ImplentaciAn-de-un-sistema-telefAnico-basado-en-telefonia-IP

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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA 
TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
TESIS CURRICULAR 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
 
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y 
ELECTRÓNICA 
 
PRESENTAN: 
 
ALBERTO ALONZO BERRUECOS 
MARCO ANTONIO MALDONADO ORTEGA 
NESTOR MIGUEL TORRES 
 
ASESOR: 
 
ARTURO PÉREZ MARTÍNEZ 
MÉXICO, D.F, MARZO 2015 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA 
MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 
UNIDAD ZACATENCO 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO _______________________________________________________ I 
JUSTIFICACIÓN _________________________________________________ IIII 
INTRODUCCIÓN___________________________________________________V 
 
CAPÍTULO 1 REDES TELEFÓNICAS. ____________________________________________ 1 
1.1 Red telefónica pública conmutada (PSTN Public Switched Telephone Network por sus siglas 
en inglés). _______________________________________________________________ 3 
1.2 Principios de la telefonía. ____________________________________________________ 4 
1.3 Digitalización de la voz. _____________________________________________________ 6 
1.4 Señalización. _____________________________________________________________ 10 
1.4.1 Tipos de señalización. ___________________________________________________________ 11 
1.5 Señalización completa de una llamada. ________________________________________ 16 
1.6 Multiplexaje por División de Tiempo. _________________________________________ 17 
1.7 Conmutación. ____________________________________________________________ 18 
1.8 Conmutación de circuitos. __________________________________________________ 19 
1.9 Arquitectura y jerarquía. ___________________________________________________ 21 
1.10 Teoría del tráfico. ________________________________________________________ 23 
ÍNDICE
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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 REDES DE DATOS. _____________________________________________ 27 
2.1 Concepto e Importancia de las redes de datos. __________________________________ 29 
2.2 Procesos fundamentales de redes de datos. ____________________________________ 31 
2.3 Conmutación de paquetes. _________________________________________________ 33 
2.4 Elementos de una red de datos. ______________________________________________ 35 
2.5 Modelos De Referencia. ____________________________________________________ 39 
2.5.1 Modelo OSI (Open System Interconnection, Sistema de Interconexión Abierto). ___________ 40 
2.5.2 Modelo TCP/IP (Modelo de Protocolo de Control de Transmisión y Protocolo de Internet). __ 44 
2.6 Topologías de Red. ________________________________________________________ 47 
 
CAPÍTULO 3 TELEFONÍA IP. ________________________________________________ 51 
3.1 Introducción. ____________________________________________________________ 53 
3.2 Telefonía IP y tecnología VoIP. _______________________________________________ 53 
3.3 Función de VoIP. __________________________________________________________ 56 
3.4 Desarrollo de redes VoIP. ___________________________________________________ 58 
3.5 PBX (Private Branch Exchange, central de comunicación privada). ___________________ 59 
 
 
 
 
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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
 
3.6 Codificación de VoIP. ______________________________________________________ 65 
3.6.1 Muestreo de VoIP. _____________________________________________________________ 65 
3.6.2 Cuantificación de VoIP. _________________________________________________________ 66 
3.6.3 Codificación de la voz. __________________________________________________________ 66 
3.7 CÓDECS. ________________________________________________________________ 67 
3.8 Calidad de servicio en VoIP. _________________________________________________ 70 
3.9 Protocolos VoIP. __________________________________________________________ 76 
3.9.1 H.323. _______________________________________________________________________ 76 
3.9.2 SIP (Session Initiation Protocol, Protocolo de Inicio de Sesión). _________________________ 81 
3.9.3 SDP (Session Description Protocol, Protocolo descripción de sesión). ____________________ 87 
3.9.4 RTP/RTCP (Real-time Transport Protocol, Protocolo de Transporte de Tiempo real/ Protocolo de 
control Transporte de Tiempo real). ____________________________________________________ 88 
3.9.5 IAX (Inter-Asterisk Exchange). ____________________________________________________ 89 
3.10 Las terminales de telefonía IP. ______________________________________________ 90 
 
CAPÍTULO 4 DESARROLLO DEL PROYECTO. ____________________________________ 93 
4.1 Descripción del sistema telefónico. ____________________________________________ 95 
4.2 Elementos de hardware. ____________________________________________________ 95 
4.2.1 Servidores de red. ______________________________________________________________ 96 
4.2.2 Dispositivos empleados en la implementación. ______________________________________ 102 
 
 
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4.3 Elementos de software. ____________________________________________________ 104 
4.3.1 Software de código abierto. _____________________________________________________ 104 
4.3.2 Introducción a Linux ___________________________________________________________ 106 
4.3.3 Asterisk. _____________________________________________________________________ 119 
4.3.4 Softphones. __________________________________________________________________ 123 
4.4 Protocolos de transporte. __________________________________________________ 125 
4.4.1 Protocolo TCP (transfer control protocol, protocolo de control de transmisión). ___________ 125 
4.4.2 Protocolo UDP (User Datagram Protocol, protocolo de datagrama de usuario). ____________ 128 
CAPÍTULO 5 IMPLEMENTACIÓN. ___________________________________________ 131 
5.1 Sistema Operativo. _______________________________________________________ 133 
5.2 Software a utilizar: Asterisk. ________________________________________________ 133 
5.3 Instalación. _____________________________________________________________ 135 
5.3.1 Build-essential. _______________________________________________________________ 135 
5.3.2 GCC. _______________________________________________________________________ 137 
5.3.3 Libsqlite3-dev. ________________________________________________________________ 139 
5.3.4 Libssl-dev. ___________________________________________________________________ 140 
5.3.5 Libxml2-dev. _________________________________________________________________ 142 
5.3.6 Ncurses-dev. _________________________________________________________________ 144 
5.3.7 Openssl. ____________________________________________________________________ 146 
5.3.8 Dahdi. ______________________________________________________________________147 
5.3.9 Asterisk. ____________________________________________________________________ 151 
5.4 Configuración de Asterisk. _________________________________________________ 157 
5.5 Configuración de la tarjeta FXO para la línea telefónica. __________________________ 170 
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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
 
CAPÍTULO 6 PRUEBAS Y RESULTADOS. ______________________________________ 175 
6.1 Prueba 1. Comprobar la señalización del protocolo SIP. (Señalización de registro). _____ 177 
6.2 Prueba 2. Señalización de una llamada entre dos teléfonos IP _____________________ 179 
6.3 Prueba 3. Ancho de banda de una llamada. ____________________________________ 182 
6.4 Prueba 4. Parámetros de RTP. ______________________________________________ 190 
6.5 Prueba 5. Vulnerabilidad de una llamada VoIP. _________________________________ 192 
6.6 Prueba 6. Calidad y servicio de la llamada. ____________________________________ 196 
 
CONCLUSIONES _________________________________________________________ 199 
GLOSARIO. ____________________________________________________________ 201 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ____________________________________________ 205 
ANEXOS. ______________________________________________________________ 207 
 
 
 
 
 
 
 
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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Implementación de un sistema telefónico modular y de bajo costo para pequeñas y 
medianas empresas, aprovechando la infraestructura existente. 
 
OBJETIVO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En la actualidad, la tendencia a emplear tecnologías que permitan la convergencia 
de diversos servicios obteniendo el mayor beneficio al menor costo ha generado 
una intensa competencia en el terreno de las comunicaciones. 
Un factor importante ha sido la expansión y surgimiento de nuevas empresas o 
negocios los cuales están interesados en contar con los medios necesarios para 
poder brindar un buen servicio, utilizando la menor infraestructura posible. 
 
