Tecnolog僘
Telefon僘 Ip
ｿCrecer・en escala la telefon僘 - IP?
Varias empresas que han irrumpido recientemente en el mundo de
las telecomunicaciones (new entrants), han anunciado sus planes de
construir infraestructuras que so soportar疣 IP tanto para voz como
para datos.
Por: K. Padmanabhan - Jefe de Consultores Redes de Banda Ancha
Telcordia Technologies
Varias empresas que han irrumpido recientemente en el mundo de
las telecomunicaciones (new entrants), han anunciado sus planes de
construir infraestructuras que so soportar疣 IP tanto para voz como
para datos. El objetivo de estos nuevos proveedores de servicios que
no tienen equipos heredados, es instalar redes de telefon僘 a su
escala (a escala de Operadora) de manera m疽 econica y con mejores
prestaciones que las redes de conmutaci de circuitos. Sin embargo
es necesario abordar antes algunas cuestiones con el fin de valorar
estos objetivos. Estos temas son de gran inter駸, tanto para las
Operadoras ya establecidas desde un punto de vista competitivo como
para los nuevos competidores que est疣 descubriendo que muchas de las
ofertas de voz sobre IP no est疣 maduras.
Este art兤ulo discute los aspectos tecnolicos involucrados al
instalar una red telefica completa utilizando 佖icamente tecnolog僘
IP para transporte y control, sin ning佖 componente de conmutaci,
control o inteligencia orientado a circuitos. Por escala de
Operadora entendemos un sistema del mismo orden de magnitud
aproximadamente que la Red Telefica P炻lica Conmutada (PSTN) en
t駻minos de n伹ero de clientes, n伹ero de llamadas simult疣eas y /o
minutos de utilizaci.
Tanto la tecnolog僘 voz sobre IP (VoIP) como las ofertas de los
vendedores est疣 evolucionando r疳idamente; est疣 siento anunciadas en
r疳ida sucesi, diversas ofertas de equipos para Operadoras
reconocidas. Por ello, un an疝isis objetivo de este asunto es muy
oportuno para los proveedores de servicios que tienen intenci de
instalar redes y servicios de Telefon僘 IP.
Introducci
Las redes de Telefon僘 IP que actualmente tienen operativas los
Proveedores de Servicios son, a escala, mucho m疽 peques que la PSTN
o sirven como un peque adjunto (a veces insignificante) a sus redes
TDM actuales. En este art兤ulo se analizan algunas de las razones de
la existencia de este estado de cosas y se discuten algunos
resultados en un estudio posterior. El asunto clave del an疝isis es
cuando ser・factible una red telefica IP completa a escala de
Operadora. El estudio se realiza en tres partes. En la Parte I
investigamos lo que es actualmente factible en una red VoIP, en
funci del tama y de las caracter﨎ticas de las llamadas. La
generaci actual de equipos y tecnolog僘s implementados en las redes
VoIP est疣 a佖 en su primera generaci tecnolica y el objetivo de
este an疝isis es determinar los factores que limitan esta generaci
de productos y tecnolog僘. En la Parte II investigamos lo que se
puede hacer en un futuro primo, analizando las posibilidades de los
puntos clave de la tecnolog僘 que permitir疣 llevarlo a cabo, as・como
los planes y anuncios de los vendedores sobre cuando piensan
incorporar estas tecnolog僘s a sus ofertas. Para terminar, la Parte
III presenta un calendario de disponibilidad de algunos de los
componentes necesarios, para incorporarse a una red 都o-IP・ y cuando
ser・posible disponer de la misma.
Parte I: Primera generaci de tecnolog僘 VoIP y
limitaciones
La generaci actual de gateways IP consiste en gateways aisladas
o en tarjetas VoIP para servidores de acceso remotos (RAS). Los
vendedores tradicionales de equipos de telecomunicaciones (Por ej.:
Lucent, Nortel, etc.) est疣 a favor de las primeras, mientras que los
vendedores tradicionales de equipos de datos (por ej.: Cisco,
Ascend) que dirigen sus ofertas a sus actuales proveedores de
servicios de datos e Internet est疣 a favor del crecimiento de RAS.
