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Repositorio de la Universidad de Zaragoza– Zaguan http://zaguan.unizar.es Trabajo Fin de Grado ESTUDIO DE LAS CENTRALES DE VOIP EN DOTACIÓN EN EL EJÉRCITO DE TIERRA QUE OFREZCAN MEJOR SERVICIO Y SEGURIDAD A LAS NECESIDADES DEL ET TENIENDO EN CUENTA LOS CONDICIONANTES OPERATIVOS Y TÉCNICOS ACTUALES Autor Iván Ayala Serrano Directores: Dr. Carlos E. Cajal Hernando Cap. Ricardo Simón Serna Centro Universitario de la Defensa-Academia General Militar Año 2016 Agradecimientos Primero de todo quiero agradecer a mi familia el apoyo recibido durante los cinco años en los cuales he conseguido superar el Grado de Ingeniería de Organización Industrial así como el especial apoyo recibido durante los últimos dos años a la que ya considero parte de mí. Sin vuestro apoyo bien sabéis que esto no habría sido posible Seguidamente quiero agradecer a todo el Batallón II/I toda la ayuda que he recibido durante la realización de mis prácticas destinas a la creación de mi Trabajo Fin de Grado. Desde el Teniente Coronel por darme la oportunidad de ir a su batallón pasando por la compañía de puesto de mando de cuyo jefe, el Capitán Ricardo Simón Serna, mi tutor militar, he recibido no sólo enseñanzas destinadas al Trabajo Fin de Grado sino también para mi futuro militar. Agradecer también a toda la sección de Red Básica de Área las enseñanzas recibidas durante mi estancia, tanto al Teniente al mando Don Alfonso Bógalo Chaparro como a sus suboficiales los Sargentos primero Alonso Merino, Sergio, por la ayuda recibida en cuanto a la configuración de las centrales y los problemas que pudieran aparecer, y Moliner Tapia, Ignacio por sus conocimientos en cuanto a gestión de las centrales y creación de los puestos de mando y los sargentos Pacheco Jiménez, Adrián, por la ayuda recibida al comienzo de las prácticas en cuanto a los conocimientos generales de Voz sobre IP y Castillo López, Antonio, por haber estado ayudándome en toda la realización del proyecto y la creación de las maquetas para el ancho de banda, muchas gracias, sin vuestra ayuda este Trabajo Fin de Grado no habría podido realizarse. No quiero olvidar tampoco al resto de cuadros de mando de la compañía, tanto de la sección OTAN con los temas relacionados a los medios para transmitir la información, como a los de la sección SIMACET que acogieron mis preguntas acerca del cifrado de la comunicación. Debo recordar también a la compañía de apoyo del citado batallón en la cual fui gratamente recibido por sus cuadros de mando y me solucionaron todas aquellas dudas que me pudieran surgir en cuanto a los medios satélite o la central Call Manager en cuanto a su gestión y puesta en marcha. Por último quería agradecer a mi tutor el Dr. Carlos E. Cajal Hernando toda la ayuda recibida durante la realización del presente trabajo, así como las innumerables horas que me ha dedicado en sus correcciones. En este apartado no quería olvidar a aquellos profesores a los que he pedido ayuda en la realización del mismo, muchas gracias. También quiero agradecer a todos aquellos profesores su apoyo cuando por las circunstancias a lo largo de mi estancia en la Academia General Militar tuve que pedirles ayuda sin olvidar a aquellos que sin pedírsela me la ofrecieron desinteresadamente. Muchas gracias a todos y cada uno de vosotros este trabajo es la muestra del sacrificio, dedicación y aprendizaje de estos últimos e intensos cinco años. Resumen El fin último de este trabajo fin de grado es el de analizar las centrales de trabajo de Voz sobre IP (VoIP) en dotación en el Ejército con el objetivo de discernir cuál de las centrales se ajusta en mayor medida a las necesidades actuales del Ejército de Tierra teniendo en cuenta las características y especificaciones que un equipo de comunicaciones debe tener para su uso en las Fuerzas Armadas. Para ello se estudia de manera general los fundamentos básicos de la VoIP para posteriormente hacer un estudio de las centrales en dotación en el Ejército. En el análisis que se realiza sobre las centrales se estudian los aspectos clave de la VoIP en el Ejército como ancho de banda, seguridad, gestión, servicios y presupuesto necesario para la puesta en marcha. Finalmente se concluye el trabajo fin de grado con un juicio crítico sobre las pruebas y ejercicios realizados. En la última parte del trabajo se exponen las conclusiones sacadas durante la realización del mismo en cuanto a la importancia crítica de