JUSTIFICACIÓN
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 V 
 
 
 
 
 
 
El presente proyecto refiere a la implementación de un sistema de telefonía para 
pequeñas y medianas empresas, basado en telefonía IP, es una opción para 
empresas que actualmente se encuentran en desarrollo y que se han quedado con 
la telefonía analógica tradicional que paulatinamente está siendo sustituida por la 
tecnología de telefonía IP. 
El proyecto está compuesto por 2 secciones. Los capítulos 1, 2 y 3 explican de forma 
detallada y secuencial el sustento del trabajo de investigación. El capítulo 1 llamado 
Redes Telefónicas, contiene antecedentes, conceptos básicos, funcionamiento, 
jerarquía y evolución de la telefonía tradicional. El capítulo 2 lleva por nombre Redes 
de Datos y está constituido por elementos indispensables (Procesos, elementos de 
la red, medios, modelos de referencia y topologías) que sirven como introducción al 
capítulo 3, titulado Telefonía IP. En éste último capítulo se hace referencia al 
sustento teórico del proyecto, abordando temas tales como: Funcionamiento, 
Codificación y protocolos en VoIP para poder tener una mejor calidad de servicio. 
Así, la comunicación híbrida, se ve plasmada en los 3 primeros apartados del 
proyecto, es decir, la interconexión de la red telefónica pública conmutada con una 
red basada en la tecnología de telefonía IP. 
INTRODUCCIÓN
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 VII 
 
En contraste, los capítulos 4, 5 y 6, trasladan el sustento teórico a un ambiente real 
con pruebas de por medio. En estos capítulos se intenta resolver la problemática 
para las pequeñas y medianas empresas; tomando en cuenta la implementación, 
conexión de la topología, instalación del software, configuración y administración de 
una pequeña central telefónica. 
Por último, dentro de esta segunda parte se incluyen una serie de pruebas (capítulo 
6) que hacen constatar la similitud entre el sustento teórico y los resultados 
experimentales dentro del sistema de telefonía implementado. 
El Intermediario de comunicación entre las redes antes mencionadas es un servidor 
basado en software de código abierto el cual funciona como una central telefónica 
a pequeña escala. El servidor es capaz, por un lado, de recibir, gestionar, procesar 
y terminar llamadas provenientes de la red telefónica pública conmutada, es decir, 
es capaz de administrar una troncal analógica. 
Por otra parte, el servidor también está capacitado para dirigir las funciones de la 
red de voz sobre el protocolo de internet, siendo el responsable de administrar: 
extensiones, menús interactivos, desvíos de llamadas, correo de voz, 
conferencias,.etc.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1 
 
REDES 
TELEFÓNICAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 
 
1.1 Red telefónica pública conmutada (PSTN Public Switched Telephone 
Network por sus siglas en inglés). 
La PSTN ha sido tradicionalmente la red de telecomunicaciones con mayor 
cobertura geográfica, la de mayor número de usuarios y ocasionalmente se ha 
afirmado que es “el sistema más complejo que dispone la humanidad”, catalogada 
a su vez como la más importante en todo el mundo. La razón radica en las palabras 
pública y conmutada. El carácter de pública permite que cualquier persona pueda 
conectarse a ella. El hecho de ser conmutada significa que, se puede establecer 
una llamada entre dos usuarios en cualquier parte del mundo de manera distribuida, 
automática y prácticamente instantánea. 
Todo esto hace al sistema telefónico conceptualmente muy distinto de los sistemas 
de radiodifusión y de las redes privadas de comunicación. 
En la red telefónica se utilizan muchos de los adelantos más interesantes de las 
comunicaciones, como fibra óptica y la transmisión de señales digitales, pero en 
muchos sentidos sigue siendo la misma del siglo XIX (p.ej. señalización, niveles de 
corriente y voltaje en los abonados, etc.). La compatibilidad se ha mantenido en la 
mayoría de las áreas del sistema, de tal manera que los teléfonos con disco pueden 
coexistir con el equipo moderno de comunicación de datos. 
Aunque en un principio su propósito era transmitir la voz humana a diversos destinos 
y de una forma más o menos reconocible, la red telefónica conmutada se adaptó a 
cumplir con muchas otras necesidades como la comunicación de datos y la 
transmisión de video. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
4 
 
1.2 Principios de la telefonía. 
La red telefónica surge a partir de la invención del teléfono, ya hace más de un siglo. 
Durante más de 125 años se ha reconocido a Bell como el inventor del teléfono, 
aunque tambiénse le atribuye al italo – estadounidense Antonio Meucci. 
Meucci presentó su invención en 1860 en un diario local en lengua italiana, y en 
diciembre de 1871 presentó una petición provisional de patente, que no pudo pagar 
y dejo expirar en 1874. 
En 1876, tras haber descubierto que para transmitir la voz solo se podía utilizar 
corriente continua, el inventor estadounidense de origen escocés Alexander 
Graham Bell (que trabajó en el laboratorio donde Meucci había dejado su material) 
construyó y patentó unas horas antes que su compatriota Elisha Grey el primer 
teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y su timbre. 
Al aparecer el teléfono (tele – parlante) de Bell, la sociedad ya tenía satisfechas sus 
necesidades de comunicación gracias al telégrafo, por lo que el teléfono fue 
considerado como un juguete o símbolo de lujo. 
Aunque en un principio era de iniciativa privada, pronto se transformó en pública, 
convirtiéndose en el medio de comunicación por excelencia ya que al no precisar 
de un especialista, su utilización era sumamente sencilla. Además, no requería 
llevar el telegrama hasta el destinatario por correo convencional para comunicarse 
dentro de las ciudades o en ampliaciones particulares. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
5 
 
El mercado inicial fue para la venta de teléfonos, los cuales se vendían en pares. 
Era tarea del cliente conectarlos con un solo alambre ya que los electrones 
regresaban por tierra. Si el propietario de un teléfono deseaba comunicarse con 
otros n propietarios de teléfono, tenía que enlazar alambres individuales a todas las 
n casas. Después de un año las ciudades se cubrieron de alambres que pasaban 
sobre las casas y los árboles convirtiéndose en una maraña. 
Bell tuvo la suficiente visión para darse cuenta de esto y formó la Bell Telephone 
Company, la cual abrió su primera oficina de conmutación en 1878 (en New Haven, 
Connecticut). La compañía colocó un alambre en la casa u oficina de cada cliente. 
Así, para realizar una llamada, el cliente debía dar vueltas a una manivela en el 
teléfono produciendo un sonido en la oficina de la compañía de teléfonos que 
atrajera la atención del operador, que a continuación conectaba manualmente a 
quien llamaba con el receptor de la llamada por medio de un cable puenteador. El 
modelo de la oficina de conmutación se muestra en la figura 1.1. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1 Conmutador centralizado. 
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6 
 
Muy pronto surgieron por todas partes oficinas de conmutación del Bell System y 
la gente quiso hacer llamadas de larga distancia entre ciudades, de modo que el 
Bell System empezó a conectar las oficinas de conmutación. El problema original 
pronto reapareció: conectar cada oficina de conmutación con todas las demás por 
medio de un cable entre ellas paulatinamente dejo de ser práctico, así que se 
inventaron las oficinas de conmutación de segundo nivel. 
En Europa, a la hora de explotar el teléfono, como sólo se pensaba en el ámbito 
urbano, se consideró que era competencia municipal y por tanto eran sociedades 
municipales o compañías privadas las que lo instalaban y explotaban. Las primeras 
redes se inauguraron en Londres y en París en 1879. 
Sin embargo cuando se pretendió conectar entre sí a varias poblaciones, surgieron 
dificultades para servicios interurbanos, tanto por las diferentes características 
técnicas de las redes locales, como por la negativa de los propietarios de los 
terrenos a permitir la instalación de postes. La solución fue recurrir al Estado ya que 
él se hacía cargo, en primera instancia, de las líneas interurbanas para años más 
tarde hacerse cargo de la totalidad del servicio. 
1.3 Digitalización de la voz. 
La voz humana, aun pasando a través de un teléfono, sigue siendo una señal de 
tipo continua en el tiempo. En telefonía es necesario convertir dichas señales de 
audio a señales discretas en el tiempo. A este proceso de conversión analógico/ 
digital se le conoce como digitalización de la voz. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
7 
 
El objetivo de la digitalización es convertir la voz humana a un formato de 
información más manejable para los dispositivos que procesan y administran las 
señales (centrales telefónicas). 
Una de las grandes ventajas de trabajar con una señal digital es que, ante una 
posible atenuación, la señal puede reamplificarse y reconstruirse al mismo tiempo 
gracias a los sistemas de regeneración de señales. 
Regularmente la comunicación entre centrales telefónicas es de tipo discreto 
(digital). 
Cuando se digitaliza una señal de voz, se debe entender que después de pasar por 
todo el proceso de conversión, se debe regresar a la forma continua (original); con 
ello se cumple el proceso de comunicación de voz. 
Para hacer una conversión analógico-digital principalmente se tienen 3 etapas: 
 a) Muestreo 
Consisten en tomar de una señal analógica, pequeñas muestras en un intervalo de 
tiempo regular. Las muestras tomadas deben cumplir con el teorema de Nyquist, el 
cual es enunciado de la forma siguiente: 
“Para que una señal pueda ser muestreada, procesada y posteriormente 
reconstruida a su forma original, se debe cumplir que la frecuencia de muestreo de 
la señal analógica tiene que ser el doble de la frecuencia de la señal original” 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
8 
 
En la figura 1.2 se puede apreciar la forma en que se toman las muestras de una 
señal analógica. 
El teorema de Nyquist, matemáticamente nos dice: 𝑓𝑠 = 2𝑓𝑚 
Dónde: 
𝑓𝑠 = La frecuencia de muestreo. 
𝑓𝑚 = La frecuencia original de la señal analógica. 
 