El control de la llamada se basa enteramente en el protocolo H.323,
el 佖ico protocolo implementado en productos comerciales hasta ahora.
Existen algunas cuestiones reales como por ej. si el H.323 puede
crecer hasta soportar aproximadamente 100k puertos, como se necesita
en las gateways de Operadora. Como se discute en la secci prima se
est疣 desarrollando arquitecturas distribuidas y protocolos para
tratar este problema, pero estos desarrollos no se incorporar疣 a la
primera generaci de gateways y redes VoIP. Algunos productos
actuales de primera generaci utilizan protocolos de control de
llamada propietarios.
Con mucho, la limitaci m疽 significativa de las gateways para
VoIP es la 電ensidad de puertos・que ofrece. La mayor僘 de los
productos que se utilizan en la generaci actual de redes ofrecen
una densidad de 100 - 200 puertos por gateway. Este aspecto se
est・mejorando algo pero contin俉 limitando el tama total de la red
que puede ser construida de una forma econica. Adem疽 una densidad
tan baja en puertos hace que el precio por puerto VoIP sea elevado,
especialmente cuando se le compara con un puerto de un conmutador de
telecomunicaciones tradicional. (La raz de costes entre un puerto
de paquetes de una gateway y un puerto de conmutaci de circuitos
var僘 de 4:1 a 7:1, seg佖 nuestras estimaciones). Estos factores se
combinan para limitar el n伹ero total de puertos en una central local
IP en las redes de primera generaci.
Adem疽 de la densidad de puertos de la gateway, el control de los
mismos y la selizaci para el interfuncionamiento con la PSTN es
tambi駭 otra cuesti importante. Al menos durante un futuro
previsible, el interfuncionamiento con la red SS7 de un operador ya
establecido, ser・importante por razones econicas incluso para
operadoras de redes 都o-IP・ La 佖ica manera de llevar cientos de
miles de conexiones de voz TDM a una gateway o central local
tradicional y ser capaz de controlar individualmente cada llamada es
instalar el SS7 en la central local IP. Varios vendedores han
introducido gateways SS7-IP y fueron ofertadas originalmente como
una forma de interacci directa de los Proveedores de Servicios
Internet (ISP) con las redes SS7 de las compaas teleficas. No se
sabe que ninguna de las redes de proveedores de servicios de primera
generaci utilicen estas gateways, aunque algunos de ellos han
anunciado tener planes de hacerlo. Las gateways SS7 actualmente
disponibles utilizan protocolos propietarios para comunicarse y
transportar la informaci de selizaci a las unidades RAS. La
interoperaci es claramente otro aspecto importante. Como se discute
en la Parte II se est疣 desarrollando protocolos de selizaci (SS7)
para interfuncionamiento en varios organismos de normalizaci y los
vendedores han anunciado su intenci de apoyar esta propuesta cuando
est・operativa. En t駻minos de la disponibilidad del servicio
telefico a los clientes de los proveedores de servicios de telefon僘
IP (ITSP), las dos mayores limitaciones del servicio VoIP de primera
generaci son la calidad y las prestaciones. Las ofertas de servicio
VoIP de la generaci actual est疣 marcadas por la ausencia de
菟restaciones de llamada・ Algunos productos, basados en H.323, est疣
empezando a incorporar prestaciones b疽icas, sin embargo estas no se
han incorporado aun a las redes de los proveedores de servicios.