la Voz sobre IP para el futuro del Ejército, la urgente necesidad de modernización de los sistemas de comunicación de la Red Básica de Área y las conclusiones extraídas en cada una de las pruebas de campo realizadas, así como la propuesta de líneas futuras de trabajo para hacer de la VoIP una realidad en el Ejército. Abstract The main aim of this final degree project is to analyze the systems of Voice over IP (VoIP) supplied in the Army in order to discern which of them is more suitable to the current needs of the Army keeping in mind the features and specifications that a communication equipment must have to be used in the Armed Forces. To get that objective, the basis of VoIP has been studied briefly to make later a study of the systems supplied in the Army. In the analysis performed about the systems it has been studied key aspects of VoIP in the Army, as bandwidth, security, management, services and budget needed for the implementation. Finally, the final degree project is concluded with a critical judgment about the tests carried out. In the final part of this project it has been included the conclusions achieved during its realization regarding the importance of Voice over IP for the future of the Army, the urgent need for modernize the communication systems of Basic Area Network and the drawn conclusions in each field trial, as well as the writing of some future lines of study to make VoIP a reality in the Army. Índice de contenidos ACRÓNIMOS ........................................................................................................................................... I 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 1 1.1 OBJETIVOS Y ALCANCE DEL PROYECTO....................................................................................................... 1 1.2 METODOLOGÍA .................................................................................................................................... 2 1.3 ESTRUCTURA DE LA MEMORIA ................................................................................................................. 3 2 COMUNICACIÓN ORAL SOBRE PROTOCOLO IP (VOIP) ...................................................................... 4 2.1 GENERALIDADES DE VOIP ...................................................................................................................... 4 2.2 FUNCIONAMIENTO ................................................................................................................................ 4 2.2.1 Códec............................................................................................................................................ 5 2.2.2 Transporte .................................................................................................................................... 6 2.3 PRINCIPALES COMPONENTES DE VOIP ...................................................................................................... 7 2.4 PROTOCOLOS Y ESTÁNDARES .................................................................................................................. 7 2.5 CALIDAD DEL SERVICIO ........................................................................................................................... 8 3 MEDIOS EN DOTACIÓN EN EL EJÉRCITO DE TIERRA DE VOIP............................................................. 9 3.1 IMPORTANCIA DE LA VOIP EN EL EJÉRCITO ................................................................................................ 9 3.2 PROBLEMAS DEBIDO A LA DUALIDAD ...................................................................................................... 10 3.3 REQUERIMIENTOS TÉCNICOS DE LAS CENTRALES DE VOIP ........................................................................... 12 3.3.1 Ancho de banda ......................................................................................................................... 12 3.3.2 Seguridad ................................................................................................................................... 14 3.3.3 Gestión de las centrales ............................................................................................................. 17 3.3.4 Servicios y compatibilidades ...................................................................................................... 21 3.3.5 Presupuestos .............................................................................................................................. 