 
 
 
 
 
En telefonía, teóricamente se ocupa una 𝑓𝑚 = 4 KHz para la transmisión de voz, 
si se aplica el teorema de Nyquist, entonces se tiene: 
𝑓𝑠 = 2(4000ℎ𝑧) = 8000
𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠
𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
 
Esto quiere decir que en cada intervalo de tiempo regular de 1 segundo, se toman 
8000 muestras de la señal analógica. 
Figura 1.2 Muestreo de una señal. 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
9 
 
 
b) Cuantización. 
La cuantización consiste en asignar valores de amplitud a un señal que ha sido 
muestreada, es decir, se asignan determinados niveles de cuantificación finitos 
(valores) al rango de amplitudes, de tal forma que las muestras de amplitud que 
estén dentro de un nivel de cuantificación tomen un valor aproximado al mismo. (Al 
nivel de cuantificación), tal como se muestra en la figura 1.3. 
 
 
 
 
 
 
El cuantizador asigna a todas las muestras que caigan en un nivel de cuantificación, 
un único valor correspondiente al mismo nivel de cuantificación. 
Existe un error de cuantificación en el proceso anterior debido a que se asignan 
valores aproximados de las amplitudes reales; el error de cuantificación degrada la 
señal reconstruida. Para reducir el error, se agregan más niveles de cuantificación, 
al incrementar dichos niveles, los valores asignados serán más próximos a los 
reales. 
Figura 1.3 Cuantificación de una señal. 
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10 
 
 
c) Codificación 
Una vez que se ha hecho la cuantización, el próximo paso es la codificación, la cual 
consiste en asignar palabras binarias preestablecidas a cada nivel cuantificado, tal 
como nos muestra la figura 1.4, de esta forma la señal analógica quedará expresada 
en dígitos (niveles binarios). 
 
 
 
 
 
 
 
1.4 Señalización. 
En general, la señalización es la forma en que los dispositivos se ponen de acuerdo 
para la transmisión de voz, para ello se definen instrucciones tales que harán que 
se establezca un canal de comunicación. También se puede decir que la 
señalización es unmecanismo el cual permite comenzar, mantener y finalizar la 
transferencia de la voz. 
Figura 1.4 Codificación de una señal. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
11 
 
Cabe señalar que en un sistema de telefonía, la señalización es un factor 
indispensable para poder intercambiar voz. Sin la señalización es imposible lograr 
dicho intercambio. 
1.4.1 Tipos de señalización. 
Para establecer una llamada de un punto a otro, se debe ir señalizando toda la ruta, 
desde el abonado llamante hasta el abonado llamado. En la figura 1.5 se muestran 
los tipos de señalizaciones necesarias para establecer un canal de comunicación. 
Regularmente las señalizaciones necesarias en una llamada son las que van de 
teléfono a central, o bien, entre centrales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.5 Señalizaciones para establecer un canal de 
comunicaciones. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
12 
 
a) Señalización de usuario. 
Este tipo de señalización se da entre un abonado y la central local tal como aparece 
en la figura 1.6. Se usa el término “local “para definir una corta distancia entre el 
abonado y la central. 
El teléfono del abonado está directamente conectado con la central local mediante 
en un par de hilos de cobre, éstos serán los transportadores de las señales 
eléctricas que harán posible el establecimiento de comunicación entre el usuario y 
la central. 
El par de hilos en el extremo de la central están conectados a una batería de -48 
volts; por el lado contrario, en el teléfono existe un interruptor conectado al 
suministro de engería de la central (48v). 
El interruptor permanece abierto siempre y cuando el teléfono esté colgado, si el 
teléfono se descuelga, el interruptor se cierra generando una corriente de blucle, 
loop start en inglés. 
Cuando se cierra el circuito (loop start), la central emite un tono indicando al usuario 
que la comunicación entre ambos fue exitosa e invitándole a marcar el número 
deseado. 
 
 
 
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13 
 
 
 
 
 
 
b) Marcación por multífrecuencia. 
El sistema de marcación por tonos (Dual Tone Multi-Frequency), consiste en enviar 
información de ruta o direccionamiento desde el abonado hacía la central local 
mediante el teclado de los teléfonos, cada número está asociado a un conjunto de 
frecuencias altas y bajas como aparece en la figura 1.7. Cada tecla presionada 
representa información de dirección o enrutamiento. 
El abonado marca el número al que desea llamar, por cada número marcado está 
mandado implícitamente información de dirección (tonos) a la central local, la central 
verifica en sus tablas de enrutamiento si el número marcado se encuentra en dicha 
central local o decide enrutar la llamada a otras centrales hasta encontrar el destino 
final. 
 
 
 
Figura 1.6 Señalizaciones entre abonado y central local. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
14 
 
 
 
 
 
 
 
c) Señalización entre centrales. 
La señalización entre centrales telefónicas es de tipo digital, es decir, el intercambio 
de los mensajes para la señalización se da en bits. Esto tiene una gran ventaja, 
cuando la distancia entre centrales es muy larga, se usan repetidores que 
retransmiten y amplifican la señal entre las centrales, a diferencia de repetir señales 
eléctricas, las señales digitales no se degradan y hacen eficiente el flujo de 
información. En la señalización entre centrales está involucrado el concepto de 
conmutación debido a los múltiples caminos entre las centrales que puede tomar 
una llamada. 
Existen dos tipos de señalización entre centrales. 
Señalización Por Canal Asociado (Channel Associated Signaling) y Señalización 
por canal común (Common Channel Signaling). 
 
Figura 1.7 Marcación por tonos. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
15 
 
Señalización por canal asociado. 
CAS (Señalización por canal asociado) también recibe el nombre de in – band (en 
banda), esto refiere a que la voz y la señalización de la llamada viajan por el mismo 
canal, con esto se reduce ligeramente el ancho de banda útil para la información. 
En una línea T1 se utiliza CAS, permitiendo 24 canales de comunicación con un 
ancho de banda por canal de 64 kbps. 
Un T1 es un tipo de enlace digital que usa 4 hilos de cobre para transmitir 24 
llamadas simultáneas, utiliza un método de multiplexaje llamado TDM (Time Division 
Multiplexing, Multiplexaje por división de tiempo). 
Señalización por canal común. 
CCS (Señalización por canal común). También recibe el nombre de out – band 
(fuera de banda). Transmite la señalización en un canal aparte al canal en donde 
viaja la información, el objetivo principal es pasar la información de una central a 
otra de forma eficiente. 
En un enlace E1 de 4 hilos, se ocupa CSS, permitiendo 32 llamadas simultáneas, 
también usa el método de multiplexaje por división de tiempo. 
 
 
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16 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 Señalización completa de una llamada. 
Como podemos darnos cuenta, la señalización es un proceso que está por detrás 
de una llamada, es todo un intercambio de mensajes entre los equipos. 
Cuando se realiza una llamada, todo comienza desde el abonado llamante, pasa 
por la central local, ésta se comunica con la central en la cual está conectado el 
abonado llamado. La señalización se da desde el abonado A y hasta el abonado B, 
tal como se puede ver en la figura 1.9. 
Figura 1.8 Representación de Cas y Css. 
 
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17 
 
 
1.6 Multiplexaje por División de Tiempo. 
Es una técnica que permite compartir un canal de comunicación entre múltiples 
usuarios, es decir, se transmiten varias llamadas sobre un mismo canal en tiempos 
diferentes. A cada llamada se le asigna una ranura de tiempo (slot time), cada 
ranura de tiempo ocupa todo el ancho de banda disponible del canal sólo en un 
instante de tiempo determinado. 
Para que pueda ejecutarse el proceso de multiplexaje por división de tiempo, la 
velocidad de transmisión del medio debe exceder la velocidad de las señales a 
transmitir (llamadas). 
Las ranuras de tiempo son metidas en tramas, cada trama contiene 32 ranuras de 
tiempo, cada ranura de tiempo está conformada por 8 bits que generalmente utilizan 
64 kbps de ancho de banda. 
Figura 1.9 Señalización completa de una llamada. 
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18 
 
El slot 0 es utilizado para sincronizar el inicio y fin de cada trama, el slot 16 es 
utilizado para la señalización (información de la llamada, rutas, etc.). 
El resto de los slots son ocupados por cada abonado, bajo esta instancia, se tienen 
30 canales de comunicación en sólo dos pares de hilos de cobre, esto hace eficiente 
el rendimiento de las redes telefónicas, dando un impacto positivo en los costos y la 
eficiencia. 
1.7 Conmutación. 
El término conmutación se ha adoptado ya desde los principios de la telefonía, de 
forma muy simple, su significado es: cambiar o sustituir una cosa por otra. 
Más específicamente hablando, en el contexto de las comunicaciones, quiere decir: 
cambiar el destino de una señal o corriente eléctrica. 
Las distintas redes de telecomunicaciones se pueden clasificar en función de la 
técnica de conmutación empleada; así, tenemos las basadas en la conmutación de 
circuitos, de paquetes o de mensajes; cada una adecuada para proporcionar 
determinados servicios, siendo en general las de conmutación de circuitos las 
adecuadas para cursar el tráfico de voz ya que no introducen retardo durante la 
transferencia, al que la misma es muy sensible, llegando incluso a hacer inteligible 
unaconversación si es muy elevado dicho retardo. 
 
