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Cálculo de Ancho de Banda en VoIP
Introducción
Existen muchas aplicaciones (calculadores de ancho de banda) que nos permiten
estimar el ancho de banda en comunicaciones de voz sobre redes IP. Estas aplicaciones
requieren el ingreso de ciertos parámetros para realizar dicha estimación. La idea de este
documento es explicar un método simple para realizar los cálculos de manera teórica yentender cómo se definen y que implicancias tiene la modificación de estos parámetros
sobre el ancho de banda en una comunicación de VoIP.
Se profundiza también en los encabezados de los protocolos de nivel 2 con los
que suele transportarse la voz sobre IP. Estos son frame relay, Ethernet, ATM, PPP, y
PPPoE entre otros.

¿Ancho de banda o Tasa de datos?
Debido a que el ancho de banda sueleexpresarse en Hz y no en bits/seg, muchas
veces surge la pregunta de si es o no correcto llamar a algo que posee unidades de
bits/segundo ancho de banda. Está claro que no es directa la conversión de unidades de
bits/segundo a Hz ya que se requiere información adicional que depende del medio
físico de transmisión. Lo que a mi entender sería más preciso es llamarlo tasa de datos y
no ancho debanda, pero no pretendo entrar en esa discusión ya que en la mayoría de los
casos no suele haber ambigüedad y se lo llama ancho de banda. En lo que sigue del
texto cuando hablemos de ancho de banda, estaremos refiriéndonos más precisamente a
la tasa de datos en bits/segundo.

Análisis preliminar
Lo primero que deberíamos analizar son las características del tráfico de VoIP.
Hoy en día loscodificadores utilizados son de tasa de datos constante, esto da lugar a un
tipo de tráfico particular que tiene dos características bien claras que simplifican el
análisis:
1) Tasa de paquetes (Pr) constante.
2) Tamaño de paquete (Pl) fijo.
Si suponemos que de alguna forma pudiéramos calcular estos dos parámetros, se
haría muy simple calcular el ancho de banda. Lo único que habría que hacer esmultiplicarlos.
Por ejemplo, supongamos que cierta comunicación de VoIP se captura con un
analizador de protocolos (sniffer) y se observa que la tasa de paquetes es de 50
Paquetes/Segundo mientras que los paquetes tienen un tamaño constante de 100
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Julián María Ganzábal [jganzabal@lairent.com.ar]

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Cálculo de ancho de banda en VoIP 2008
bytes/Paquete. La cuentaa resolver para el cálculo del ancho de banda sería muy simple
ya que multiplicando por 8 los 100 bytes para pasar a bits, y luego multiplicando el
resultado por la tasa de paquetes obtendríamos el resultado:
IJ

J
0%
JJ

IJ
IJ

IJ
J
JJ

IJJ

Entonces encontrar el ancho de banda en VoIP radica solamente en encontrar
éstos dos parámetros. Tanto la tasa de paquetes como el tamañode paquete dependen
del codificador que se utilice, por eso trataremos brevemente las características
generales de éstos y daremos ejemplos específicos con los más utilizados. El tamaño
total del paquete (o trama para ser más precisos ya que incluimos acá el nivel de enlace)
depende además, del tamaño del encabezado de cada uno de los protocolos
intervinientes. Estos son RTP, UDP, IP y elprotocolo de nivel de enlace utilizado
(ATM, FR, Ethernet, etc).

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Cálculo de ancho de banda en VoIP 2008
Modelo de codificación y paquetización:
Para simplificar la explicación se hecho un diagrama en bloques del teléfono IP
o gateway. Este consta de tres bloques, el bloque de conversión analógico-digital(muestreo y cuantificación), el bloque de codificación, y el bloque de paquetización. En
la figura se muestra el diagrama en bloques.

voz analógica

TELEFONO IP
ó
GATEWAY

CODIFICADOR
Cr, Tt, Lt

voz paquetizada

voz codificada
DRc = 64kbps/Cr

voz digital
DRd = 64kbps
voz analógica
BW = 3700Hz

MUESTREO /
CUANTIFICACIÓN

Cr = Factor de compresión (veces)
Tt = Tamaño de...