Fases y Eventos en Llamadas Telefónicas

¿Cuáles son las fases que se distinguen en una conversación telefónica tradicional o IP?

Las fases principales son:

• Establecimiento de llamada (Call Setup)
• Conversación

¿Cuáles son los Eventos que ocurren en toda llamada telefónica tradicional e IP?

Los eventos típicos en una llamada son:

1. Tono de invitación a marcar.
2. Se marca un número telefónico.
3. Se localiza al abonado llamado.
4. El teléfono de destino suena (tono de llamada o ringing).
5. El llamado levanta el auricular (descuelga) y se inicia la conversación.
6. La conversación finaliza (cuelgue).
7. Se realiza la tarificación (si aplica).

Protocolos de Establecimiento de Llamada (Call Setup)

¿Cuáles son las funciones que deben realizar los protocolos “Call Setup”?

Las funciones esenciales incluyen:

• Mapeo de números telefónicos con direcciones IP.
• Generación de tono de invitación a marcar.
• Señalización de llamada entrante (ringing).
• Señalización de descuelgue.
• Señalización de finalización de llamada (release).

Organismos y Protocolos Clave en Telefonía IP

¿Cuáles son los organismos de estandarización en la industria de Telefonía IP?, ¿Qué tipo de profesionales (ingenieros) se desarrolla en cada una y que implicancia práctica tiene esto con las normativas desarrolladas?

Los principales organismos son:

• ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones): Tradicionalmente enfocado en telecomunicaciones, con ingenieros de este sector. Sus normativas (Recomendaciones) suelen ser detalladas y orientadas a la interoperabilidad global en redes telefónicas. Desarrolló H.323 y MEGACO/H.248.
• IETF (Internet Engineering Task Force): Enfocado en los protocolos de Internet, con ingenieros de redes y software. Sus normativas (RFCs) son a menudo más flexibles, modulares y orientadas a la implementación en Internet. Desarrolló SIP, RTP, RTCP, RTSP, TRIP.

(Nota: La descripción de los profesionales e implicancias se ha añadido para completar la respuesta basada en el conocimiento general, ya que no estaba detallada en el texto original).

¿Cuáles son los protocolos que cumplen las funciones de Call Setup y Conversación en Telefonía IP, identifíquelos con los Organismos de Estandarización que los desarrollaron?

• Protocolos de Establecimiento de Llamada (Call Setup):
  • H.323: ITU
  • SIP (Session Initiation Protocol): IETF
  • MEGACO/H.248: Desarrollado conjuntamente por IETF y ITU
  • TRIP (Telephony Routing over IP): IETF (para enrutamiento de señalización)
• Protocolos de Conversación (Flujo de Medios):
  • RTP (Real-time Transport Protocol): IETF (para transporte de voz/video)
  • RTCP (Real-time Transport Control Protocol): IETF (para control y QoS sobre RTP)
  • RTSP (Real Time Streaming Protocol): IETF (para control de streaming)

¿Qué funciones realiza o para qué se utiliza el protocolo TRIP?

TRIP (Telephony Routing over IP) es un protocolo de señalización definido por el IETF (RFC 3219) que se utiliza para intercambiar información de enrutamiento de llamadas telefónicas entre proveedores de servicios de telefonía IP (ITSPs) y Gateways. Ayuda a tomar decisiones sobre cómo enrutar una llamada hacia la red telefónica pública conmutada (PSTN) o hacia otras redes IP.

¿Cuál es la función de RTCP y RTSP?

• RTCP (Real-time Transport Control Protocol): Complementa a RTP. Proporciona información de control fuera de banda sobre la calidad de la transmisión de datos RTP. Envía estadísticas como paquetes perdidos, jitter y retardo, permitiendo a los participantes de la sesión monitorizar la Calidad de Servicio (QoS) y realizar ajustes si es necesario.
• RTSP (Real Time Streaming Protocol): Es un protocolo de control a nivel de aplicación para sistemas de streaming multimedia. Permite controlar la reproducción de contenido multimedia desde un servidor, con comandos como play, pause, etc. No transporta el flujo de medios en sí (eso lo hace RTP), sino que lo controla.

Protocolo H.323

¿Qué versión de H.323 está en vigencia, para qué se diseñó H.323?

