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¿Que hay en un paquete VoIP? – Una introducción a ancho de banda para VoIP

Aprende que contiene un paquete VoIP, como trabajan las cabeceras, que transportan los protocolos VoIP y como utilizan el ancho de banda de red.

Voz sobre IP (VoIP) es el descriptor para la tecnología utilizada para transportar voz digitalizada a través de una red de datos IP. VoIP requiere dos clases de protocolos: un protocolo de señalización como SIP, H.323 o MGCP que se utiliza para crear, desconectar y controlar las llamadas y funciones de telefonía, y un protocolo para llevar los paquetes de voz. El Real-Time Transport Protocol (RTP) lleva la transmisión de voz. RTP es un estándar del IETF introducido en 1995, cuando fue estandarizado H.323. RTP funciona con cualquier protocolo de señalización. Es el protocolo de uso común entre los proveedores de IP PBX.

Un teléfono IP o softphone genera un paquete de voz cada 10, 20, 30 ó 40 ms, dependiendo de la implementación del proveedor. Los 10 y 40 ms de voz digitalizada pueden ser comprimidos, incluso comprimidos y encriptados. Esto no le importa al protocolo RTP. Como ya han descubierto, toma muchos paquetes para llevar una palabra.

Cuanto más pequeño sea el paquete, más corto será el retraso

La demora Punta a punta (teléfono a teléfono) tiene que ser limitada. Cuanto más corto sea el retraso de creación de paquetes, la red puede tolerar más retraso en la llamada VoIP. Entre más cortos sean los paquetes causan un problema menor si el paquete se pierde. Paquetes cortos requieren más ancho de banda, sin embargo, debido a la sobrecarga de paquete mayor (esto se explicará más adelante). Paquetes más largos, que contienen más bytes de voz reduce los requisitos de ancho de banda, pero produce un retraso en la construcción y son más difíciles de solucionar si se pierde. Muchos vendedores han optado por 20 ó 30 más paquetes de tamaño.

Formato de paquete RTP

El campo de cabecera RTP contiene la muestra de voz digitalizada (20 o 30 ms de una palabra) Tiempo de número del sello y la secuencia e identifica el contenido de cada paquete de voz. El descriptor de contenido define la técnica de compresión (si lo hay) usado en el paquete. El formato del paquete RTP de VoIP a través de Ethernet se muestra a continuación.

Ethernet
Trailer

Digitized
Voice

RTP
Header

UDP
Header

IP
Header

Ethernet
Header

RTP se puede llevar en relé de marco, ATM, PPP y otras redes con sólo el encabezado de la derecha y la izquierda varían según el protocolo. El campo de voz digitalizada, RTP, UDP y cabeceras IP siguen siendo los mismos.
 

Cada uno de estos paquetes contienen parte de una palabra hablada digitalizada. El tipo de paquete es de 50 paquetes por segundo para 20 ms y 33.3 paquetes por segundo para los paquetes de voz 30ms muestras. La voz se transmite en estas tarifas fijas. El campo de voz digitalizada puede contener tan poco como 10 bytes de voz comprimido o tantos como 320 bytes de voz sin comprimir.

La cabecera UDP transporta el envío y recepción de los números de puerto para la llamada. La cabecera IP lleva el envío y recepción de direcciones IP para la llamada, además de otra información de control. La cabecera de Ethernet transporta las direcciones MAC de la LAN dispositivos emisor y receptor. El remolque de Ethernet se utiliza para fines de detección de errores. La cabecera de Ethernet se remplaza con una retransmisión de tramas, ATM o cabecera PPP y el remolque cuandoel paquete entra en una WAN.

'Envío y gestión'

En realidad, no hay ninguna voz sobre IP. Es realmente voz a través de RTP, a través de UDP, y por lo general a través de IP sobre Ethernet. Las cabeceras y transportes son obligatorios para las redes para llevar paquetes. La cabecera y los gastos generales de transporte pueden ser llamados costo de envío y manipulación.

Las cabeceras RTP UDP plus IP plus se agregan en 40 bytes. La cabecera de Ethernet y transporte duran otros 18 bytes de sobrecarga, para un total de al menos 58 bytes de sobrecarga antes de que haya cualquier número de bytes de voz en el paquete. Estas cabeceras, además de la cabecera Ethernet, producen la sobrecarga para el envío de los paquetes. Esta sobrecarga puede variar desde 20% a 80% del ancho de banda consumido por la red LAN y WAN. Muchas implementaciones de RTP no tienen encriptación, o el vendedor a proporcionado a sus instalaciones su propio cifrado. Un proveedor de PBX IP puede ofrecer una versión estandarizada de RTP seguro (SRTP).

Paquetes más cortos tienen mayor sobrecarga. Hay 54 bytes de sobrecarga que lleva los bytes de voz. A medida que el tamaño del campo de voz se hace más grande con más paquetes, el porcentaje de disminución de arriba - por lo tanto disminuye el ancho de banda necesario. En otras palabras, paquetes más grandes son más eficientes que los paquetes más pequeños.

Cabecera de compresión

Cisco ha creado una técnica de compresión de cabecera que es el estándar de compresión llamado RTP cabecera. Esta técnica realmente comprime el RTP, UDP y cabeceras IP y reduce significativamente la sobrecarga RTP, UDP e IP de 40 bytes a entre 4 y 6 bytes. El consumo de ancho de banda para los paquetes de voz comprimidos puede reducirse en casi un 60%. Esta técnica tiene menos valor para los grandes paquetes de voz sin comprimir. La técnica de compresión de cabecera no se recomienda para las implementaciones de LAN porque por lo general hay más que suficiente ancho de banda para las llamadas de voz. La técnica de compresión de cabecera debe ser considerado para las implementaciones WAN, donde el ancho de banda es limitado y mucho más caro.

 

Sobre el autor: Gary Audin tiene más de 40 años en informática, las comunicaciones y la experiencia de seguridad. Él ha planeado, diseñado, especificado, implementado y operado datos, LAN y redes telefónicas. Estos incluían área local, redes nacionales e internacionales, así como VoIP y las redes IP convergentes en los E.U., Canadá, Europa, Australia y Asia.

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