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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA telefonía IP. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Telefonia El artículo brinda información técnica sobre los principios generales de la comunicación de voz a través de Internet y los métodos para brindar servicios telefónicos. La tecnología de telefonía IP (Voice over Internet Protocol - VoIP) brinda la capacidad de transmitir llamadas telefónicas a través de Internet, es decir, es una tecnología para entregar tráfico de voz en tiempo real. Esto se hace sobre redes de datos usando mecanismos de transporte que operan en paquetes. La principal ventaja de la tecnología es que su aplicación permite no solo reducir costos, sino también combinar la transmisión de voz y datos en una sola red. Los algoritmos de compresión de información utilizados en este caso reducen significativamente su volumen y, por lo tanto, el ancho de banda se utiliza de manera más eficiente. Hay dos esquemas básicos de comunicación utilizados en la telefonía IP. El primero de ellos establece que todas las herramientas de software y hardware necesarias para digitalizar, comprimir, empaquetar y reproducir una señal de audio deben estar instaladas en las computadoras personales. En este caso, para la comunicación de los suscriptores, no se requieren aparatos telefónicos, sino auriculares con micrófono. Para establecer una conexión, solo se necesitan las direcciones IP de las computadoras de los suscriptores. En el segundo esquema de comunicación, el usuario llama usando un teléfono convencional, y se usa un equipo especial para conectar la PSTN a Internet: una puerta de enlace telefónica (Internet Telephony Gateway). Este equipo convierte la forma analógica de información en forma digital, organiza una secuencia de paquetes a partir de ella en formato de Internet, los transmite a la red y también recibe paquetes inversos, convirtiéndolos a una forma analógica. Además, la puerta de enlace telefónica proporciona la implementación de la interfaz con la PSTN, la generación de señales de señalización de suscriptores, la conexión y desconexión de suscriptores. En telefonía IP, una conexión altamente confiable capaz de soportar la transmisión de voz en tiempo real es esencial. Esto significa que la transferencia de suscriptor a suscriptor debe ocurrir con retrasos mínimos. Los sistemas telefónicos modernos utilizan transmisión y conmutación digital. Mientras tanto, se sabe que las líneas de abonado, por regla general, son analógicas. Por lo tanto, aquí es necesaria una conversión de señal adecuada. Esto normalmente se realiza en la central telefónica local, pero un servicio más cercano al usuario también puede realizar esta función, por ejemplo, si se utiliza la transmisión digital en una red de acceso local. La transmisión por línea telefónica se basa en la digitalización de voz simple utilizando estándares desarrollados en la década de 60. La señal de voz en la banda de 300 Hz a 3,1 kHz se muestrea a una velocidad de 8000 muestras por segundo y una codificación de 8 bits de cada muestra. Así, cada canal de voz requiere 64 kbps. Treinta de estos canales de voz se combinan con canales de trama y señalización para formar un flujo digital estándar de 2048 kbps, comúnmente conocido como flujo de 2 Mbps o E1. Los retrasos de transmisión en la PSTN existente son muy bajos y se deben principalmente a la compresión del habla y al uso de enlaces satelitales. Si los retrasos superan los 400 ms, la calidad del sonido se degrada notablemente. El desarrollo de poderosas técnicas de compresión de voz reduce el ancho de banda requerido. Esto es esencial para los sistemas donde el costo del ancho de banda es muy alto, como en las comunicaciones de radio celular. Además, no hay necesidad de transmitir una señal durante las pausas de voz cuando un suscriptor está escuchando a otro. La velocidad de transmisión de 5 kbps proporciona la misma calidad de voz que las líneas digitales estándar a una velocidad total de aproximadamente 2,5 kbps, incluidos los intervalos de silencio. Los algoritmos de compresión aplicados se basan en el muestreo y la comparación de muestras de voz adyacentes, por lo que se introduce algún retraso. Un mejor reconocimiento de voz también requiere una cancelación de eco efectiva. El uso de la transmisión de paquetes, como la transmisión IP, es ideal para transportar