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J. Manuel Huidobro J. Manuel Huidobro

Integración de voz y datos

Tradicionalmente, las redes de voz están separadas de las de datos y, si bien, hace ya muchos años que se habla de la integración de unas y otras, la realidad es que se ha avanzado poco en este aspecto; la razón puede que sea que económicamente aún no resulta del todo rentable, por lo que los administradores de redes siguen pensando en dos redes separadas como solución a las comunicaciones, a pesar de las desventajas técnicas y de gestión que tal hecho les pueda suponer.

Sin embargo, actualmente, hay nuevos factores que juegan a favor de la integración y que pueden servir de catalizador: la imagen, la telefonía asistida por ordenador y, en general, todo lo que es multimedia, entendiendo por tal la combinación de sonido, textos, imágenes y vídeo en la que el usuario tiene cierto grado de interactividad y puede intervenir en el desarrollo de la acción. En el futuro las redes se han de construir para ser capaces de soportar tráfico multimedia, con lo que la integración verá facilitado su camino.

La integración de voz y datos en una red corporativa ofrece una serie de ventajas para el administrador de la red, como es el disponer de una infraestructura común de acceso y transporte y un sistema único de gestión. Para ello se confía en una red digital y medios de conmutación capaces de tratar cualquier tipo de información, basados en tecnologías tales como puede ser TDM, RDSI, Frame Relay o ATM.

Cuando se habla de integración de voz y datos en la misma red se pueden dar tres situaciones distintas:

a) Transporte de datos, junto con voz, sobre redes específicas de voz, como son las redes telefónicas públicas, bien sean fijas o móviles como sucede en el caso de GSM.

b) Transporte de voz, junto con datos, sobre redes específicamente diseñadas para datos, como puede ser Internet.

c) Transporte de voz y datos sobre redes específicas para ambos tipos de tráfico, como es la RDSI.

Cuando se trata de integrar hay que tener en cuenta las diferentes características del tráfico de voz y de datos; por una parte, la voz necesita de un retardo constante en la red, mientras que los datos pueden fluir a distinto ritmo, encargándose el receptor de reordenarlos; por otra, la voz admite cierta distorsión en la señal ya que el ser humano es capaz de entender un mensaje aunque presente algunas alteraciones, mientras que una transmisión de datos requiere una alta calidad ya que si no, se producen errores en la misma que pueden ser fatales. La transmisión de imágenes presenta unas características similares a las de la voz -ambas señales son isócronas- pero requiere de un ancho de banda muy superior. Para que el retardo del sonido que se produce en una red, si es suficientemente extensa, no moleste al usuario, debe ser inferior a unos 250 milisegundos; si es mayor habrá que utilizar canceladores de eco. La tasa de error, para datos, en cualquier situación debe ser inferior a 10-4, siendo lo habitual una tasa de error de 10-6.

Multiplexación

En el caso a), se consigue la integración de ambos tipos de tráfico mediante el empleo de multiplexores, asociados a modems u a otros equipos adaptadores al medio de transmisión de que se trate: circuitos conmutados o líneas dedicadas.

Una de las técnica básicas empleadas para la integración de uno y otro tipo de tráfico es la multiplexación por división en el tiempo (TDM), desarrollada hace ya mas de 30 años, pero que aún sigue vigente. Con ésta, el ancho de banda total se divide en períodos de tiempo que se asignan secuencialmente a cada canal; la voz previamente se ha digitalizado mediante algoritmos tales como PCM (64 Kbit/s), ADPCM (32 Kbit/s), u otros que consiguen una transmisión aceptable con solo 8 Kbit/s. Así, el tráfico de voz (procedente de un teléfono o de una PABX) y datos se puede mezclar sobre una línea de transmisión punto a punto, consiguiéndose en algunos casos ahorros muy importantes. El ancho de banda se puede asignar dinámicamente, en función de la actividad o inactividad de los canales para la optimización del enlace; también, se puede reservar uno determinado para garantizar la transmisión de la voz. Esta técnica, aunque efectiva, no consigue un rendimiento adecuado en el caso de trafico a ráfagas o impulsivo, por lo que se han desarrollado otras, como es la conmutación de paquetes que, si en un principio solamente era adecuada para datos, hoy permite el tráfico de voz.

Frame Relay

En el pasado, todos los esfuerzos, dada la escasez de ancho de banda, iban encaminados a comprimir la voz al máximo posible aún a expensas del deterioro de su calidad; hoy, al disponer de canales de mas capacidad y redes de banda ancha, así como a emplear técnicas que se basan en el aprovechamiento de las cualidades que se dan al mantener una conversación, cada persona habla menos del 50% del tiempo y tiene un sentido unidireccional, se puede conseguir transmitir voz por redes de datos con una calidad mas que aceptable.