22 4 COMPARACIÓN DE LOS SISTEMAS DE VOIP ................................................................................... 24 4.1 ANCHO DE BANDA............................................................................................................................... 24 4.2 SEGURIDAD........................................................................................................................................ 25 4.3 GESTIÓN ........................................................................................................................................... 25 4.4 SERVICIOS Y COMPATIBILIDADES ............................................................................................................ 26 4.5 PRESUPUESTO .................................................................................................................................... 26 4.6 ELECCIÓN DE UNO DE LOS SISTEMAS DE VOIP .......................................................................................... 27 5 CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS. ............................................................................................. 28 5.1 CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 28 5.2 LÍNEAS FUTURAS ................................................................................................................................. 30 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 31 LISTADO DE FIGURAS ........................................................................................................................... 32 LISTADO DE TABLAS ............................................................................................................................. 32 LISTADO DE ANEXOS .............................................................................................................................. 1 Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. I Acrónimos C.A.C Iván Ayala Serrano 6 Para agrupar los diferentes métodos de codificación de la voz existen una serie de estándares, entre los cuales para VoIP destacan [2]: Tabla 2. Estándares de codificación de voz. 2.2.2 Transporte En cuanto al transporte de los mensajes de voz de un usuario a otro se debe tener en cuenta si estos usuarios hacen uso de una única red, la red IP, o por el contrario están haciendo uso de dos redes diferentes, red IP y, por ejemplo, red telefónica tradicional (analógica). En el primero de estos casos el transporte se realizará de una manera más sencilla explicada en el anexo correspondiente. En el segundo de los casos será más complejo debido a que se necesitará el uso de determinados terminales los cuales llevan asociados una serie de protocolos para la “traducción” entre las diferentes redes usadas. Tanto estos terminales como los protocolos, van a ser explicados en profundidad posteriormente en sus respectivos apartados. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 7 2.3 Principales componentes de VoIP Un sistema de VoIP genérico está formado por tres componentes [4]:  Cliente: Es el componente que inicia, establece y termina las llamadas de voz. Es el encargado de codificar, empaquetar y transmitir los mensajes de voz enviados por el usuario “llamante” al igual que se encarga de recibir, decodificar y reproducir los mensajes de voz del usuario “llamado”.  Servidor: Es el componente con la función de gestión de la red. Entre algunas de sus misiones se encuentran: validación de usuarios, enrutamiento, registro de usuarios, distribución de utilidades, etc.  Pasarela: También llamado Gateway, este componente actúa de “traductor” entre las diferentes redes. Lleva a cabo la interconexión de aquellas redes con protocolos y arquitecturas diferentes. 2.4 Protocolos y estándares En el momento que surgió la VoIP surgió la necesidad de la existencia de una serie de reglas o normas que dictaran como debía fluir la comunicación entre los diferentes terminales de VoIP para que entre ellos pudieran entenderse. De esta manera los usuarios podrán transmitir la información entre ellos sin percatarse del proceso que se está llevando a cabo. En este apartado se darán ejemplos de los protocolos más famosos y utilizados por los diferentes sistemas. Se debe tener en cuenta que existen multitud de ellos, tanto genéricos como específicos creados por las empresas para sus propios sistemas de VoIP. Dentro de los genéricos, los protocolos más conocidos son [3]: 1. H.323: Es el más genérico siendo compatible con la telefonía tradicional pudiéndose usar entre terminales conectados a distintas redes. 