H.323 ha tenido múltiples versiones (v1 a v7 y posteriores anexos). La adopción puede variar, pero las versiones más recientes incorporan mejoras significativas. H.323 fue diseñado inicialmente por la ITU como un estándar paraguas para comunicaciones multimedia (voz, video, datos) sobre redes basadas en paquetes que no garantizan calidad de servicio, como las redes IP (especialmente LANs).

¿Cuáles son los componentes más importantes de H.323 en la fase de Call Setup?

Los protocolos clave en la fase de establecimiento de llamada H.323 son:

• H.225.0 RAS (Registration, Admission, and Status): Para comunicación con el Gatekeeper (registro, admisión, etc.).
• H.225.0 Call Signaling (basado en Q.931): Para la señalización de establecimiento y control de la llamada entre terminales.
• H.245: Para el control de la llamada y la negociación de capacidades (códecs, canales lógicos).
• H.450: Define servicios suplementarios (transferencia, desvío, etc.).

¿Cuáles son los componentes más importantes de H.323 en la fase de flujo de voz?

Los componentes principales para el transporte del flujo de voz (y otros medios) son:

• RTP (Real-time Transport Protocol): Transporta los paquetes de voz/video.
• RTCP (Real-time Transport Control Protocol): Proporciona información de control y calidad para la sesión RTP.

¿Cuáles son los 6 principales componentes que se implementan y se aprecian en un sistema de telefonía IP?

Componentes comunes en un sistema de Telefonía IP:

1. Códecs: Algoritmos para comprimir y descomprimir el audio (ej. G.711, G.729).
2. Protocolos de Red (TCP/IP, UDP): Base para la comunicación en red.
3. Protocolos de Telefonía IP (SIP, H.323, RTP): Para señalización y transporte de medios.
4. Servidores de Telefonía IP / PBX IP: Gestionan las llamadas, usuarios y funciones.
5. Gateways: Interconectan la red IP con la red telefónica tradicional (PSTN).
6. Terminales IP: Teléfonos IP físicos o Softphones (software en PC/móvil).

¿Cuáles son los 4 componentes de H.323, qué función cumple el MCU?

Los cuatro componentes principales definidos en H.323 son:

1. Terminales H.323: Puntos finales de la comunicación (teléfonos IP, sistemas de videoconferencia).
2. Gateways (GW): Conectan la red H.323 con otras redes (ej. PSTN).
3. Gatekeepers (GK): Componente opcional pero central que realiza control de admisión, traducción de direcciones, gestión de ancho de banda y gestión de zonas.
4. Unidad de Control Multipunto (MCU – Multipoint Control Unit): Gestiona conferencias con múltiples participantes (multipunto), mezclando y distribuyendo los flujos de audio y video.

¿Qué funciones realiza un Gatekeeper dentro de un sistema H.323?

Un Gatekeeper realiza funciones cruciales como:

• Control de Admisión: Autoriza o deniega el acceso de terminales a la red H.323.
• Traducción de Direcciones: Convierte alias H.323 (como números de teléfono) en direcciones de transporte IP.
• Gestión de Ancho de Banda: Controla el uso del ancho de banda de la red.
• Gestión de Zona: Administra todos los terminales, Gateways y MCUs registrados en su zona de control.

¿Cuáles son los distintos mensajes en H.323 y qué realiza cada uno?

H.323 utiliza varios tipos de mensajes:

• Mensajes RAS/H.225 (Registration, Admission, Status):

  Usados durante el diálogo entre un terminal H.323 y el Gatekeeper para registro, autorización y control de estado. Este diálogo se efectúa por el llamado “canal lógico RAS”. Ejemplos: ARQ (Admission ReQuest – Solicitud de Admisión), ACF (Admission ConFirmation – Confirmación de Admisión).

• Mensajes Q.931/H.225:

  Usados para la señalización de llamada propiamente tal entre los puntos finales (o a través del Gatekeeper). Se establece un “canal lógico de señalización”. Ejemplos: SETUP (Establecimiento de llamada), CONNECT (Indica que el destinatario ha descolgado).