voz en esta forma, siempre que se incluyan varias características en el procesamiento. El retardo de transferencia total entre suscriptores debe mantenerse dentro de ciertos límites. También es necesario minimizar las fluctuaciones de retardo, de lo contrario, la calidad del habla reconstruida se deteriorará. El retraso de procesamiento de la compresión del habla debe tenerse en cuenta en el retraso de transmisión general. Se requiere un cuidado especial para los servicios de datos de banda vocal, como el tráfico de módem o facsímil, ya que los algoritmos de compresión de voz no son adecuados para procesar estas señales. Cualquier, incluso una ligera violación en la transmisión que se siente inevitablemente en el lado receptor, conduce a una distorsión de la información transmitida. Sin embargo, al tratarse de un sistema de transmisión de datos, las señales de los servicios antes mencionados pueden transmitirse de una manera más adecuada. Aquí también se necesitan medidas especiales para garantizar una transmisión de alta calidad de cualquier señal de frecuencia fija requerida. Esto se refiere principalmente a las señales de marcación por tonos DTMF del teléfono del abonado. Incluso si estos tonos no se usan actualmente para marcar, con el tiempo pueden usarse con frecuencia cuando se trata de sistemas de procesamiento automático de llamadas. Internet se creó con la expectativa de la transmisión de paquetes de datos entre computadoras, donde los retrasos de transmisión y los retrasos relativos entre paquetes no son tan importantes. Dado que las computadoras dependen del procesamiento interno de acuerdo con los mecanismos de cola, pueden procesar los paquetes a medida que llegan. Los mecanismos de enrutamiento en PSTN e Internet también difieren. Por lo tanto, existen diferencias en cómo se transmiten los paquetes y cómo se enrutan. Estas circunstancias deben tenerse en cuenta al considerar cómo utilizar Internet para los servicios de voz. Recuerde que la red está diseñada para sistemas de datos. Por ejemplo, si un correo electrónico tarda varias horas en entregar información, entonces esto es bastante aceptable para el destinatario. Cuando se trata de problemas relacionados con la voz, Internet ha adoptado una estrategia de Grados de servicio en la que ciertos paquetes (en este caso, los asociados con la transmisión de voz) se procesan en orden de prioridad. Para esto, por supuesto, los usuarios de Internet tendrán que pagar una tarifa adicional. Internet representa una masa indeterminada de equipos en uso y seguirá creciendo. Ya se están desarrollando estándares para la difusión de nuevos servicios, pero el avance aún estará asociado a la modernización de los equipos por parte de sus proveedores. Por ejemplo, las especificaciones para módems de cable incluyen requisitos detallados para los niveles de calidad de servicio (QoS). También se están desarrollando herramientas para permitir a los operadores medir los niveles reales de servicio. Cabe señalar aquí que los requisitos para mejorar su calidad están asociados con el mayor desarrollo de Internet. También se están volviendo más difíciles con la llegada de equipos especiales para monitorear la calidad de la comunicación. Ya se ha desarrollado un monitor que le permite monitorear el uso de los recursos de la red (en caso de que varios proveedores lo hagan). También han aparecido en el mercado de equipos herramientas de gestión de redes para alinear el tráfico y redistribuirlo entre rutas de fibra óptica. La mayoría de los usuarios de telefonía IP conocen, por ejemplo, una aplicación como la provisión de comunicaciones telefónicas internacionales y de larga distancia. Se espera que en el futuro aumente la popularidad de otras aplicaciones, en particular una que permitirá a los suscriptores recibir llamadas telefónicas mientras navegan por Internet. Cuando llega una llamada a un número ocupado, la PBX la redirige a la puerta de enlace de telefonía IP, que llevará la llamada al suscriptor a través de la red IP, y un software especial le informará al respecto. El abonado en este caso decide por sí mismo si responde o no a la llamada. Para el uso generalizado de dicho servicio en Rusia, se debe resolver un problema, pero es bastante serio: todas las estaciones finales deben admitir la función de desvío de llamadas. Autor: K. Senwick, Londres, Reino Unido
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