 
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19 
 
Además, la imposibilidad de tener permanentemente conectados todos los usuarios 
entre sí, con dedicación exclusiva de ciertos medios para su uso, es lo que hace 
necesario el empleo de un sistema que permita establecer el enlace para la 
comunicación solamente durante el tiempo que ésta dure. 
1.8 Conmutación de circuitos. 
Por conmutación de circuitos se entiende la técnica que permite establecer un canal 
de comunicación único dedicado a dos abonados por un periodo de tiempo 
determinado; Seleccionando un camino disponible dentro de una red de nodos 
(centrales telefónicas) tal como se muestra en la figura 1.10 para que dos terminales 
-emisor y receptor- se comuniquen a través de un circuito único y específico (canal 
lógico). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.10 Conmutación de circuitos. 
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20 
 
Para establecer el contacto y el paso de la información de un abonado a otro a 
través de los nodos (centrales telefónicas) intermedios, se han de seguir los pasos 
indicados a continuación: 
1. Establecimiento del circuito. 
El emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento de conexión hacia una 
estación receptora. Este nodo es el encargado de dedicar uno de sus canales 
lógicos a la estación emisora (suele existir de antemano). También se ocupa de 
encontrar los nodos intermedios para llegar a la estación receptora, y para ello 
tiene en cuenta ciertos criterios de encaminamiento, coste, etc. 
2. Transferencia de datos. 
Una vez establecido el circuito exclusivo para esta trasmisión (cada nodo reserva 
un canal para esta transmisión), la estación transmite desde el emisor hasta el 
receptor conmutando sin demoras de nodo en nodo (ya que estos nodos tienen 
reservado un canal lógico para ella y no necesitan procesar ninguna información). 
3. Desconexión del circuito. 
Una vez terminada la transferencia, el emisor o el receptor indican a su nodo más 
inmediato que ha finalizado la conexión, y este nodo informa al siguiente de este 
hecho y luego libera el canal dedicado, quedando en este caso a disposición de 
otros usuarios para su utilización de igual forma. 
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21 
 
Debido a que cada nodo conmutador debe saber organizar el tráfico y las 
conmutaciones, éstos deben tener la suficiente “inteligencia” como para realizar 
su labor eficientemente. 
La conmutación de circuitos suele ser bastante ineficiente puesto que los canales 
(entre emisor/receptor y su nodo más cercano) están reservados aunque no circulen 
datos a través de ellos. Sin embargo, para tráfico de voz, en donde el proceso de 
comunicación es casi continuo, puede ser un método bastante eficaz ya que el único 
retardo se presenta durante el establecimiento de la conexión. 
1.9 Arquitectura y jerarquía. 
Para 1890, las tres partes principales del sistema telefónico ya estaban en su lugar: 
las oficinas de conmutación, los cables de teléfono entre los clientes y las oficinas 
de conmutación (a estas alturas cables de par trenzado balanceados y aislados en 
lugar de cables abiertos con retorno a tierra) y las conexiones de larga distancia 
entre las oficinas de conmutación. Aunque desde entonces se han realizado 
mejoras en las tres áreas, el modelo básico de Bell System ha permanecido intacto 
en lo esencial por más de 100 años. 
Anteriormente ya se vio que, utilizar una estructura de red en malla es inviable por 
la cantidad de enlaces físicos requeridos, la cual de manera general seria: 
Enlaces físicos requeridos = 
𝑁 𝑥 (𝑁−1)
2
 
 
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22 
 
Donde “N” es el número de usuarios a conectar. Aparte, su eficiencia es muy baja, 
ya que, por ejemplo, para una red con solo 5 usuarios, se necesitan 10 enlaces. 
Tomando el mismo ejemplo, pero con una estructura en estrella, en donde el punto 
central es la Central de Conmutación, se necesitarían tan solo 5 enlaces. Las redes 
en malla resultan adecuadas cuando el tráfico es alto y la distancia pequeña, 
mientras que las redes en estrella son ideales para tráfico pequeño y distancias 
grandes, como sucede en la mayoría de los casos. 
La red telefónica está compuesta por una serie de elementos descritos a 
continuación: 
 Usuarios (abonados). 
Son las estaciones de la red. 
 Bucle local. 
Es la conexión del abonado a la red y, como es de corta distancia, se suele hacer 
con un cable de cobre (par de abonado). 
 Centrales de conmutación. 
Son aquellos nodos a los que se conectan los abonados (centrales locales) o nodos 
intermedios entre nodo y nodo (centrales de tránsito). 
 Líneas de enlace. 
Son las líneas que conectan nodo a nodo. Suelen emplear multiplexaje por división 
de tiempo. 
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23 
 
Por otro lado, en la figura 1.11 se muestra que la red telefónica está organizada de 
manera jerárquica. El nivel más bajo (las centrales locales) está formado por el 
conjunto de nodos a los cuales están conectados los usuarios. Le siguen los nodos 
o centrales en niveles superiores, que no tienen usuarios: interurbanos y 
provinciales, conectados con enlaces de alta capacidad. Con esta arquitectura se 
proporciona a los usuarios diferentes rutas para establecer sus llamadas, que son 
seleccionadas por los mismos nodos, de acuerdo con criterios preestablecidos, 
tratando de que la llamada no sea encaminada más que por aquellos nodos y 
canales estrictamente indispensables para completarla. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.10 Teoría del tráfico. 
Un aspecto muy importante de la ingeniería de las telecomunicaciones es el 
dimensionamiento de una ruta. 
Figura 1.11 Estructura jerárquica de la red telefónica. 
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24 
 
Para dimensionar correctamente una ruta, se debe conocer el número de 
conversaciones que intentarán establecerse al mismo tiempo, la utilización de un 
conmutador nos lleva directamente al dominio de tráfico. El empleo de una ruta se 
determina mediante dos parámetros: 
 La razón de las llamadas. 
 El tiempo de retención. 
La razón de las llamadas es la cantidad de veces que se utiliza una ruta o una 
trayectoria de tráfico por unidad de tiempo. 
El tiempo de retención es el lapso que dura ocupada una trayectoria. 
La intensidad de tráfico se divide en tres y son conocidas como: 
 Intensidad de tráfico cursado. 
 Intensidad de tráfico perdido. 
 Intensidad de tráfico ofrecido. 
La intensidad de tráfico cursado, es el volumen de tráfico que es atendido por una 
central, mientras que la intensidad de tráfico perdido es el volumen de tráfico que 
no es atendido por la centra debido al congestionamiento. La intensidad de tráfico 
ofrecido es el volumen de tráfico total y es la suma de tráfico perdido y el cursado. 
 
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25 
 
De manera general la intensidad de tráfico se puede calcular mediante la siguiente 
expresión: 
𝐼 = 𝐶 ∗ 𝑇 
Donde I es intensidad de tráfico, C es la cantidad de llamadas y T duración promedio 
de cada llamada. 
La unidad de la intensidad del tráfico es el Erlang. Un Erlang de intensidad de tráfico 
en un circuito indica la ocupación continua de tal circuito. 
Otras unidades para la intensidad de tráfico se enlistan a continuación: 
Llamada-hora (LLh) 
Es la cantidad que representa a una o más llamadas que tienen una duración 
acumulada de una hora. 
Llamada-minuto (LLm) 
Es la cantidad que representa a una o más llamadas que tienen una duración 
acumulada de un minuto. 
Cien llamadas-segundo (CLLs) 
Es la cantidad que representa a una o más múltiplos de cienllamadas que tienen 
una duración acumulada de un segundo. 
 