• Mensajes H.245:

  Usados para la negociación de capacidades entre entidades (ej. códecs a usar) y el control de la comunicación (ej. abrir/cerrar canales lógicos). Fluyen por el “canal lógico de control”. Ejemplos: TerminalCapabilitySet (informa capacidades del terminal), OpenLogicalChannel (solicita abrir un canal para RTP).

Mencione 4 ejemplos de mensajes RAS (Registration Admission and Status) y su función.

Ejemplos de flujo de mensajes RAS entre un Terminal (T) y un Gatekeeper (GK):

1. T -> GK: ARQ (Admission Request): El terminal A solicita permiso al Gatekeeper para iniciar una llamada.
2. GK -> T: ACF (Admission Confirm): El Gatekeeper concede el permiso.
3. T -> GK: DRQ (Disengage Request): El terminal A informa al Gatekeeper que la llamada ha finalizado.
4. GK -> T: DCF (Disengage Confirm): El Gatekeeper confirma la recepción de la finalización.

(Nota: El mensaje ARQ también lo usaría el terminal B para solicitar permiso para recibir la llamada).

Mencione 5 mensajes Q.931 y para qué sirve, cuál es su función.

Ejemplos de mensajes de señalización de llamada H.225.0 (Q.931) entre Terminal A y Terminal B:

1. A -> B: SETUP: Inicia el establecimiento de la llamada hacia B.
2. B -> A: ALERTING: Indica que el teléfono de B está sonando.
3. B -> A: CONNECT: Indica que B ha contestado la llamada (descolgado).
4. A -> B: RELEASE COMPLETE: Indica que A ha colgado y la llamada finaliza (o viceversa).
5. B -> A: RELEASE COMPLETE: Indica que B ha colgado y la llamada finaliza (o viceversa).

¿Qué realiza el mensaje H.245? 3 ejemplos.

Los mensajes H.245 se utilizan para el control de la llamada y la negociación de capacidades lógicas entre los puntos finales H.323. Funciones:

• Negociar capacidades (ej. qué códecs de audio/video soportan ambos extremos).
• Abrir y cerrar canales lógicos para los flujos RTP/RTCP.
• Enviar comandos de control y solicitar modos de operación.

Ejemplos:

1. TerminalCapabilitySet: Un terminal envía sus capacidades (códecs, etc.) al otro.
2. OpenLogicalChannel: Un terminal solicita abrir un canal lógico para enviar datos (ej. audio RTP) con ciertas características.
3. RequestMode: Solicita un cambio en el modo de operación de un canal.

¿Entre qué elementos de la red H.323 se realiza la señalización, qué fases se distinguen, qué hace cada una?

La señalización en H.323 ocurre principalmente entre:

• Terminal y Gatekeeper: Usando mensajes RAS (H.225.0) para registro, admisión, etc.
• Terminal y Terminal (o vía Gatekeeper): Usando mensajes de señalización de llamada (H.225.0/Q.931) y mensajes de control (H.245).
• Gatekeeper y Gateway: También usan RAS para registro y control.

Fases principales de señalización (simplificado):

1. Fase 1: Descubrimiento y Registro (Terminal/Gateway <-> Gatekeeper): Los puntos finales encuentran y se registran en su Gatekeeper (mensajes GRQ, GCF, RRQ, RCF).
2. Fase 2: Establecimiento de Llamada (Terminal A <-> Gatekeeper <-> Terminal B):
   • Admisión: Solicitud y concesión de permiso para llamar (ARQ, ACF).
   • Señalización Q.931: Intercambio de mensajes para establecer la conexión (SETUP, ALERTING, CONNECT).
   • Control H.245: Negociación de capacidades y apertura de canales lógicos.
3. Fase 3: Durante la Llamada: Pueden intercambiarse mensajes H.245 para control adicional. El flujo de medios (RTP/RTCP) se establece directamente entre terminales (o vía Gateway).
4. Fase 4: Finalización de Llamada: Mensajes Q.931 (RELEASE COMPLETE) y RAS (DRQ, DCF) para liberar recursos.

¿Cuáles son los servicios que define H.450?

H.450 es una serie de recomendaciones de la ITU que definen Servicios Suplementarios para H.323, permitiendo funcionalidades telefónicas avanzadas. Utilizan un mecanismo general definido en H.450.1 (Entramado de Servicios Suplementarios) basado en ROSE (Remote Operations Service Element).