2. SIP: Creado con posterioridad al H.323 siendo más específico centrándose sólo en la comunicación entre dos terminales en la misma red de internet. C.A.C Iván Ayala Serrano 8 2.5 Calidad del servicio Para entender este punto se debe volver a centrar la atención en la telefonía tradicional y su futuro. Para que la VoIP sea la sustitución de la telefonía tradicional se debe dar el servicio como mínimo con la misma calidad que el sistema anterior [5]. La calidad del servicio (QoS) está directamente relacionada con el retraso y el ancho de banda, los dos factores fundamentales con los cuales se mide su calidad son [2]:  Calidad de voz extremo a extremo: factor determinado por la codificación – decodificación de la voz y la pérdida de paquetes de información que conforman los mensajes.  Retardo extremo a extremo: Como ya se ha explicado hay multitud de procesos desde que el cliente comunica al micrófono su mensaje hasta que el mismo llega al otro usuario, tales como digitalización de la voz, codificación, procesos para poder ser enviados esos paquetes por la red, etc. Todo este proceso puede requerir un tiempo determinado que afecta a la comunicación con un retardo que no puede ser mayor a 150 ms al ser éste el umbral de lo permitido. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 9 3 Medios en dotación en el Ejército de tierra de VoIP En esta última parte del trabajo se realizará la comparación entre las dos centrales de VoIP que tiene en dotación el Ejército de Tierra. En la actualidad el Batallón de Transmisiones II de Madrid (BT II) se encuentra en la puesta en marcha de esta nueva tecnología para la sustitución de la antigua RBA. Para ello la unidad ha sido dotada con dos centrales diferentes para trabajar con VoIP. Por un lado la central Asterisk de Digium y por otro la central Call Manager de Cisco. Lo primero que se debe aclarar es el concepto genérico de central. Una central es la manera con la cual se nombra a los diferentes elementos centrales indispensables para la creación de una red de VoIP. En el caso de la central Asterisk sería necesario un ordenador con la instalación previa del servidor y en el caso de la central Call Manager directamente sería el router el que contendría el servidor al tener en su interior el software necesario para su funcionamiento. 3.1 Importancia de la VoIP en el Ejército En los últimos años el Ejército está llevando a cabo una modernización dentro de sus sistemas comunicación. En concreto uno de los puntos más importantes sería la modernización de los equipos con los cuales forma la Red Básica de Área (RBA), red a través de la cual forma el nivel más básico de enlace necesario para la acción del mando. Esta RBA se empezó a implantar a partir de 1996 y debe ser sustituida por la VoIP debido a las siguientes razones: 1. Unificación de los servicios: La principal misión de las transmisiones es facilitar la labor del mando con un enlace rápido, eficaz y de sencilla utilización. Hasta ahora el mando se veía obligado a adaptar su trabajo a los servicios que les proporcionaba las transmisiones. De manera inicial las transmisiones montaban la RBA, uno de los teléfonos de esta red era extendido hasta la mesa del General. Seguidamente se levantaban los enlaces satélite y las transmisiones debían extender de nuevo otro teléfono hasta la mesa del General y por último si se contaba con el apoyo de un Centro de Comunicaciones (CECOM) las transmisiones volvían a poner un tercer teléfono en la mesa del General para su enlace con la Red Conjunta de Telecomunicaciones (RCT), red que comunica todos los Acuartelamientos, Bases y Establecimientos militares en Territorio Nacional. Con la antigua RBA podían unificarse los servicios a través de pasarelas y de esa manera usar un único teléfono, pero si fallaba la RBA dejaba de C.A.C Iván Ayala Serrano 10 funcionar todo. Como puede observarse, en un intento de dotar al mando de enlace, lo que se conseguía era la saturación del mismo debido a la gran cantidad de medios diferentes para extender su acción. Sin embargo, este problema desaparecería gracias a la VoIP. El modo de funcionamiento de esta nueva red sería extender un único teléfono al mando y posteriormente conectar el router al que está conectado dicho teléfono a los router que llevan las estaciones Rioja para usar la RBA. Al router de las estaciones Antequera para el uso del enlace satélite y, por último, la conexión de este router a través de tarjetas FXO a un CECOM para su conexión con la RCT. El mando simplemente necesitaría un listín telefónico con el cual saber las extensiones de cada puesto de mando para comunicarse sin llegar a saber qué tipo de red estaría utilizando en cada momento, de esta manera gracias a la VoIP se unificarían las diferentes redes montadas en un único teléfono facilitando la acción del mando, objetivo último de las transmisiones. 