Mientras que los ITSP han ofrecido, desde el principio, a sus
clientes algunas prestaciones que se esperan en un futuro, como son
la informaci de facturaci en su PC y el mantenimiento on-line; en
sus cat疝ogos no est疣 recogidas las prestaciones b疽icas de las
llamadas. Varios ITSP hab僘n prometido alguna de estas prestaciones
(por ej.: desv卲 de llamadas, conferencia a tres) para finales de
1998, aunque estas promesas aun no se han realizado. Aunque
est・ampliamente aceptado que el tr畴ico de voz cursado por una red de
datos requerir・alguna forma de tratamiento especial, ninguno de los
ITSP tiene intenci de implementar mecanismo QoS en sus redes de
primera generaci. Cualquier calidad (o falta de ella) que los
clientes perciban en sus llamadas de voz est・directamente
relacionada con la ingenier僘 de la red IP de los ISTP (｡En realidad
algunos ITSP cursan su tr畴ico sobre la Internet p炻lica!). Mientras
esta situaci ha sido aceptada por alg佖 segmento de clientes en las
redes y servicios de primera generaci por una variedad de razones,
se espera que sea un gran inconveniente para una aceptaci m疽 amplia
del servicio, especialmente por clientes de negocios. La raz
principal para una ausencia de QoS en redes ITSP es la ausencia de
unas caracteristicas de QoS mensurables, basadas en est疣dares, en
los equipos que realizan el encaminamiento de las llamadas
(routers). Esto no va a ser un gran problema cuando est駭 disponibles
grandes 澱loques de ancho de banda・ aunque si los vol伹enes de tr畴ico
de datos y VoIP mantienen las previsiones, el ancho de banda por si
so no va a ser capaz de resolver el problema de forma econica.
Parte II: Tecnolog僘 de segunda generaci que se puede utilizar
en VoIP
Uno de los elementos clave de las redes VoIP de segunda
generaci, que les permitir疣 crecer hasta aproximadamente 100k
puertos por conmutador es la arquitectura de las gateways
distribuida. Como se mencion・anteriormente existe un amplio consenso
de que las gateways monol咜icas H.323 no pueden crecer a gran escala
por varias razones. Varios vendedores de equipos VoIP, entre los que
se incluyen los mayores protagonistas, han anunciado planes para
diferentes elementos de una arquitectura distribuida de gateways,
tambi駭 denominada arquitectura de conmutaci virtual. En esencia tal
conmutaci virtual implementa el equivalente a una central de Clase
5 o Clase 4 de forma distribuida, utilizando una red IP como si
fuera el pegamento que une los distintos componentes. No so separa
la inteligencia de control de la llamada de la funci de conmutaci
de paquetes (las dos tienen propiedades distintas) sino que
introduce interfaces nuevas entre los distintos componentes. Ello
indica que tiene que haber un amplio acuerdo en la industria para
que estas interfaces sean abiertas, aunque la especificaci de
dichas interfaces normalmente es tema de debate en los organismos
normativos. La mayor僘 de los vendedores han pedido el apoyo para las
interfaces y los protocolos mientras se est疣 normalizando. Dos de
los protocolos clave son el protocolo desde el controlador de
gateways de medias/formatos al gateway de medias/formatos (el
protocolo de control de gateway) y el protocolo para transporte de
los mensajes de selizaci entre la PSTN y los distintos elementos
que componen una red IP (protocolo de transporte de selizaci). El
protocolo de control de gateway que est・siendo normalizado en el
IETF est・basado en el protocolo MGCP del que es coautora Telcordia
Technologies.
Alguno de los componentes claros de una arquitectura distribuida
de gateways incluye los propios gateways de medias/formatos que
convierten los formatos de conmutaci de circuitos a formatos de
conmutaci de paquetes, el controlador de gateways de
medias/formatos, un mulo de control de llamadas y las gateways de
selizaci. Alguno o todos de estos tres elementos funcionales
pueden empaquetarse juntos en diferentes productos de los
vendedores. El mulo de control de llamadas soporta tambi駭 las
interfaces con los sistemas de tarificaci y gesti. Algunos
vendedores han anunciado planes para introducir tales productos en
el tercero y cuarto trimestres del 99. Sin embargo no es probable
que estas primeras ofertas est駭 basadas en est疣dares
interoperativos. Hay un amplio consenso de que estos productos
dependan para su amplia aceptaci de su implementaci con est疣dares
interoperables, tanto para el control de gateways como para el
interfuncionamiento con el SS7. Los calendarios de los propios
ganos reguladores dicen que tales est疣dares estar疣 disponibles a
finales de 1999.