Ejemplos de servicios definidos:

• H.450.2: Transferencia de Llamadas (Call Transfer): Permite transferir una llamada activa a un tercero.
• H.450.3: Desvío de Llamadas (Call Diversion): Permite desviar llamadas entrantes a otro número (ej. desvío si comunica, si no contesta, incondicional).
• H.450.4: Retención de Llamadas (Call Hold): Poner una llamada en espera.
• H.450.5: Aparcamiento de Llamadas (Call Park): Aparcar una llamada para recuperarla desde otro terminal.
• H.450.6: Llamada en Espera (Call Waiting): Notificar una llamada entrante mientras se está en otra.
• H.450.7: Finalización de Llamada sobre Abonado Ocupado (CCBS – Call Completion on Busy Subscriber): Permitir que el sistema rellame automáticamente cuando un abonado ocupado quede libre.
• H.450.8: Identificación del llamante (CLIP/CNIP): Mostrar el número/nombre del que llama.
• H.450.9: Indicación de Mensaje en Espera (Message Waiting Indication): Señalizar la presencia de mensajes de voz.

¿En qué consisten los servicios H.450 call park, call completion, call offer y call intrusion, cuales no puede implementar SIP?

• Call Park (H.450.5): Permite a un usuario poner una llamada en espera en un «lugar» común (parking lot) y recuperarla desde otro teléfono marcando un código específico.
• Call Completion (CCBS/CCNR – H.450.7): Si se llama a un número que está ocupado (CCBS) o no contesta (CCNR), el sistema puede monitorizar ese número y establecer la llamada automáticamente cuando esté disponible o haya terminado la llamada anterior.
• Call Offer: No es un estándar H.450 específico, pero se refiere a la capacidad de ofrecer una llamada a un usuario que ya está ocupado (similar a llamada en espera, H.450.6).
• Call Intrusion: Permite a un usuario autorizado unirse o intervenir en una llamada existente (a menudo con tonos de aviso). No es un estándar H.450 base, suele ser una función de PBX.

Implementación en SIP: SIP es un protocolo de señalización más simple que H.323. No define estos servicios suplementarios de forma nativa en el RFC base (RFC 3261). Sin embargo, la mayoría de estas funcionalidades pueden implementarse en sistemas basados en SIP utilizando:

• Extensiones SIP: Como el framework de eventos de SIP (SUBSCRIBE/NOTIFY) o mensajes INFO.
• Servidores de Aplicaciones (Application Servers): La lógica de estos servicios reside a menudo en servidores como PBX IP o Application Servers que interactúan con los terminales SIP.

Por lo tanto, aunque SIP no los estandariza directamente como H.450, en la práctica, los sistemas SIP modernos implementan funcionalidades equivalentes.

Protocolo SIP (Session Initiation Protocol)

¿Qué norma IETF define SIP?

La norma principal que define SIP es el RFC 3261 del IETF, que obsoleta al RFC 2543.

¿En qué se basa, cuál es la idea del desarrollo de SIP (a qué se asemeja)?

SIP se basa en un modelo de petición/respuesta similar al de otros protocolos de Internet como HTTP (protocolo web) y SMTP (correo electrónico). La idea era crear un protocolo de señalización simple, extensible y basado en texto para establecer, modificar y terminar sesiones multimedia (voz, video, mensajería instantánea, etc.) en Internet.

¿Cuáles pueden ser los tipos distintos de solicitud (métodos) en SIP?

Los métodos de solicitud más comunes en SIP son:

• INVITE: Inicia una sesión (llamada).
• ACK: Confirma la recepción de una respuesta final a un INVITE.
• BYE: Termina una sesión existente.
• CANCEL: Cancela una solicitud INVITE pendiente.
• REGISTER: Registra la ubicación actual de un usuario en un servidor Registrar.
• OPTIONS: Consulta las capacidades de otro terminal o servidor.
• INFO: Envía información durante la sesión (ej. tonos DTMF).
• SUBSCRIBE: Solicita notificaciones sobre un evento.
• NOTIFY: Envía notificaciones sobre un evento.
• UPDATE: Modifica el estado de una sesión sin cambiar el diálogo.
• REFER: Pide al receptor que contacte a un tercero (usado en transferencias).
• MESSAGE: Envía un mensaje instantáneo.