 
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26 
 
Llamadas intermedias en hora pico (LLIHP) 
Es una unidad Europea que representa a una o más llamadas que tienen una 
duración acumulada de 2 minutos. 
En la siguiente expresión se encuentran las equivalencias de dichas unidades. 
1𝐸 = 1𝐿𝐿ℎ = 60𝐿𝐿𝑚 = 36𝐶𝐿𝐿𝑠 = 30𝐿𝐿𝐼𝐻𝑃 
El grado de servicio expresa la probabilidad de que exista congestionamiento 
durante la hora pico. Por ejemplo si el grado de servicio tiene un valor de p = 0.01, 
indica que durante la hora pico en promedio se pierde una llamada de cada 100. 
El grado de servicio se puede expresar mediante: 
𝑝 =
𝐼𝑝
𝐼𝑜
=
𝐼𝑝
𝐼𝑝 + 𝐼𝑐
=
𝐶𝑝
𝐶𝑜
=
𝐶𝑃
𝐶𝑝 + 𝐶𝑐
 
Debido a las dimensiones del proyecto, no es posible calcular con certeza el grado 
de servicio p puesto que solo se tiene un canal de comunicación. Sin embargo 
haciendo un estimado para una pequeña empresa en donde la cantidad de llamadas 
cursadas es de 60 con una duración promedio de 1.2 min, se tendría: 
𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 = 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑙𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑐𝑢𝑟𝑠𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑋 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑙𝑙𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎 
 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 = (60 𝑙𝑙)(1.2min) = 72𝐿𝑙𝑚 = 1.2 𝐸𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔𝑠 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 
 
REDES DE 
DATOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
29 
 
2.1 Concepto e Importancia de las redes de datos. 
Concepto: 
Se puede llamar red de datos a un sistema de elementos entrelazados el cual es 
capaz de procesar, enviar, y recibir un flujo de información (datos), este flujo de 
información siempre tiene una dirección a tomar, partiendo desde un punto A y hasta 
un punto B, podemos decir que el punto A y B son elementos de una red de datos 
(terminales), el intermediario entre el las terminales suele ser llamado medio de 
transmisión, tal como aparece en la figura 2.1. 
El medio de transmisión es un elemento indispensable para que la red trabaje; el 
medio es aquel elemento el cual se encarga de guiar al flujo de información de un 
nodo a otro. 
El siclo básico de una red de datos consisten en que la información parte de un 
nodo inicial (emisor) y tiene como propósito llegar a un nodo final (receptor), todo 
esto usando el medio, el cual transportara el flujo de información. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1 Red de datos simple. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
30 
 
Importancia de las redes de datos: 
En la actualidad las empresas u organizaciones necesitan adaptarse a las nuevas 
políticas de globalización, esto es posible gracias a las TICS (Tecnologías de 
Información y de la Comunicación). La mayoría de las TICS están basadas en 
innovaciones tecnológicas y en las redes de datos. Entonces, las redes de datos 
son un ámbito indispensable en el crecimiento y desarrollo de las corporaciones. 
Sin duda alguna el crecimiento de la tecnología ha ido creciendo con el paso del 
tiempo, sabemos que los sistemas de datos han existido desde hace ya algunos 
años, más sin embargo debemos tener en cuenta que el avance agigantado de las 
redes no ha crecido solo, a medida que la tecnología crece, la eficiencia y el 
rendimiento de las diferentes organizaciones también lo hacen. 
Actualmente la mayoría de las personas tiene interacción con una computadora, 
tablet o smartphone, dispositivos utilizados para labores profesionales o 
situaciones personales; de cualquier forma hoy en día estamos inmersos en la 
globalización, la comunicación es vital para el desarrollo humano, todas las 
personas hacen compartir sus ideas y pensamientos ocupando las tecnologías 
nuevas existentes. 
Hoy en día las redes de datos han evolucionado para transmitir voz y flujos de video 
para los diferentes tipos de dispositivos. Las formas de comunicación anteriormente 
individuales y diferentes se unieron en una plataforma común llamada: internet. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
31 
 
Las redes de datos cada día tienen más auge, se ocupan, desde aplicaciones 
educativas, sociales, políticas, económicas, laborales, etc. Como vemos, el 
potencial de las redes de datos es tan elevado que están en todo el mundo, a cada 
día, minuto y segundo. 
Las personas que ocupan las redes de datos se han dado cuenta del potencial que 
tienen éstas, esto hace que la exigencia de las personas hacía el crecimiento de las 
nuevas tecnologías cada día sea más efectiva. Observar figura 2.2. 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 Procesos fundamentales de redes de datos. 
Es importante conocer los procesos básicos por los cuales la información pasa 
cuando fluyendo de un extremo a otro a través de la red. Es indispensable 
comprender los procesos que a continuación se abordarán debido a que son parte 
crucial de las redes de datos, en estos procesos se describen los cambios que sufre 
la información antes de llegar al usuario final. 
Figura 2.2 Redes de datos. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
32 
 
a) Segmentación 
En redes de datos, la segmentación es el proceso en el cual los datos que se van a 
transmitir se rompen en pedazos antes de ser enviados a la red. Los datos se 
dividen en múltiples bloques pequeños (segmentos).Cada segmento es etiquetado 
con un número de secuencia que sirve para reconstruir los datos una vez que hayan 
llegado al destino; el tamaño aproximado de cada segmento es de 1.5 kbytes. 
La segmentación puede aumentar la eficacia y confiabilidad de la comunicación 
debido a que los segmentos no necesariamente deben viajar por una misma ruta a 
través de la red. 
b) Multiplexaje. 
El objetivo del multiplexaje es usar el medio de forma simultánea por diferentes 
usuarios, es decir, intercala datos segmentados en el medio que tienen diferentes 
orígenes, esto da la impresión de que en un instante de tiempo, la red está siendo 
ocupada por múltiples usuarios. 
 c) Reensamblaje y Demultiplexaje. 
El reensamblaje y demultiplexaje son el proceso contrario a la segmentación y la 
multiplexaje. Cuando la información que va viajando por el medio llega a su destino, 
dicha información se reacomoda para que el destino pueda entender los que 
significan los datos. 
Se ordena con el número de secuencia que se envió (demultiplexaje) y se construye 
el mensaje que en el destino fue segmentado (reensamblaje). 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
33 
 
En la figura 2.3 podemos ver dos de los proceso más importantes en las redes de 
datos. La segmentación y multiplexaje. 
 
2.3 Conmutación de paquetes. 
La conmutación de paquetes es, en esencia, similar a la conmutación de mensajes, 
pero ahora los mensajes se subdividen en paquetes más pequeños que se 
almacenan y retransmiten en cada nodo de red. En la transmisión de mensajes el 
retardo nodal (tiempo de espera en el nodo más el tiempo de propagación de nodo 
a nodo) es relativamente grande. Si los mensajes se dividen en paquetes de menor 
duración, ya no se necesitan memorias de disco sino memorias electrónicas 
(buffers) y el tiempo de propagación es menor también, por lo tanto, el retardo nodal 
se reduce apreciablemente, aunque a cada paquete haya que agregarse el número 
del paquete y las direcciones de fuente y destino. 
 
En la transmisión por paquetes, para el enrutamiento de los paquetes a lo largo de 
los diferentes nodos de la red tal como aparece en la figura 2.4 se le agrega a cada 
paquete las direcciones de origen y destino, y en cada nodo se determina cual es la 
mejor trayectoria a seguir para alcanzar el destino. En general, cada paquete va 
Figura 2.3 Proceso Segmentación y Multiplexaje. 
IMPLEMENTACIÓNDE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
34 
 
enumerado en forma secuencial, pero existe otro paquete individual que no va 
enumerado. En este caso se dice que el paquete que va enumerado es un paquete 
con conexión que no requiere aviso de recepción. 
Este último paquete se denomina datagrama. Debido a que los paquetes de un 
mismo mensaje pueden transitar por diferentes rutas, es posible que en el lugar de 
destino los paquetes no lleguen en el mismo orden en que fueron enviados. En este 
caso, en el nodo de destino los paquetes se re ensamblan en el orden correcto para 
ser entregados al destinatario. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.4 Conmutación de paquetes. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
35 
 
2.4 Elementos de una red de datos. 
Son todos aquellos elementos interconectados por hardware y software que hacen 
posible y exitosa el envío de flujo de información desde un punto A llamado emisor 
hasta un punto B llamado receptor, pasando por un medio de transmisión. 
a) Elementos de Software. 
En el mundo de las redes de datos, los elementos de software son elementos 
intangibles, también llamados tecnologías que hacen que se logre la transferencia 
de información entre los nodos de una red, gestionan los ordenadores y sus 
interfaces de red. 
 Protocolos. 
Son un conjunto de reglas que gobiernan la comunicación en red. Un protocolo 
provee el formato o estructura de los mensajes, el proceso de cómo se comparte la 
información, ¿Cómo?, ¿Cuándo?, errores que aparecen en la interconexión de los 
dispositivos, la finalización de datos y sesiones. Comparten información sobre las 
rutas de donde viaja la información. Los dispositivos se comunican entre ellos 
mediante protocolos. 
Algunos de los protocolos principales son: TCP/IP, HDLC, FTP, TFTP, DNS, 
DHCP,UDP,FRAMERELAY,FDDI,ETHERNET,RJ45,RJ11,POP,SMTP,SSH,TELN
ET,RARP,ARP,RIP,EIGRP,LPT2,Xdsl, etc. 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
36 
 
b) Elementos de Hardware. 
Son los dispositivos activos de la red, es decir todos aquellos elementos tangibles 
de la red. 
 Dispositivos Finales. 
La función principal de estos dispositivos es dar acceso directo a los usuarios de la 
red, pueden funcionar como cliente, servidor y de forma simultanea como cliente-
servidor. Ejemplos de dispositivos finales se muestran en la figura 2.5. 
 