2. Eficacia en el encaminamiento de la información: Esto es debido al uso del enrutamiento automático propio de las redes de internet. Con el antiguo sistema de enlace el mando se veía afectado en todo momento por la caída de alguno de los sistemas de RBA o satélite ya que debía ser avisado del no funcionamiento de uno de estos sistemas y debía usar los otros mientras durara la reparación. Sin embargo, con la VoIP el mando será ajeno de todos estos problemas debido a que el enlace estará por duplicado e incluso por triplicado de manera que al mismo router al que están conectados todos los teléfonos del puesto de mando están conectadas las tres redes de RBA, satélite y CECOM, por tanto y gracias al enrutamiento automático si uno de estas redes cae la información de manera automática será encauzada por otra de las redes mientras se soluciona el problema ocurrido en la primera. 3.2 Problemas debido a la dualidad Una vez aclarado el término genérico de central y habiendo comprobado la importancia que tiene la VoIP para el futuro de las comunicaciones dentro del Ejército de Tierra, se debe analizar el problema de la dualidad en los medios en dotación en el Ejército. La dualidad en el Ejército es sinónimo de un uso ineficiente de los medios y del presupuesto que se le otorgan debido a los siguientes motivos: 1. Instrucción mal planificada o ineficiente: Debido a la utilización de dos centrales diferentes para el trabajo con VoIP, la instrucción que reciben los cuadros de mando y la tropa es en Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 11 muchos casos incompleta ya que deben saber configurar dos centrales para, dependiendo las maniobras que se estén desarrollando, usar o la central de Asterisk o la central Call Manager. Por este motivo las horas necesarias para aprender a gestionar cada una de las centrales se duplica al tener que compatibilizar el estudio de una y otra central cada día. Los cuadros de mando y la tropa nunca llegan a tener un conocimiento total sobre ninguna de las dos centrales y además no pueden especializarse en ninguna de ellas al no saber de manera definitiva cuál de las dos centrales será finalmente la elegida. 2. Presupuesto destinado a cursos de formación: Este tipo de cursos tienen como fin la formación de los cuadros de mando y tropa en un área determinada. Dentro de la especialidad fundamental Transmisiones tienen gran relevancia debido a que para la puesta en marcha de las estaciones el conocimiento técnico es imprescindible. Siendo conscientes de la importancia de este tipo de cursos y teniendo en cuenta el reducido presupuesto destinado a tal efecto, estos cursos deben ser elegidos con sumo cuidado. Desde la parte que acontece a la VoIP estos cursos son realmente importantes debido al hecho de que la VoIP es el futuro de las transmisiones como relevo de la antigua RBA, pero al tener dos centrales diferentes sin saber cuál de las dos será finalmente la elegida, este dinero se está gastando de manera errónea al realizar cursos, por ejemplo, con la empresa Cisco para saber el funcionamiento de la central Call Manager sin tener certeza que esta central sea la definitiva. 3. Mantenimiento: Desde el punto de vista del mantenimiento y por ende de la logística, el hecho de que existan en dotación dos centrales para dar el mismo servicio de VoIP provoca que este servicio de mantenimiento funcione de una manera ineficaz por dos motivos: a. Personal: La instrucción recibida por parte de aquel personal encargado de solucionar los posibles problemas técnicos o las reparaciones que se deban hacer deberá instruirse en ambas centrales provocando de nuevo un uso ineficiente del tiempo y del presupuesto en conocer ambas. b. Material: De igual manera que en los puntos anteriores el gasto en material tendrá que ser por duplicado al tener dos centrales en vez de una para dar servicio con la VoIP, generando un uso del presupuesto de nuevo ineficaz. Como se ha comprobado, la dualidad en el Ejército es un grave problema que se ha de erradicar, por ello se ha propuesto el análisis de las centrales en dotación en el Ejército para esclarecer cuál de ellas podrá dar un servicio más ajustado a las necesidades y capacidades del Ejército de Tierra. C.A.C Iván Ayala Serrano 12 3.3 Requerimientos técnicos de las centrales de VoIP En este apartado se expondrán las diferentes pruebas realizadas así como el conocimiento técnico que se ha obtenido durante las prácticas externas con el fin de analizar las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de Tierra. 