clientes una enorme cantidad de equipos, que a su vez ofrecen multitud de soluciones tecnológicas privadas.

• El núcleo de estos equipos es lo que desde hace tiempo se conoce como centralitas privadas de conmutación o PBX, y la venta, instalación, gestión y mantenimiento de estos equipos ha creado un sector profesional que da trabajo a una gran cantidad de técnicos.


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Dentro de esta clasificación se incluyen aquellas centralitas que ofrecen servicios de telefonía fija similares a los de la red telefónica conmutada pública, analógica o RDSI (Red Digital de Servicios Integrados).

Centralitas PBX tradicionales

Ejemplo de evolución de centralitas conforme al desarrollo tecnológico.



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• De una parte, se conectan a estas redes públicas a través de puertos de línea con interfaces normalizados, y de otra lo hacen con puertos de extensiones privados a terminales tales como teléfonos analógicos convencionales o regulares, faxes, y teléfonos o consolas específicos digitales.

• En el límite de esta clasificación encontramos centrales híbridas, ya que permiten, mediante módulos de ampliación, conectarse al mundo IP o incorporar sistemas DECT (inalámbricos).

Centralitas PBX tradicionales


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Centralitas inalámbricas

Para servicios de voz en movilidad podemos ofrecer varias soluciones técnicas.


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Módulos DECT incorporados en PBX

• En este caso se crea un sistema DECT multicelular a partir de una tarjeta o módulo de ampliación que se incorpora a la centralita y hace funciones de unidad de control de las estaciones base, que a su vez dan cobertura a los terminales DECT.

• Estos sistemas presentan la ventaja de que se integran en la propia centralita y se configuran a partir del mismo software de programación.

• Presentan algunos inconvenientes: ocupan ranuras de expansión de la centralita y consumen recursos de la misma, limitando futuras ampliaciones; en algunos casos el número posible de estaciones base no es muy alto; algunos fabricantes limitan el uso de terminales a teléfonos DECT propietarios de la marca. Estación base DECT.


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Centrales DECT de propósito específico

• Este tipo de centrales actúan de manera independiente a la PBX clásica. El fabricante crea un sistema que se puede conectar directamente a redes públicas o a extensiones de una PBX, para lo cual dispone de puertos con interfaces normalizados.

• El funcionamiento celular es similar al de las anteriores y los terminales pueden ser específicos o aceptar perfiles normalizados, tipo GAP.

• Esto supone una gran ventaja cuando se necesitan gran cantidad de teléfonos en movilidad, «ya» que se pueden dar de alta en el sistema teléfonos DECT de diferentes fabricantes, incluidos los domésticos, que son muy baratos.

En los sistemas DECT de propósito específico solo existen terminales DECT.


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La unidad central de alimentación, control y conmutación dispone de un puerto para la conexión a PC que permite la programación y gestión del sistema. Sobre esta base se incorporan, mediante tarjetas de interfaz, la unión con las estaciones base y las líneas públicas o extensiones de centralita, analógicas o RDSI.



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El sistema lo completan un conjunto de estaciones base unidas mediante cable de pares de cobre a la correspondiente tarjeta de interfaz instalada en la central, y que pueden dar cobertura a un conjunto de móviles y antenas repetidoras que, aunque no pueden incrementar el número de comunicaciones en un área, sí pueden modificar el diagrama o forma en el que se presta cobertura.


Aunque con distinta función, la apariencia exterior de repetidores y estaciones base DECT es similar y busca mimetizarse en el entorno.


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• En este tipo de sistemas es muy importante para la instalación de las estaciones base una planificación previa de la densidad de tráfico telefónico previsto por áreas geográficas de cobertura, y la experiencia suficiente de radio propagación a través de materiales.

• Estas ondas de radio pueden atravesar objetos como paredes o cristal, pero no otros que en su fabricación usen metales, como por ejemplo pilares, puertas de chapa de acero, etcétera.

Propagación de ondas de radio DECT.



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Distancia de BTS en espacios diáfanos.

Distancia de BTS en espacios interiores metálicos.

Distancia de BTS en espacios interiores no metálicos.


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Enlaces GSM

• Son dispositivos de convergencia entre la telefonía fija y móvil. • Estos equipos, que también se conocen como centralitas o

gateways GSM, aunque no hacen funciones de conmutación, se utilizan mucho asociados a PBX, a las que se conectan a través de interfaz de línea analógica o RDSI.