 
 
 
 
 
 
 Dispositivos Intermedios. 
Son aquellos que proveen conectividad y aseguran que los flujos de datos corran a 
través de la red, deciden hacía donde irán los datos, así como también definen la 
mejor ruta a seguir de los datos. Algunos ejemplos de estos dispositivos se 
muestran en la figura 2.6. 
Figura 2.5 Dispositivos finales. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
37 
 
 
 
 
 
 
 
 Medios de comunicación en las redes de datos. 
Son parte fundamental de una red de datos ya que por ellos fluye la información, 
es el camino que siguen los datos para poder llegar a un destino determinado, 
también se le conoce como múltiples canales de comunicación. 
a. Cobre. 
El hilo de cobre se ocupa en un cable llamado UTP (Unshielded Twisted Pair, Cable 
De Par Trenzado Sin Apantallar). Este cable lleva en su interior 4 pares de hilos de 
cobre trenzados entre sí, cada hilo tiene su recubrimiento aislante de plástico y los 
4 pares cuentan con una cubierta protectora. 
En este medio el flujo de información es representado mediante pulsos eléctricos 
tal como se muestra en la figura 2.7. 
 
 
Figura 2.6 Dispositivos Intermedios. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
38 
 
 
 
 
 
b. Fibra Óptica 
La fibra óptica es un medio el cual consta de dos materiales n1 y n2, el material n2 
envuelve a n1, n1 es un una varilla de vidrio o plástico de un determinado diámetro 
al que se le hace incidir un haz de luz en un extremo, éste va rebotando a lo largo 
de la fibra propagando la señal que contiene los datos, el flujo de información es 
transportado en forma de patrones de luz tal como se muestra en la figura 2.8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.8 Patrones de luz en la fibra óptica. 
Figura 2.7 Pulsos eléctricos dentro del cobre. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
39 
 
c. Inalámbrico. 
 El aire es el medio más ocupado para transmitir patrones de radiofrecuencia 
(ondas electromagnéticas), existe un espectro de frecuencia del cual se escoge 
una frecuencia de transmisión. Este medio va directamente ligado con las interfaces 
inalámbricas que se encuentran instaladas en los ordenadores para enviar o recibir 
el flujo de la información. 
La información va representada mediante patrones de radiofrecuencia tal como lo 
ilustra la imagen 2.9. 
 
 
 
 
2.5 Modelos De Referencia. 
Un modelo de referencia específica la manera en se transfiere la información en 
una red, no está pensado para ser una forma precisa de los servicios de la 
arquitectura de red. El propósito principal de un modelo de referencia es asistir en 
la comprensión más clara de las funciones y los procesos involucrados para el 
intercambio de información. 
Los modelos de referencia son solamente marcos conceptuales que especifican a 
los fabricantes, cómo se deben desarrollar o fabricar sus productos. 
Figura 2.9 Patrones de radiofrecuencia que viajan en el aire. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
40 
 
Existen diferentes modelos que especifican como se transfiere la información en 
una red, entre los más importantes: modelo OSI y TCP/IP. 
 2.5.1 Modelo OSI (Open System Interconnection, Sistema de 
Interconexión Abierto). 
Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y 
tamaño de las redes, muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando 
implementaciones de hardware y software diferentes y esto dio como resultado que 
muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que 
utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. 
Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización 
(ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO 
reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los 
diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse entre si y 
trabajar en conjunto (interoperabilidad). 
El modelo OSI fue desarrollado en 1977 y pero se dio a conocer en 1984, en 
realidad la transferencia de información se lleva a cabo por medio de TCP/IP, 
utilizando protocolos. 
El PDU (La Unidad de Datos de Protocolo o Protocol Data Unit) es la forma que 
adopta una sección de datos en cualquier capa del modelo OSI. 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
41 
 
El modelo OSI está dividido en 7 capas tal como se muestra en la figura 2.10, cada 
una contribuyen con una función específica al flujo de información a través de la 
red. 
a) Capa Física (1) 
En esta capa se especifican los requerimientos eléctricos (Niveles de voltaje, base 
de tiempo, duración de pulsos, Impedancia), mecánicos (tipos de conectores, forma 
de los conectores, conexión mecánica al medio) y de procedimiento (transmisión 
síncrona o asíncrona, transmisión full dúplex o half dúplex, uso de cada pin del 
conector, códigos de línea) para activar, mantener y desactivar el enlace físico por 
medio de un canal de comunicación y transmitir los datos a través de ese medio. La 
unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los bits. 
b) Capa Enlace De Datos (2) 
Esta capa ofrece a la red el servicio de una conexión confiable entre nodos 
adyacentes, aun cuando el canal físico sea ruidoso, organiza los datos (paquetes) 
que recibe de la capa superior (lacapa de red) en tramas, agrega información 
redundante a la trama para permitir al receptor detectar si hubo error en la 
comunicación, regula el tráfico, hace uso de las banderas para indicar comienzo y 
fin de mensajes, provee métodos para que las estaciones conectadas accedan al 
canal de comunicación, empaqueta los bits que recibe de la capa física en tramas. 
La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son las tramas. 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
42 
 
c) Capa De Red (3) 
Define el direccionamiento lógico (contrario al direccionamiento físico) y todas las 
rutas entre diferentes ordenadores utilizando protocolos enrutados, de ruteo o 
ruteables y los protocolos de enrutamiento. Dirige los nodos intermedios en la ruta 
que siguen los paquetes, ensambla los mensajes que recibe de la capa de 
transporte en paquetes y los desensambla en el otro extremo, reconoce prioridad 
en los mensajes y los envía con la prioridad establecida, ofrece servicios de 
interconectividad para enlazar redes por medio de routers. La unidad de transmisión 
(PDU) para esta capa son los paquetes. 
d) Capa De Transporte (4) 
Esta capa actúa como una interface entre las tres capas inferiores orientadas a 
comunicaciones (capas de interconectividad) y las capas superiores (capas de 
interoperabilidad). La capa de transporte ofrece a la capa de sesión un servicio de 
transferencia de mensajes confiable, ocultándole los detalles de operación de las 
capas de comunicaciones, asegura integridad de los mensajes, mapea direcciones 
a nombres de modo que un usuario mantenga el mismo nombre en toda la red, 
multiplexa conexiones de transporte a conexiones de red. La unidad de transmisión 
(PDU) para esta capa son los segmentos. 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
43 
 
e) Capa De Sesión (5) 
Ofrece a la capa de transporte el servicio de establecimiento, mantenimiento y 
terminación de una sesión entre un proceso corriendo en un computador A y un 
proceso corriendo en un computador B, controla el dialogo entre procesos: quién 
transmite, cuándo, cuánto tiempo, sincronización, restablece la comunicación si 
ocurre una ruptura del enlace sin perder datos, transmite la información del usuario 
(capa de presentación) en una forma ordenada, la unidad de transmisión (PDU) 
para esta capa son los datos. 
f) Capa De Presentación (6) 
Esta capa proporciona a la de aplicación mecanismos para traducir los formatos de 
datos del transmisor de modo que sean adecuados para el receptor. Es decir, la 
capa de presentación maneja la información para que sea desplegada físicamente 
en la forma correcta para el receptor. Compresión de datos (para usar de forma más 
eficiente el canal de comunicación), encripción de datos (para proporcionar 
seguridad en la transmisión), transformación sintáctica del conjunto de caracteres 
(por ejemplo, conversión de código EBCDIC a ASCII), formato de display de datos, 
organización e archivos, etc. 
La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los datos. 
 
 
 
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44 
 
g) Capa De Aplicación (7) 
Provee servicios al usuario en forma de aplicación, transferencia, administración y 
acceso de archivos, correo electrónico, emulación de terminales de computadoras, 
servicios de directorio. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los 
datos. 
 
 2.5.2 Modelo TCP/IP (Modelo de Protocolo de Control de Transmisión 
y Protocolo de Internet). 
Se dice que la base de internet es el modelo TCP/IP, este modelo consta de 4 capas, 
tal como se muestra en la figura 2.11, fue creado por el departamento de la defensa 
de Estados Unidos con la finalidad de garantizar la comunicación ante 
circunstancias adversas como guerras. Todo el mundo está enredado entre cables, 
fibras ópticas y señales que transportan datos, el objetivo primordial era garantizar 
la comunicación incluso ante una guerra nuclear. 
Figura 2.10 Modelo OSI. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
45 
 
TCP/IP fue creado como un estándar abierto, esto significa que cualquier persona 
tiene acceso a este modelo de referencia. 
El modelo de referencia TCP/IP es muy parecido a primera vista al modelo de 
referencia OSI, a pesar de que algunas capas coinciden con el nombre hacen 
procesos un poco diferentes, por ejemplo, la capa de aplicación de TCP/IP incluye, 
sesión, presentación y aplicación de OSI. 
Los creadores de TCP/IP crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de 
formato, codificación control de dialogo. 
a) Capa De Aplicación 
Provee mecanismos necesarios para que las aplicaciones accedan efectivamente 
a la red, ésta capa toma el papel de origen y destino, es decir, el usuario que envía 
información tiene contacto directo con una aplicación, al otro lado, el usuario 
receptor está directamente con otra aplicación, la información viajara por las capas 
inferiores, pasará por el medio y fluirá desde la capa de acceso a la red hasta la 
capa de aplicación del usuario receptor. Algunos protocolos de ésta capa son: (FTP) 
Protocolo de Transferencia de Archivos, (HTTP) Protocolo de Transferencia de 
Hipertexto, (SMTP) Protocolo simple de transferencia de correo, (DNS) Sistema de 
denominación de dominios, (TFTP) Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos. 
 
