Ancho de banda para VoIP

Uno de los retos que se tiene afrontar cuando se va transmitir tráfico de Voz sobre IP (VoIP) es conocer el ancho de banda de los enlaces que se usará para conectar los abonados a una red de datos. A continuación, les presento un caso que puede ser tomado como referencia y que está basado en un despliegue realizado en varias localidades de un país vecino.

El proyecto es el siguiente, se tiene que instalar equipos de acceso fijo que tienen una capacidad para 3,600 líneas y que se van interconectar a una red de datos donde la voz irá paquetizada, como se muestra en el siguiente diagrama. Este equipo de acceso es controlado por un servidor de llamadas (Call Server) que maneja señalización SIP (session initiation protocol). Este servidor de llamadas también controla teléfonos IP y softphones que están conectados a esta red IP, y la interconexión con el PSTN se hace a través de un Media Gateway Controller y Media Gateway.

Red VoIP

Se sabe por estadísticas de tráfico efectuadas en estas localidades, que cada línea realiza en promedio dos llamadas de 3 minutos cada una, durante la hora pico. Se tiene como requerimiento que el grado de servicio o la probabilidad de bloqueo es del 0.1%. Se necesita determinar el ancho de banda total del enlace Ethernet en la salida del equipo de acceso fijo.

Se procede a calcular la intensidad de tráfico por cada línea:

2 llamadas/hora * 3 min/llamada / 60 min = 0.1 Erlang = 100 mErl

El tráfico ofrecido de estas 3,600 líneas es:

3600 * 0.1 = 360 Erlang

Usando la calculadora de Erlang B, se tiene que:

Calculadora Erlang B

Por tanto, se necesitan 408 circuitos a la salida del equipo de acceso que cursarán tráfico a través de un enlace Fast-Ethernet.

Estos 408 circuitos han sido configurados para usar codecs G.729 (que tiene una velocidad de 8 Kbps); sin embargo, para conocer el ancho de banda de los paquetes de voz; además, de considerar la velocidad del codec (asociado a las propias muestras de voz o payload), se tiene que adicionar las cabeceras RTP (y no cRTP – compressed RTP, para este ejemplo), UDP e IP, así como los bytes de cabecera de capa 2, Ethernet en este caso, por tanto, la velocidad será mayor de 8 Kbps.

El equipo de acceso está configurado para enviar 50 paquetes/segundo y sin VAD (Voice Activity Detection). Cuando el VAD está desactivado, los codecs envían paquetes todo el tiempo haya conversación o silencio, y cuando se activa el VAD entonces sólo se enviarán paquetes RTP cuando hay conversación más no cuando hay silencio, esta facilidad permite una reducción del ancho de banda.

Usando la lista de codecs de Cisco (incluidos en el archivo word “CODECs de Voz.doc”), se determina que el ancho de banda por circuito es de 29.6 Kbps (primera fila de la tabla correspondiente a los codecs G.729).

CODECs de Voz

Por lo tanto, el ancho de banda total requerido será de:

408 * 29.6 = 12,076.8 Kbps ~ 12.1 Mbps

Es posible, que luego se considere activar el VAD para reducir el consumo de ancho de banda, si fuese necesario.

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12 pensamientos en “Ancho de banda para VoIP

  1. Alvaro

    Edgar

    Muy bueno tu ejemplo, claro y sencillo, Me hace recordar algunos ejercicios cuando se dimensionaba trafico para las Islus’s RSM, umbilicales para telefonica y recorde algo del pasado. Buena, cuidate un abrazo

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  2. Miguel A. Rojas Casique

    el ejemplo esta perfecto, pero como cálculo la intensidad del trafico de una sede si tengo 300 puntos de red y 300 puntos de telefono teniendo lo siguiente:
    nº de llamadas para puntos remotos.

    100 salida a publica
    150 entrada de publica

    tiempo total de uso: 1000 minutos.

    espero pueda darme algunas pautas.

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  3. Edgar Velarde

    Estimado Miguel,

    Lo que recomiendo es que tengas los datos para la hora pico, lo que planteas no especifica el periodo de medición. Si revisas el ejemplo, se plantean los datos en función de la hora cargada.

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  4. David

    Hola a todos, estamos preparando un proyecto de implementación de un servidor Asterisk y en el debemos seleccionar una alternativa para hacer llamadas hacia la PSTN.
    Hemos hechos nuestros cálculos y necesitaremos 4 líneas de salida para hacer llamadas hacia destinos locales nacionales e internacionales indistintamente sean fijos o móviles. Adicionalmente, las cuatro líneas deben estar asociadas a un solo número de teléfono donde recibir llamadas.
    Para ello necesitamos un proveedor de VoIP que nos conecte a la PSTN, que cumpla con estas características, busque en google pero sin resultados positivos. Conocen de algunas que me brinden este servicio.
    Saludos desde Trujillo

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  5. Evelyn Correa

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  6. Electronica

    Me pueden ayudar acon alguna sugerencia, tengo q realizar calculo de trafico de erlang B, solo tengo datos : la cantidad de lineas q tengo por cada Nodo, estoy calculandolo para el diseno de una red HSDPA …ayudenme por favor

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  7. Edgar Velarde

    Tecnologías inalámbricas como HSPA, te soportará llamadas de voz y sesiones de datos por sector. Desde el punto de voz, la respuesta te la sugiere este mismo post, donde se relaciona erlangs con los codecs empleados. En el caso de HSPA podrás usar el codec AMR que tiene un máximo de 12.2 Kbps, entonces a esto tienes que sumarle los bits de channel coding, entonces tienes el total de Kbps por llamada. Si hay video-lamadas, son de 64 Kbps, procede igual que el paso anterior. Estima con los códigos OVSF cuántos llamadas y sesiones de datos como máximo puedes tener por sector. Para datos, de acuerdo a la distancia al nodoB (distinto C/I) puedes manejar distintas modulaciones para mayor o menor thruput y relacionarlo con los planes por cliente. Una vez tengas los cálculos por sector puedes ampliarlo a una red.

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  8. Adrian V.

    Buenas tardes.
    Soy nuevo con esto del tráfico de llamadas.

    tengo una pregunta. Si yo tengo una red en la cual hay 10 líneas telefónicas G.711 activas todo el tiempo eso me da un total de 10 Erlang (tengo entendido). http://www.erlang.com/calculator/erlb/

    La calculadora Erlang B dice que necesito 18 circuitos o líneas, y eso me daría un total de: 18líneas*0.100Mbps= 1.8 Mbps de ancho de banda

    A qué se debe ese resultado? (Se que la idea que propongo no se da en la realidad o muy rara vez)
    Por qué requiero más circuitos por 10 líneas telefónicas activas en mi red?

    Espero me aclaren la duda, y me corrijan si estoy malinterpretando algo.
    Gracias

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    1. EDGAR VELARDE ORTIZ Autor

      Estimado Adrian,

      Gracias por tu pregunta. Lo que sucede es que los 10 líneas a las que te refieres son las troncales que van a recibir el tráfico de los 18 circuitos que cursan un tráfico menor a un erlang (o menos de una hora).

      Saludos.

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