• La centralita PBX debe estar programada para encaminar las llamadas salientes a números móviles GSM hacia las líneas externas en las que se encuentren conectados estos enlaces.

• Llevan una antena, bien integrada en la carcasa o externa y unida mediante cable coaxial y conector SMA. Enlace GSM básico.

• Se usan para llamadas de voz, envío de mensajes de texto, en sistemas de seguridad, etcétera.

• Ventajas: no hay que pagar el coste de mantenimiento de línea telefónica, las tarifas reducidas para destinos a móviles y una mayor dificultad para ¨pinchar¨ o ¨cortar¨ la línea.


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Centralitas IP

• Utilizando las modernas redes IP se han desarrollado tecnologías capaces de transportar voz y vídeo. IP es un protocolo que está dentro de la pila TCP/IP, que es un conjunto de protocolos que cubren todos los servicios de red en una red de paquetes.

• En el caso de voz sobre protocolo IP (VoIP) aprovechamos el despliegue de redes de datos locales, Ethernet en las empresas y, sobre todo, Internet en el caso de grandes redes, para poder realizar llamadas a través de las mismas y a un coste mínimo.

• Además, podremos disponer de nuevos servicios desde los terminales.


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Protocolos de VoIP: H.323

Centralitas IP

• H.323 fue el primer protocolo abierto de telefonía IP. Surge como una evolución de otros protocolos de videoconferencia y telecomunicaciones por parte de la ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones).

• El H.323 comprende una serie de estándares y se apoya en una serie de protocolos que cubren los distintos aspectos de la comunicación, como el H.255, el H.245, el RTP, etc.

• Una de sus aplicaciones más conocidas es el Microsoft Netmeeting.

• A pesar de estar muy extendido, H.323 empieza a ser sustituido por SIP, ya que éste es modular y por tanto mucho mas flexible.


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Protocolos de VoIP: H.323

Centralitas IP

H.255 empaqueta, sincroniza e inicia llamadas mediante señalización Q.931

H.245 se usa tanto para la negociación como para el manejo de canales lógicos

Transmisión sobre

paquetes

T.120 y T.38 se utilizan para datos y fax

Compresión de voz mediante codecs

H.323 Pila de Protocolos


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•SIP (Session Initiation Protocol) define cómo establecer sesiones multimedia entre dos usuarios. Soporta las funciones de localización de usuario, disponibilidad, medios que se usarán o capacidades, establecimiento de los parámetros de sesión y gestión de la misma. En la arquitectura SIP, el estándar define varios componentes SIP:

• Client User Agent (UAC): puede ser una aplicación de mensajería, un softphone, un teléfono IP, y en general cualquier dispositivo o software que sea compatible con SIP y que tenga la capacidad de “registrarse” con una cuenta SIP. Los usuarios SIP reciben una URI formada por “usuario”@”dominio” donde el campo dominio se corresponde con el Servidor SIP donde se encuentra registrado.

• Servidores User Agent (UAS) es una aplicación o dispositivo que permite crear y gestionar cuentas SIP y permitir que los Usuarios SIP se “registren” almacenando la dirección IP donde deben acceder para realizar la comunicación con este usuario.

• Proxies: es una aplicación que permite que cualquier usuario SIP envíe un comando a otro usuario SIP. Es el elemento encargado de reenviar las peticiones SIP provenientes de un UAC al UAS destino. Es similar al encaminamiento que producen los routers con los paquetes a nivel IP.

Protocolos de VoIP: S.I.P.


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• Registrars-Location server: es una aplicación que acepta las peticiones de registro de los UAC, guardando la información de localización física del UAC.

• Redirect Server (Servidor Redirector): es similar a un servidor Proxy, que genera respuestas a las peticiones que recibe, ordenando al cliente entrar en contacto con un sistema alterno de URIs. La redirección reduce la carga de proceso en el Proxy porque cuando este resuelve la dirección, informa al UAC que realizó la petición SIP para que sea este el que la envíe al UAC destino (quitandose del camino de los subsiguientes mensajes) y permite obtener una escalabilidad considerable en la red.

• B2BUA (Back-to-back user agent): es una aplicación para controlar llamadas entre usuarios SIP y se diferencia de un Proxy SIP en que este únicamente gestiona el estado de una llamada cuando se realiza, mientras que el B2BUA mantiene el estado de las llamadas y las mantiene para conseguir información valiosa en determinados entornos como facturación, redireccionamiento de llamadas en caso de caída de un proveedor SIP, etc.