3.3.1 Ancho de banda El ancho de banda ha sido el primer punto a analizar ya que es un recurso crítico dentro de las maniobras o ejercicios realizados así como en las misiones del Ejército de tierra. Debido a las características de los medios de transmisión el ancho de banda es en muchos casos insuficiente, por ello este punto es tan importante en la comparación de las centrales. Con esta primera prueba se quiere comprobar qué central ocupará un menor ancho de banda por llamada realizada. Previo al estudio del ancho de banda necesitado por cada una de las centrales, se debe atender al medio por el cual se enviará esa información. Los principales medios para la comunicación entre diferentes puestos de mando con VoIP serían dos:  Radioenlaces a través de estaciones Rioja-IP con antena modelo MT-3070: enlaces de 1 Mbps a una distancia aproximada de 40 Km.  Enlaces satélite, con las estaciones ATQH y TLB-IP a velocidad 2 Mbps y estación Soria a velocidad 128Kbps, con distancia indefinida pudiendo enlazar con el satélite. Además de contar con un escaso ancho de banda se debe tener en cuenta que no siempre se dispondrá de todo el ancho de banda para la transmisión de VoIP, sino que también se podrá compartir con otros sistemas propios del mando como el Sistema de Información para el Mando y Control del Ejército de Tierra (SIMACET). Dentro del ancho de banda a ocupar en cada llamada, la mayor parte del mismo es ocupado por el códec del terminal usado. Dentro de cada central cabe la posibilidad de utilizar un códec u otro dentro de una pila de los códec que soporta. Para las pruebas realizadas se ha utilizado el códec G.711ulaw. Este códec es el usado para los ejercicios y maniobras del BT II debido al buen resultado obtenido durante las mismas. El G.711ulaw utiliza un ancho de banda aproximado de 64 Kbps siendo independiente el terminal usado. Aun así Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 13 se debe tener en cuenta que cada central utiliza un protocolo diferente para comunicarse con los terminales, en el caso de Asterisk, el protocolo usado para comunicarse con el terminal es el protocolo SIP mientras que en el caso de Call Manager el protocolo usado para comunicarse con terminal cisco sería SCCP. Es importante tener en cuenta el protocolo usado debido a que cada protocolo tiene un sistema de señalización diferente en la realización de la llamada, por ello aunque el códec sea el mismo, el ancho de banda usado por cada central sería distinto. Las pruebas han sido realizadas durante la preparación de las maquetas para las maniobras “Dragón” del año 2016. Para ello fue desplegada la sección de RBA dentro del cuartel bajo idénticas circunstancias que se encontrarán durante dichas maniobras. Con ambas centrales fue dado de alta un ordenador como si se tratase de un terminal de VoIP más a usar durante las maniobras. Para la realización de las prácticas han sido utilizados los programas Zoiper y Cisco Communicator para emular un terminal de VoIP y de esta manera poder realizar o recibir llamadas a cualquier otro terminal de la red y el programa Wireshark para el estudio del ancho de banda ocupado por las llamadas. Los resultados de las pruebas fueron los siguientes: Figura 1: Comparación del ancho de banda de las centrales Como puede observarse en la Fig. 1 el resultado obtenido difiere de lo esperado. En ambas centrales el protocolo de señalización ocupa durante la transmisión de información 100 kbps pero la principal diferencia entre ambas sería la cantidad de ancho de banda ocupado durante los silencios. A la central Asterisk le correspondería un modo de codicación CBR (tasa de bit constante) el cual ocupa de manera continua desde el inicio hasta el fin de la llamada 100kbps. Sin embargo a la C.A.C Iván Ayala Serrano 14 central Call Manager le correspondería un modo de codificación VBR (tasa de bit variable) el cual ajusta el ancho de banda ocupado a la cantidad de datos a enviar, por ello durante los silencios el ancho de banda desciende hasta el 50%. 