Un 疵ea en la que se espera un progreso sostenible es en la de los
gateways VoIP, en lo referente a la densidad de puertos y al coste
por puerto. Las gateways aisladas que pueden alojar aproximadamente
1000 puertos en un bastidor de 7 pies est・ya disponibles. Los
niveles mayores de integraci hardware combinados con los avances en
algoritmos DSP permiten procesar cada vez m疽 canales de voz en una
sola tarjeta. Los costes por puerto tambi駭 est疣 bajando, aunque se
mantienen dentro de un factor entre 4 y 7 mayor que los puertos DS0
en un conmutador de Clase 5. En las ofertas de los vendedores
aparecen tres alternativas diferentes: El gateway VoIP se ade al
equipo RAS; los gateways son independientes; y la gateway se ade al
conmutador de Clase 5. De estas, so las dos primeras son de inter駸
en el contexto de las redes de telefon僘 都o-IP・ Todas ellas se basan
actualmente en el protocolo H.323, aunque la mayor僘 de los
vendedores han prometido soportar, cuando est駭 completamente
definidos, los nuevos protocolos de gateways distribuidas.
Como se ha mencionado antes, ya est疣 disponibles los productos
gateway de selizaci SS7-IP de primera generaci. Se utiliza un
protocolo propietario entre la gateway y el RAS del vendedor, y
permiten soportar, en condiciones normales un m痊imo de 10.000
puertos. El soporte de protocolos basados en estandares p炻licos
est・comprometido una vez la definici de dichos protocolos se haya
finalizado, probablemente a principios del a 2000. Funciones tales
como el tratamiento y proceso de llamadas (ISUP) y enrutamiento de
las mismas (TCAP) se espera que sean tambi駭 soportadas en el mismo
periodo de tiempo.
En relaci con la estandarizaci de la Calidad de Servicio IP ,
se est疣 llevando a cabo trabajos en el Internet Engineering Task
Force (IETF). Uno de ellos son los trabajos para Diferenciaci de
Servicios (diffserv) y el otro es la capacidad de soportar la QoS en
el MLPS (Multiprotocol Label Switching).Los mas importantes
vendedores de routers tienen implementaciones propietarias de la QoS
que son similares a varias versiones de los sistemas anteriormente
mencionados, as・es posible que pueda haber productos comerciales
disponibles no mucho m疽 tarde de la finalizaci de definici de los
est疣dares. (Estos est疣dares son tambi駭 cr咜icos para transporte de
aplicaciones no-de-voz sobre redes IP, como pueden ser las Redes
Privadas Virtuales. Sin embargo no est・claro que estos est疣dares
puedan estar finalizados hasta la primera parte del 2000.
Un 疵ea importante que queda por ver, es como evolucionar疣 para
estos productos la operaci y la facturaci. Varios vendedores han
prometido, para el fin de a, interfaces en los mulos de operaci y
facturaci de sus productos de gesti de llamadas, pero pocos de
ellos tienen experiencia en el desarrollo de productos software de
este tipo a escala de Operadora. Estos productos, aunque son los que
menos atraen la atenci de la prensa comercial y de los foros
industriales, son los m疽 importantes para determinar cuando la
telefon僘 IP llegar・a ser la l匤ea dominante de este servicio.
Parte III: Un calendario estimado
El calendario parcial que sigue presenta nuestras estimaciones de
las fechas en las que es posible que est駭 materializados algunos de
los componentes necesarios para instalar una red 都o-IP・a escala de
Operadora. A partir del calendario y de la discusi anterior, se
puede ver que el periodo 1999-2000 va a ser cr咜ico para muchos de
estos componentes y est疣dares. Puede muy bien determinar como va a
evolucionar la telefon僘 IP en el primo siglo.
Conclusi
Este trabajo ha presentado algunas de las principales cuestiones
tecnolicas que probablemente determinen cuando ser疣 factibles las
redes teleficas, a escala de Operadora, basadas totalmente en Voz
sobre IP (VoIP). Los proveedores de servicios que est疣 desarrollando
田asos de negocio・para construir una red so- IP y ofrecer servicio
VoIP a sus clientes, necesitan conocer profundamente estos aspectos.
Puesto que el campo est・a佖 en sus etapas de nacimiento, las ofertas
y los planes de los vendedores est疣 evolucionando r疳idamente y
sirven 佖icamente como una componente en un estudio de factibilidad.
Los proveedores de servicio necesitan hacer valoraciones
independientes y m疽 completas en relaci a donde estar・la industria
cuando ellos est駭 listos para realizar sus planes.
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