 
 
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46 
 
b) Capa De Transporte 
Esta capa prepara los datos para que se puedan enviar a la red, regularmente ocupa 
principalmente dos protocolos, TCP (Protocolo de Control de Transmisión) y UDP 
(Protocolo de Datagrama de Usuario). La capa de transporte envía los datos desde 
la fuente emisora (origen) hacía el destino receptor a través de la nube. 
c) Capa De Internet 
El propósito de la capa de internet es enviar los paquetes origen desde cualquier 
red y hacerlos llegar hasta cualquier red, que los paquetes lleguen a su destino 
independientemente de la ruta y redes que recorra para llegar al destino, los 
paquetes no necesariamente deben llegar en orden, pueden llegan en desorden y 
las capas superiores deberán reorganizar los datos para que el destino pueda 
entender los datos que le han llegado. El protocolo principal de ésta capa es IP 
(Protocolo de Internet). 
d) Capa Acceso a la Red 
Esta capa está involucrada con las diferentes tecnologías que son ocupadas en las 
redes, convierte los datos en bits, es decir a forma binaria, y es la capa encargada 
de encaminar los datos en forma de unos y ceros a través del medio. 
Algunos protocolos de esta capa son: 
ETHERNET, ARP, ATM, FRAME RELAY, FASTETHERNET, entre otros. 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
47 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.6 Topologías de Red. 
La topología de red está compuesta por el diseño físico de conexión y el camino 
lógico que siguen los paquetes de una red al transmitirse por algún medio de 
transmisión. 
a) Topología Lógica. 
La topología lógica es la forma en la que se accede al medio, existiendo solamente 
2 tipos. Por medio de tokens, ósea por turnos y por medios de broadcast que es por 
contorsión o competencia. También se le conoce como del máximo esfuerzo. 
b) Topología Física 
La topología física especifica la forma en que se encuentran alambrados los medios, 
y como un ejemplo tenemos los siguientes: Bus, Estrella, Estrella Extendida, Anillo, 
Anillo Doble, Malla, Árbol y Celular. 
Figura 2.11 Modelo Tcp/Ip 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
48 
 
En la tabla 2.1 se describe brevemente cada topología y su forma en que está 
alambrada. 
Tabla 2.1 Topologías de red. 
Imagen Descripción Nombre 
 
Se caracteriza por tener un único canal de 
comunicaciones denominado bus, troncal o 
backboneal cual se conectan los diferentes 
dispositivos. 
Bus 
 
En esta topología las estaciones están 
conectadas directamente a un punto central 
y todas las comunicaciones se han de hacer 
necesariamente a través de éste. 
Estrella 
 
Esta topología es igual a la topología en 
estrella solo que a diferencia de la topología 
en estrella en este cada nodo puede ser el 
nodo principal de las demás maquinas. 
Estrella 
Extendida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
49 
 
Tabla 2.1 Continuación Topologías de red. 
Imagen Descripción Nombre 
 
Cada estación está conectada a la siguiente 
y la última está conectada a la primera. 
 
Anillo 
 
Es igual a la topología de anillo, con la 
diferencia de que hay un segundo anillo 
redundante que conecta los mismos 
dispositivos. En otras palabras, para 
incrementar la fiabilidad y flexibilidad de la 
red, cada dispositivo de red forma parte de 
dos topologías de anillo independiente. 
Anillo 
Doble 
 
Cada nodo está conectado a todos los 
otros. 
Malla 
 
Los nodos están colocados en forma de 
árbol. Desde una visión topológica, la 
conexión en árbol es parecida a una serie 
de redes en estrella interconectadas salvo 
en que no tiene un nodo central. 
Árbol 
Jerárquico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 3 
 
TELEFONÍA IP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
53 
 
3.1 Introducción. 
Uno de los mayores beneficios para VoIP es algo que atraerá a todos los integrantes 
de la organización: ahorros en costo. Una de las primeras promesas de internet fue la 
perspectiva de hacer llamadas gratuitas de larga distancia. En teoría, una 
computadora codificara las llamadas, las transmitirá por internet y la computadora 
receptora las decodificara. 
Solo habría la necesidad de un tipo de red, la red IP (internet protocol, protocolo de 
internet), esto eliminaría la necesidad de dos redes exclusivas para voz y datos. 
El principal problema es de recursos. A fin de que la llamada pueda llegar a su destino, 
los paquetes debían recibirse en el orden correcto, o de lo contrario las llamadas por 
internet se recibirán como galimatías. Con demasiada frecuencia, los paquetes se 
recibían en orden aleatorio. El resultado era la demora, pérdida de paquetes y orden 
disperso, lo que con el tiempo hizo que las llamadas fueran difíciles de entender y 
revelo que el sistema no era la solución que todos habían esperado que fuera. 
3.2 Telefonía IP y tecnología VoIP. 
Las llamadas de voz sobre IP a través de internet, o de telefonía por internet, se han 
convertido en una manera muy popular de ahorro en las comunicaciones, ya que 
resultan muy baratas y, en muchas ocasiones, incluso gratis al hacer uso de las redes 
de transporte de datos para la transmisión de la voz, pues todo lo que se requiere es 
una conexión a una red IP, como puede ser Internet. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
54 
 
La telefonía IP utiliza tecnología VoIP pero da un paso más simple transporte de la 
voz, ya que permite el uso de nuevas aplicaciones que son transportadas al mismo 
tiempo por la red de conmutación de paquetes. 
La telefonía IP se refiere a la utilización de una red IP ya sea privada o pública por lo 
que se prestan los servicios de voz, fax y mensajería vocal. Esta red IP puede ser 
utilizada para realizar las llamadas internas de la propia empresa así como las 
llamadas externas. 
La VoIP es la tecnología usada para el funcionamiento de la telefonía IP sobre todo 
redes electrónicas, que gestiona el envío de información de voz utilizando IP. La 
información analógica vocal se transforma en paquetes digitales diferenciados que se 
envían por la red, del mismo modo que los datos generados por una comunicación de 
correo electrónico o en una transferencia de ficheros. 
La telefonía IP es pues una aplicación inmediata de esta tecnología lo cual permite la 
realización de llamadas telefónicas ordinarias sobre redes IP. Basada en tecnologías 
y protocolos de conmutación de circuitos y TCP/IP, eliminando las limitaciones de los 
sistemas propietarios y proporcionando incrementos de productividad, escalabilidad y 
movilidad. 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
55 
 
A diferencia con las llamadas del modelo tradicional en las llamadas de VoIP, se utiliza 
la conmutación de paquetes, es un escenario en el que múltiples dispositivos 
comparten una sola red de datos, comunicándose mediante el envío de paquetes de 
datos entre ellos, que contiene la información de direccionamiento en la que se 
especifica la dirección del equipo origen y destino, logrando seguir diversas rutas en 
función del estado y congestión de red. 
En la secuencia de la fase de establecimiento en una llamada de VoIP se han de 
simular los tonos de: invitación de llamada y de ocupado. La misma información de 
audio de la llamada necesita ser transformada de analógico a digital en el origen, 
fraccionarse en paquetes y ser enviada a través de la red en el formato de los 
paquetes. A la llegada de éstos al destino se ha de proceder de forma inversa, para 
ser convertidos de digital a analógico. La función de los codificadores (codecs) en 
ambos extremos, además de la compresión, es la conversión de analógico a digital y 
viceversa. 
En la telefonía IP el cambio fundamental se produce en la red de transporte, ya que 
ahora ésta tarea se lleva a cabo por una red basada en protocolo IP, de comunicación 
de paquetes, por ejemplo, Internet. 
a) Características: 
La primera característica y la más importante es el costo, una llamada mediante 
telefonía VoIP es en la mayoría de los casos mucho más barata que su equivalente 
en telefonía convencional. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
56 
 