3.3.2 Seguridad Dentro del Ejército en cuanto al trato de información la seguridad es uno de los factores más importantes. A priori siempre será más seguro una central de código cerrado como es la central Call Manager de Cisco frente a la central de código abierto como Asterisk. Esto es debido a que la propia empresa Cisco garantiza que su sistema tiene cierta garantía en cuanto a la vulnerabilidad. Pero para poder discernir entre una de las centrales en cuanto a la seguridad que aporta no sólo se debe atender a las garantías que da la empresa, sino que también se debe estudiar la manera en la cual se trata la información y la manera en la cual viaja por la red. Para ello se dividirá el transporte de la información en dos apartados: 1. Desde el Centro de Transmisiones al Puesto de Mando: Para que se pueda entender el apartado de seguridad, se utilizará el despliegue de las maniobras Dragón (Fig. 2) como ejemplo, siendo dicho despliegue similar al resto de despliegues en cuanto a la formación de los puestos de mando (PC). Figura 2: Despliegue maniobras Dragón. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 15 Como puede observarse en la Fig. 2 el PC1 y el Centro de transmisiones 1 (CT1) que le da servicio no se encuentran a más de 100 metros. La seguridad a esta zona en concreto quedaría de la siguiente manera: Figura 3: Despliegue de seguridad en un Puesto de Mando En la Figura 3 el conjunto del CT y del PC estaría protegido por la Policía Militar, en la entrada con un piquete, rodeado en su conjunto con alambre y con patrullas interiores. A su vez, cada centro estaría protegido por la Policía Militar. Como se ha comprobado, la seguridad en la parte interior del CT y del PC es alta. Esta parte sería la única en la cual el sistema viaja a través de cable UTP sin ser cifrado, esta extensión de terreno sería como máximo de 150 metros. Los servicios con los cuales se dota a un puesto de mando en el tramo entre el Centro de Transmisiones y el propio Puesto de Mando irían todos en ese trayecto sin cifrar, siendo encargados de su seguridad el personal de la Policía Militar destinada a tal efecto. C.A.C Iván Ayala Serrano 22 más dinero se emplee en su compra, mayor número de teléfonos del modelo Y se podrán usar. Al igual que existen teléfonos del modelo Y existen multitud de modelos diferentes que pueden no ser compatibles y ser inservibles con el modelo del router X. 3.3.5 Presupuestos Este último apartado ha sido enfocado a la creación de un presupuesto aproximado del dinero que sería necesario para la puesta en marcha de un sistema de VoIP para una unidad tipo brigada la cual sería apoyada por una compañía de transmisiones. De esta manera se quiere comprobar el rendimiento que se pudiera recibir del presupuesto en la puesta en marcha de una y otra central. Los datos sacados para la realización de dicho presupuesto (tabla 5) han sido obtenidos en caso de los teléfonos, ordenador, y tarjetas de integración necesarios de la página web de Amazon y en caso del router Cisco 3900 series de la sección de logística del BT II. Todo el material expuesto se encontraría en la actualidad en dotación en dicho batallón y las prestaciones de los terminales que dan servicio con cada una de las centrales serían similares: Tabla 5. Presupuesto para la obtención de las centrales de VoIP Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 23 Para una unidad de tipo brigada como podría ser la Brigada “Rey Alfonso XIII” II de la Legión se ha creado un presupuesto aproximado (tabla 6) para una de sus maniobras, con la formación de dos puestos de mando y una dotación de personal con necesidad de teléfonos IP de 24 personas se necesitaría la siguiente cantidad de recursos: Tabla 6: Presupuesto necesario para un sistema de VoIP en una unidad tipo brigada. C.A.C Iván Ayala Serrano 24 4 Comparación de los sistemas de VoIP Este último capítulo del trabajo de fin de grado ha sido enfocado en la comparación de los sistemas de VoIP. Para ello se recogerán los resultados obtenidos en las pruebas del capítulo anterior y se someterán a un juicio crítico. 