¿Quién realiza la función de traducir información de usuario, resolviendo en una forma entendible cada petición de conexión?

En SIP, la entidad principal que enruta las peticiones y ayuda a localizar al usuario destino es el Servidor Proxy SIP. Este servidor recibe las solicitudes SIP (como un INVITE), consulta a otros servidores (como el Servidor de Localización o Registrar) para determinar la ubicación actual del destinatario (su dirección IP), y luego reenvía la solicitud hacia ese destino o hacia el siguiente Proxy en la ruta.

¿Qué tipo de servidores o entidades encontramos en SIP?

Las principales entidades en una arquitectura SIP son:

• User Agent (UA): El punto final de la comunicación. Se divide en:
  • User Agent Client (UAC): Inicia las solicitudes SIP (ej. el teléfono que llama).
  • User Agent Server (UAS): Recibe y responde a las solicitudes SIP (ej. el teléfono que recibe la llamada).
• Servidor Proxy (Proxy Server): Actúa como intermediario, enrutando solicitudes y respuestas. Puede ser stateful o stateless.
• Servidor de Registro (Registrar Server): Recibe las solicitudes REGISTER de los User Agents y almacena su ubicación actual (dirección IP) en una base de datos.
• Servidor de Localización (Location Server): Base de datos consultada por Proxies y Registrars para obtener la ubicación de los usuarios. A menudo coexiste con el Registrar.
• Servidor de Redirección (Redirect Server): No reenvía las solicitudes, sino que responde al UAC con la dirección del siguiente salto o del destino final, para que el UAC contacte directamente.

Describa la comunicación terminal cliente – terminal servidor en SIP.

Una comunicación básica (llamada) entre un User Agent Client (UAC, llamante) y un User Agent Server (UAS, llamado), a menudo pasando por Proxies, sigue estos pasos generales:

1. UAC envía INVITE: El llamante envía un mensaje INVITE, usualmente a un Servidor Proxy, indicando a quién desea llamar.
2. Proxy localiza al UAS: El Proxy consulta al Location Server (usando la información del Registrar) para encontrar la dirección IP actual del llamado.
3. Proxy reenvía INVITE: El Proxy envía el INVITE al UAS (o al Proxy del dominio del UAS).
4. UAS responde provisionalmente: El UAS puede enviar respuestas provisionales como 100 Trying (Intentando) o 180 Ringing (Sonando) para indicar el progreso. Estas respuestas viajan de vuelta por la misma ruta de Proxies.
5. UAS acepta la llamada: Cuando el usuario llamado contesta, el UAS envía una respuesta final exitosa: 200 OK.
6. UAC confirma con ACK: El UAC recibe el 200 OK y confirma su recepción con un mensaje ACK. Este ACK puede ir directamente al UAS si la ruta se estableció en los mensajes anteriores.
7. Establecimiento del flujo de medios (RTP): En paralelo, usando la información negociada en los mensajes INVITE y 200 OK (a través de SDP – Session Description Protocol), se establece el flujo de audio/video RTP directamente entre el UAC y el UAS.
8. Finalización con BYE: Cuando uno de los usuarios cuelga, su UA envía un mensaje BYE al otro UA.
9. Confirmación con 200 OK: El UA que recibe el BYE responde con un 200 OK, finalizando la sesión SIP.

Mencione y explique brevemente los mensajes más comunes de establecimiento de llamada en SIP (mensajes de petición y respuesta).

Mensajes clave en el establecimiento de una llamada SIP:

• Peticiones (Enviadas por el UAC):
  • INVITE: Solicita iniciar una sesión/llamada con el destinatario especificado. Contiene la descripción de la sesión (SDP) que propone el llamante (códecs, puertos, etc.).
  • ACK: Confirma la recepción de una respuesta final (como 200 OK) a un INVITE. Es un método propio, no una respuesta.
• Respuestas (Enviadas por el UAS o Proxies):
  • 100 Trying: Respuesta provisional que indica que el siguiente servidor está procesando la solicitud INVITE. Evita retransmisiones.
  • 180 Ringing: Respuesta provisional que indica que se ha localizado al usuario destino y se le está alertando (su teléfono está sonando).
  • 200 OK: Respuesta final exitosa. Para un INVITE, indica que el llamado ha aceptado la llamada. Contiene la descripción de la sesión (SDP) aceptada por el llamado.