Un ejemplo de tal hecho se manifiesta en la oferta que están haciendo varios operadores de redes de datos, entre ellos Telefónica y BT Telecomunicaciones, de transmitir voz sobre redes Frame Relay, en aplicación a Grupos Cerrado de Usuarios, aunque éste es un aspecto legislativo, siendo técnicamente posible el hacerlo en cualquier caso. De nuevo, son las tarifas el factor decisivo para que los administradores de redes se decidan por esta solución, ya que si hacerlo así resultase mas caro que teniendo redes independientes, no tendría sentido.

El transporte de voz en redes Frame Relay se manifiesta efectivo siempre que se provea un ancho de banda mínimo (CIR) garantizado, para lo cual la voz ha de tener prioridad sobre los otros tipos de tráfico y no ser dominante, y un retardo máximo, por lo que la longitud de los paquetes ha de ser función de la velocidad de transmisión.

Dado que lo habitual es el uso de CVP (Circuitos Virtuales Permanentes), este servicio es rentable sólo si se conectan pocos puntos y el tráfico entre ellos es alto o se procede a la conmutación de la voz con centralitas específicas.

Telefonía en Internet

Otra situación, muy actual, es la que se está dando al cursar tráfico telefónico de larga distancia sobre Internet; en este caso, el deterioro de la señal se ve plenamente recompensado por el ahorro de los costes de la comunicación, ya que se paga únicamente una llamada local. Su dificultad radica en que al no haber estándares la incompatibilidad entre distintos sistemas es obvia.

La telefonía en Internet, es un fenómeno, aún incipiente, que está empezando a preocupar a los operadores tradicionales, por el gran potencial de desarrollo que presenta y por las dificultades que plantea su control y/o regulación. Por otra parte, en Internet, al no disponer de un órgano de gestión centralizado o un responsable único, no se puede garantizar una determinada calidad de servicio ni un retardo determinado, lo que juega en contra del tráfico telefónico a su través que solo es posible por medio de un tratamiento software de la señal vocal.

Redes de banda ancha

El caso c) de redes específicamente diseñadas para soportar tráfico de cualquier naturaleza es el que más interés tiene cuando se trata de implantar la integración de voz y datos. En este tipo de redes no suelen manifestarse problemas de índole técnico y su estudio de viabilidad se reduce a un análisis económico frente a otras alternativas.

La RDSI es el ejemplo más conocido de una red digital en la que se integra tráfico de voz con tráfico de datos (también admite vídeoconferencia), disponiendo el usuario en su domicilio de una terminación común para ambos. En la RDSI todo el diseño de la red se ha hecho, desde un principio, teniendo en cuenta que iba a soportar ambos tipos de tráfico, por lo que su implementación, siguiendo los estándares marcados, no plantea problemas, existiendo acuerdos entre distintos operadores europeos para interconectar sus redes (norma EuroRDSI).

Una tecnología actual como es el ATM, base de la RDSI de banda ancha, está pensada para soportar un caudal de tráfico muy intenso, entre el que se encuentra el de voz y el de datos, junto con el de vídeo. Por sus características (celdas con una longitud fija de 53 octetos -permite la conmutación por hardware-, de los cuales 48 configuran la información de usuario y los otros 5 constituyen la cabecera que se utiliza fundamentalmente para identificar la conexión a la que pertenece cada celda y encaminarla a través de la red) resulta adecuado para cualquier situación, pero su overhead y su alto coste no le hacen adecuado para velocidades inferiores a 2 Mbit/s.

 
* J. Manuel Huidobro
Es ingeniero Superior de Telecomunicaciones y
Responsable del Centro de Información
al Cliente en Ericsson Comunicaciones de Empresa.
Según la procedencia de la señal, se utilizan distintas capas de adaptación (AAL1 para la voz), con lo que se consigue multiplexar tráfico sobre el mismo medio de transmisión. Si bien, es posible el tráfico de voz sobre ATM, su rendimiento es escaso y no resulta económicamente rentable frente a otras soluciones, razón por lo que su implementación es aún muy baja en WANs.

Se necesitan grandes inversiones en equipos y en los enlaces de alta velocidad, por lo que, al igual que en el caso de Frame Relay, sólo se justifica en caso de volúmenes muy alto de tráfico entre dependencias.