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El protocolo SIP utiliza Solicitudes y correspondientes Respuestas para establecer una sesión de llamada.

Define principalmente seis tipos de solicitudes: • INVITE: establece una sesión.

• ACK: confirma una solicitud INVITE.

• BYE: finaliza una sesión.

• CANCEL: cancela el establecimiento de una sesión.

• REGISTER: comunica la localización de usuario (nombre de equipo, IP).

• OPTIONS: comunica la información acerca de las capacidades de envío y recepción de teléfonos SIP.



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y seis clases de respuestas:

• 1xx: respuestas informativas, tal como 180, la cual significa teléfono sonando.

• 2xx: respuestas de éxito.

• 3xx: respuestas de redirección.

• 4xx: errores de solicitud.

• 5xx: errores de servidor.

• 6xx: errores globales



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IAX2 (Inter-Asterisk eXchange protocol)

La versión actual es IAX2, ya que la primera versión de IAX ha quedado obsoleta, es un protocolo diseñado y pensado para su uso en conexiones de VoIP, aunque puede soportar otro tipo de conexiones (por ejemplo vídeo).

Los objetivos de IAX son:

• Minimizar el ancho de banda usado en las transmisiones de control y multimedia de VoIP. (Protocolo binario en vez de texto).

• Evitar problemas de NAT (Network Address Translation). Utiliza UDP como protocolo de transporte.

• Soporte para transmitir planes de marcación.

Protocolos de VoIP: IAX2


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Centralitas IP Hardware

• Dentro de esta clasificación se incluyen tanto las centralitas híbridas (convencionales + IP) como aquellas que son totalmente IP (central pura IP).

• Estas últimas tienen como principal ventaja que no requieren el uso de servidores adicionales.


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Establecer una red VoIP con la central pura IP.


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• A nivel técnico se han impuesto los llamados Open Source o Software Libre, y de entre ellos Asterisk.

• Mark Spencer desarrolló Asterisk y fundó la empresa Digium, con soporte oficial para este software (www.digium.com).

• Asterisk suele correr sobre Linux configurándose mediante comandos o bien mediante interfaces de gestión web del estilo de FreePBX (www.freepbx.org).

• También es posible trabajar de una manera más sencilla , empleando distribuciones ya precompiladas de código abierto (Open Source) del estilo de Elaxtix (www.elaxtix.org) o PBXinaFlash (http://pbxinaflash.net).


http://www.digium.com/

http://www.freepbx.org/

http://www.elaxtix.org/

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• El ancho de banda en redes digitales se mide en bits/s. y no en Hz. por lo que debiera llamarse tasa de datos.

• Para calcular el ancho de banda de un teléfono VoIP solamente debemos conocer dos parámetros:

o Tasa de paquetes, expresada en paquetes por segundo.

o Tamaño del paquete expresado en bits.

• Por ejemplo, supongamos que en cierta comunicación de VoIP se observa que la tasa de paquetes es de 50 Paquetes/Segundo mientras que los paquetes tienen un tamaño constante de 100 bytes/Paquete.

BW = 50 Paquetes/s. x 800 bits/Paquete = 40.000 bits/s. = 40 Kbps.

Ancho de Banda


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2. Centralitas software 07 Tipos y características de centralitas telefónicas

• Tanto la tasa de paquetes como el tamaño de paquete dependen del codificador que se utilice. El tamaño total del paquete (o trama) depende además, del tamaño del encabezado de cada uno de los protocolos intervinientes. Estos son RTP -12 Bytes-, UDP -8 B-, IP -20 B- y el protocolo de nivel de enlace utilizado (ATM -53 B-, FR -7B-, PPP -7B-, Ethernet -38 B-, etc).

• Se utilizan tablas de codecs para el cálculo del ancho de banda:

Ancho de Banda

CODEC LTRAMA (Bytes)

TTRAMA (ms)

Tramas/ Paquete

TPaquete (ms)

Paquetes/ segundo

LPaquete (Bytes)

Lcabecera (Bytes)

Tpaquete (Bytes)

BW (Kbps)

G.729 10 10 3 6

30 60

33,33 16,67

30 60

Ethernet 78

108 138

28,8 18,4

G.723.1 24 30 1

2 30 60

33,33 16,67

24 48 78 102

126 27,2 16,8

20 30 1 2

30 60

33,33 16,67

20 40 78 98

118 26,13 15,73

G.711 1 0,125 240 480

30 60

33,33 16,67

240 480 78 318

558 84,8 74,4

G.726 1 0,25 120 240

30 60

33,33 16,67

120 240 78 198

318 52,8 42,4


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3. Arquitectura y funciones PBX


Centralitas hardware híbridas e IP

Esquema de conexión de equipos externos a una centralita.