¿Quién maneja el flujo de voz en SIP y quién permite obtener información para el control y gestión?

• El flujo de voz (y otros medios) se maneja usando RTP (Real-time Transport Protocol). SIP se encarga de negociar los parámetros de la sesión RTP (direcciones IP, puertos, códecs) usando SDP, pero no transporta los datos de voz en sí.
• La información para el control y gestión de la calidad del flujo RTP se obtiene mediante RTCP (Real-time Transport Control Protocol), que envía reportes periódicos sobre estadísticas de la transmisión (paquetes perdidos, jitter, etc.).

¿Qué mensajes y entre qué entidades, ponen término a una sesión (llamada) SIP?

La sesión SIP se termina mediante el mensaje BYE. Este mensaje puede ser enviado por cualquiera de los participantes (User Agents, UAC o UAS) directamente al otro participante una vez establecida la sesión. La entidad que recibe el BYE confirma su recepción con una respuesta 200 OK.

Comparativa H.323 vs SIP

¿Cuáles son las funciones que no implementa SIP comparándolo con H.323?

El núcleo de SIP (RFC 3261) es más simple que la suite H.323. Algunas funciones que H.323 define de forma más integrada o estandarizada y que SIP maneja de forma diferente o mediante extensiones son:

• Servicios Suplementarios: H.323 tiene la serie H.450 que estandariza muchos servicios (transferencia, desvío, etc.). SIP depende de extensiones o de la lógica en servidores de aplicación para implementar funcionalidades similares.
• Control de Conferencia Multipunto: H.323 define explícitamente el rol del MCU. En SIP, el control de conferencias se maneja a través de diferentes modelos y extensiones (ej. usando un Focus UA y el framework de conferencias RFC 4353).
• Gestión de Ancho de Banda y Admisión: H.323 define el Gatekeeper con funciones explícitas de control de admisión y ancho de banda. SIP no tiene un componente centralizado equivalente por defecto, aunque los Proxies pueden implementar políticas.
• Negociación Detallada de Capacidades: H.245 en H.323 permite una negociación muy granular. La negociación en SIP (usando SDP en INVITE/OK) es más simple (modelo oferta/respuesta), aunque extensible.

Ventajas de SIP respecto de H.323

• Simplicidad: SIP es conceptualmente más simple y basado en texto, similar a HTTP, lo que facilita su desarrollo, depuración y extensión.
• Integración Web: Su similitud con HTTP facilita la integración con aplicaciones y servicios web.
• Escalabilidad: Su arquitectura distribuida y el uso de Proxies stateless/stateful permiten una mejor escalabilidad.
• Flexibilidad y Extensibilidad: Es más fácil añadir nuevas funcionalidades mediante nuevos métodos, cabeceras o extensiones.
• Establecimiento de Llamada Más Rápido: Generalmente, el número de mensajes intercambiados para establecer una llamada simple es menor en SIP.
• Reutilización de Componentes de Internet: Aprovecha mecanismos existentes en Internet como DNS para localización, y TLS/SRTP para seguridad.
• Mejores mecanismos de detección de errores de configuración de red.

Ventajas de H.323 respecto de SIP

• Madurez (Inicial): Fue el primer estándar VoIP ampliamente adoptado y probado, especialmente en entornos empresariales y de videoconferencia.
• Conjunto Completo de Estándares: H.323 es una suite que define no solo la señalización básica, sino también códecs, transporte, control de conferencia (MCU) y servicios suplementarios (H.450) de forma integrada.
• Negociación de Capacidades Robusta: El protocolo H.245 permite una negociación muy detallada y fiable de las capacidades multimedia.
• Gestión Centralizada (Gatekeeper): El Gatekeeper ofrece un punto central para control de admisión, gestión de ancho de banda y políticas, lo cual puede ser ventajoso en redes corporativas gestionadas.
• Interoperabilidad con RDSI: Su diseño, basado en parte en Q.931 (usado en RDSI), facilitó inicialmente la interoperabilidad con redes telefónicas tradicionales.