Esto se debe básicamente a que se utiliza la misma red para la transmisión de datos 
y voz, la telefonía convencional tiene costos fijos que la telefonía IP no tiene, gracias 
a ello su costo es menor. Usualmente para una llamada entre dos teléfonos IP la 
llamada es gratuita, cuando se realiza una llamada de un teléfono IP a un teléfono 
convencional el costo corre a cargo del teléfono IP. 
 VoIP requiere de una conexión eléctrica. En caso de un corte eléctrico a 
diferencia de los teléfonos VoIP, los teléfonos de la telefonía convencional 
siguen funcionando (excepto que se trate de teléfonos inalámbricos). 
 Dado que VoIP utiliza una conexión de red, la calidad del servicio se ve 
afectado por la calidad de esta línea de datos, esto quiere decir que la calidad 
de una conexión VoIP se puede ver afectada por problemas como la alta 
latencia o la pérdida de paquetes. Las conversaciones telefónicas se pueden 
ver distorsionadas o incluso cortadas por este tipo de problemas. 
 VoIP es susceptible a virus, gusanos y hacking, a pesar de que esto es muy 
raro y los desarrolladores de VoIP están trabajando en la encriptación para 
solucionar este tipo de problemas. 
3.3 Función de VoIP. 
1. Se levanta el receptor y el PBX (Private Branch Exchange, conmutador privado) 
genera un tono de marca. 
2. El usuario marca el número telefónico. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
57 
 
3. Una vez que se ingresa una cantidad suficiente de dígitos para coincidir con un 
patrón configurado de destino, el número telefónico se diagrama en el protocolo 
IP. El protocolo IP realiza una conexión con un número telefónico de destino o 
con un PBX, que completaría la llamada hasta su destino. 
4. Se establece un canal de trasmisión y recepción cuando la aplicación de la 
sesión ejecuta un protocolo como SIP(Session Initiation Protocol, protocolo de 
inicio de sesión) o el protocolo de sesión H.323. 
5. Los códecs se habilitan en ambos extremos de la conexión, y la conversación 
se realiza utilizando el conjunto de protocolos RTP/UDP/IP. 
6. Una vez que se establece el canal de audio extremo a extremo, se conecta 
cualquier indicador de llamada en progreso a través dela ruta de voz. 
7. Al concluir la llamada telefónica, la conexión se rompe y las sesiones terminan. 
En este punto, cada extremo queda desocupado, en espera de una señal de 
descolgado o una llamada de teléfono IP entrante. 
En la figura 3.1 se enumeran los pasos que demuestran el funcionamiento de VoIP 
 
 
 
 
Figura 3.1 Los pasos numerados demuestran el funcionamiento de VoIP. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
58 
 
Además de transportar los paquetes, la red IP debe asegurar también que la 
conversación es transportada por los medios de comunicación, de tal manera que se 
escuche con la mejor calidad de voz. Si los paquetes se reciben en un orden diferente 
de aquel en que se enviaron, entonces la conversación será confusa, truncada. 
El flujo de paquetes de telefonía IP debe convertir a otro formato en un Gateway. Esto 
es necesario para propósitos de interoperación con un sistema multimedia basado en 
IP, o si la llamada telefónica termina en un sistema convencional de telefonía pública. 
3.4 Desarrollo de redes VoIP. 
Existen tres tipos básicos de VoIP: 
1. Desvío simple de tarifa: es el uso más sencillo para el VoIP es emplearlo para 
hacer llamadas telefónicas sin tener que utilizar la red telefónica conectada al 
sistema público (PSTN). Esto es ideal si se desea emplear IP para transportar 
las llamadas entre distintas oficinas dentro de la red corporativa. El diseño 
requiere un cambio mínimo a las infraestructuras existentes de PBX, cableado 
y aparatos; su desarrollo es relativamente sencillo y no hay problemas de 
integración con la red telefónica conectada al sistema público. 
 
 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
59 
 
2. Telefonía total IP: encima de los escritorios ya no habrá aparatos telefónicos 
convencionales en vez de ello se cambiaran por teléfonos IP que se conectaran 
a puertos Ethernet. Se utilizaran los servidores LAN para proporcionar casi 
todas las características que el PBX brinda hoy en día. 
3. PBX con capacidades IP: esta solución no es tan robusta como una telefonía 
total IP, pero se contara con una mezcla de funcionalidades. No es preciso 
cambiar los cables o aparatos existentes, sino que se actualizarán el PBX de 
manera que los sistemas básicos de la organización podrán hablar los 
protocolos de telefonía IP. Los usuarios PBX podrán comunicarse con otros 
usuarios de telefonía, pero la limitación es que PBX deberá depender de 
gateways de telefonía IP para comunicarse con el sistema telefónico público 
convencional. 
La solución más sencilla de instrumentar es la desviación simple de tarifa, de modo 
que se verá más cerca su funcionamiento y luego se agregaran algunos de los 
elementos de los otros dos conceptos de diseño. 
3.5 PBX (Private Branch Exchange, central de comunicación privada). 
Un PBX es un instrumento que se localiza dentro de una organización y que conecta 
las llamadas telefónicas que llegan por líneas troncales de la red telefónica conectada 
al sistema público a las extensiones asignadas. Los PBX pueden conmutar las 
llamadas a las extensiones que se ubican en otros PBX conectados. Casi todas las 
interconexiones de PBX son digitales, e incluso podrían ser circuitos T1, dedicados al 
propósito específico de interconectar PBX. 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
60 
 
Se trata de canales establecidos sobre Time Division Multiplexing (TDM, multiplexaje 
por división de tiempo). Este divide el ancho de banda entre voz y los datos. 
El problema de tener líneas exclusivas para voz y TDM para servicios múltiples es que 
resulta preciso asignar de manera permanente un ancho de banda para cada circuito 
de voz aunque no esté en uso. 
a) Tendencias actuales. 
Una de las tendencias con mayor aceptación actualmente es la de las centrales con 
soporte de VoIP, conocidas como IPBX, que utilizan el protocolo IP para transportar 
la información de las llamadas. La gran mayoría de las centrales modernas tiene 
soporte de VoIP. 
Por otro lado, la aparición de proyectos de Software Libre como Asterisk para la 
creación de centrales privadas, ha reducido mucho el costo necesario para adquirir 
una central telefónica. Finalmente, otra tendencia que ha adquirido un mercado 
importante dentro de las pequeñas y medianas empresas es el de tener la central 
dentro del proveedor de telefonía, llamado Centrex. 
Sin embargo, debido al alto costo de los equipos, una vez que una empresa ha 
adquirido una determinada solución, es probable que permanezca utilizándola durante 
tanto tiempo como sea posible. 
Es por ello que aún hoy hay viejas centrales electromecánicas en funcionamiento de 
manera que se puede considerar que actualmente hay cuatro escenarios posibles 
para una central privada: 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
61 
 
 Central electrónica de conmutación de circuitos, privada. 
 Central electrónica, alojada en un proveedor (Centrex). 
 Central IP privada. 
 Central IP alojada en un proveedor. 
b) Funcionalidades provistas. 
Una central privada realiza como mínimo tres funcionalidades básicas: 
 Establecer conexiones entre dos teléfonos. Esto implica establecer la relación 
entre un número y una línea, asegurarse de que la línea no esté ocupada, etc. 
 Mantener esas conexiones activas durante el tiempo que los usuarios lo 
deseen. 
 Proveer información para contabilidad, como medición de las llamadas y 
tarifación 
Además de estas funcionalidades básicas, las centrales privadas suelen ofrecer una 
gran cantidad de características adicionales, que dependen del fabricante y el modelo 
de la central en cuestión. 
En los casos de las funcionalidades más complejas, la central ofrece la posibilidad de 
conectarse con un equipo adicional que es el que provee las características en sí. 
 
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TELEFÓNICO BASADO EN TELEFONÍA IP 
 
 
 
62 
 
La manera más sencilla de desplegar una solución VoIP consiste simplemente en 
conectar las líneas al PBX y conectarse a una unidad separada que convierte las 
señales de voz y las de transporte en un formato IP. A éstas unidades se les conoce 
como reveladores VoIP y se conectan a un enrutador que las transportará pon una 
red IP, como se muestra en la figura 3.2. 
 
 
 
 
 
 
 
En una solución completa de telefonía IP, todos los equipos para el usuario final se 
conectan a la LAN. El teléfono que los usuarios utilizaran: 
 Teléfonos físicos IP. 
 Teléfonos softphone. 
 
 
 
Figura 3.2 La conexión de teléfonos a un revelador VoIP y a un 
enrutador proporciona conectividad VoIP. 
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63 
 
Observar la figura 3.3 
 
 
 
 
 
 
 
Al seleccionar un teléfono IP, existen tres puntos que se es preciso tener en cuenta: 
 Al considerar teléfonos IP de hardware, asegúrese de que el aparato no limitara 
su capacidad de integración con el entorno de su máquina de escritorio. Por 
ejemplo, necesita asegurarse de que cuenta con suficiente ancho de banda y 
puertos de conexión de equipo para soportar a las computadoras y el VoIP. 
 Asegúrese de que los teléfonos soportan los estándares apropiados de códecs 
y señalización. 
 Asegúrese de que el teléfono y la red podrían compartir prioridades de QoS. 
Existen servidores que soportan la telefonía IP. 
 
Figura 3.3 Las llamadas telefónicas IP se conectan 
dentro y fuera de la red IP con distintos 
equipos. 
IMPLEMENTACIÓN