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Elementos SOFT:

• Softphones: son programas que simulan funciones de un teléfono del estilo de X-LITE (www.counterpath.com) o SJphone (www.sjlabs.com).

• Teléfonos web: funcionan bajo web, aunque mucho más extendidos son los programas preconfigurados tipo Skype o Gizmo y los de tipo Messenger con voz, como Netmeeting o Google Talk.

• Programas para aplicaciones específicas.

• Centros de atención al cliente (call center).

• Tarificación (billing and accounting).

• Soporte para bases de datos.

• Envío y recepción de faxes.


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Funciones importantes:

• Lógica de marcado o dialplan.

• Buzón de voz.

• Almacenamiento de la información en base de datos

• Colas y agentes.

• Respuesta de voz interactiva (Interactive Voice Reponse, IVR).

• Salas de conferencias.


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Elementos y funciones de las centralitas software Elementos HARD:

• Tarjetas de red.

• Tarjetas para PC de interfaz analógico (FXS-FXO) y digital.

• Teléfonos IP que en este caso se pueden conectar a un switch o a un hub.


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Funciones de las PBX

Funciones básicas:

Establecer conexiones entre dos teléfonos. Esto implica establecer la relación entre un número y una línea, asegurarse de que la líınea no esté ocupada, etc.

Mantener esas conexiones activas durante el tiempo que los usuarios lo deseen.

Proveer información para contabilidad, como medición de las llamadas y tarifación.


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Funciones adicionales:

o Llamada en espera es la capacidad que permite que cuando un interno se encuentra ocupado, sea notificado de que hay otra llamada esperándolo.

Una vez notificado, el usuario puede poner en espera a la llamada actual para atender la segunda llamada.

o Desvío de llamadas es la capacidad de desviar todos los llamados que se dirijan a un determinado interno a otro teléfono.

o Transferencia de llamadas es la capacidad de transferir un llamado a otro Interno.

o Conferencia es la capacidad de vincular tres o más internos (o externos) entre si, de manera que se realiza una conferencia telefónica.


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o Captura es la capacidad que se le da a los usuarios de atender una llamada que está sonando en otro interno.

o Preatendedor es el servicio que permite que los usuarios externos que realicen una llamada puedan discar el número del interno con el que se quieren comunicar y sean transferidos directamente sin tener que pasar por una operadora.

o Interactive voice response (IVR) es el servicio que permite a un usuario navegar a través de distintos mensajes de información utilizando reconocimiento de voz, o de tonos DTMF. Suelen utilizarse para servicios de soporte o de información, proveyendo a los usuarios de los datos necesarios para comunicarse con el operador correcto, o directamente para obtener la información deseada.


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o Mensaje de voz integrado permite ajustar las llamadas entrantes para que se redirijan a su buzón de mensajes. De esta forma los llamantes podrán dejar mensajes de voz cuando no pueda contestar el teléfono.

o Discado directo a extensión es la característica que permite tener más números telefónicos asignados que líneas externas reales, de manera que a cada interno le corresponda una numeración de la PSTN, si bien no se cuenta con esa cantidad de líneas. Para ello, el proveedor de telefonía debe anunciarle a la central cual es el número que se ha discado, de modo que la central pueda realizar la transferencia correctamente.


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o Consulta es la posibilidad de realizar una nueva llamada durante una comunicación en curso. La primera llamada queda aparcada pudiendo conmutarse entre ambas.

o Control de portero electrónico permite realizar las funciones habituales sobre el portero y la cerradura.

o Directorio telefónico. Algunas centralitas incorporan su propio directorio telefónico que puede ser utilizado por las extensiones.

o Función manos libres que permite realizar las llamadas con un altavoz monitor.


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o Hora y fecha que aparece en la pantalla del teléfono cuando no está funcionando.

o Música de fondo permite escuchar música en los teléfonos procedente de una fuente musical periférica conectada a una línea de enlace o una tarjeta AUX o interna.

o Servicio despertador. Las extensiones disponen de una tecla para establecer la hora del despertador.

o Registro de información de llamadas que almacena datos relativos a las llamadas realizadas.

o Y otras más.


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