4.1 Ancho de banda Se ha comprobado que ambas centrales tendrían un consumo de ancho de banda similar durante la transmisión de la información. Este ancho de banda sería de 100 Kbps, superior al esperado de manera teórica, ya que debería ser menor debido al códec usado para las pruebas de campo, el códec G711ulaw que teóricamente ocupa un ancho de banda de 64 Kbps. El aumento en el ancho de banda es debido a los protocolos que ambas centrales utilizan para la comunicación entre los terminales que se encarga del inicio, establecimiento, mantenimiento y finalización de la llamada. Dentro de la investigación llevada a cabo se ha comprobado que la diferencia entre una y otra central vendrá marcada por los protocolos que utiliza, por ello el estudio dentro de este ámbito es enfocado a los protocolos. La central Asterisk utiliza el protocolo SIP para la comunicación con sus terminales y el modo de codificación de la voz que utiliza sería el modo CBR (tasa de bits constante), es decir, desde el inicio hasta el fin de la llamada ocuparía 100 Kbps estuvieran o no los usuarios transmitiendo la información La central Call Manager utiliza el protocolo SCCP para la comunicación con sus terminales y el modo de codificación de la voz utilizado es el VBR (tasa de bits variable), es decir, adapta el ancho de banda ocupado en la transmisión a los datos que se envían entre los terminales debido a la información enviada por los usuarios. Este modo de codificación ocuparía 100 Kbps mientras los usuarios estuvieran hablando y aproximadamente 50 Kbps durante los silencios de la conversación. A la vista de los resultados obtenidos, la central Call Manager utiliza el ancho de banda de una manera más eficiente que la central Asterisk. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 25 4.2 Seguridad En este aspecto los resultados que se han obtenido difieren de lo esperado. Pese a que la seguridad es uno de los puntos de mayor relevancia en cuanto al trato de información, no se debe exigir ningún tipo de medida de seguridad a ninguna de las dos centrales ya que el Ejército utiliza una serie de medios (cifradores) para tal efecto. El Ejército utiliza un sistema de seguridad en el cual asegurando un alto nivel de seguridad en el sistema de transmisión garantiza que los datos no pueden ser descifrados. Por tanto, ambas centrales cumplen los requisitos de seguridad necesarios para su puesta en servicio en el Ejército de Tierra. 4.3 Gestión Si se tiene en cuenta el estudio que se ha realizado en cuanto a los diferentes sistemas de gestión y solución de errores de cada una de las centrales, se llega a las siguientes conclusiones:  El CGES sería sin lugar a dudas un embudo al tener que realizar todas las configuraciones de la central Call Manager de cada una de las unidades del Ejército. En la actualidad al no estar este sistema implantado a nivel Ejército, sino que sólo está en servicio en las unidades independientes del arma de transmisiones salvo algunas excepciones, el CGES no tiene gran volumen de trabajo, pero como se ha demostrado si la VoIP sustituyera al sistema de la RBA existente en la actualidad y fuese la central Call Manager la elegida, el volumen de trabajo sobrepasaría lo esperado y el CGES sería un punto conflictivo en la puesta en marcha de dicho sistema.  Debido a la solución de los posibles errores Asterisk daría mayor velocidad en la solución de los mismos debido a que cualquier problema ocurrido durante la maniobra sería solucionado in situ sin necesidad de contactar con una unidad externa, además no se necesitaría el enlace satélite para la reconfiguración de la central en caso de que esta o cualquiera de los terminales fallase. Por ello, en vista de las dificultades de gestión y solución de errores de la central Call Manager en comparación con la central Asterisk, es la central Asterisk la que mejor rendimiento en cuanto a gestión otorga. C.A.C Iván Ayala Serrano 26 4.4 Servicios y compatibilidades Estas pruebas de campo fueron enfocadas a averiguar qué central tendría mayor compatibilidad con los diferentes modelos existentes en el mercado así como la cantidad de líneas de teléfono que pudiera otorgar cada una de las centrales.  La central Asterisk ha sido la que ha obtenido mejores resultados. Esto es debido a que dicha central es de código abierto y siempre dará más facilidades a la hora de utilizar teléfonos de distintas marcas y modelos. Además el número máximo de teléfonos que se podrían usar como máximo superaría el número de teléfonos necesarios para los ejercicios y maniobras de la unidad.  La central Call Manager será la central que dé más problemas en cuando a la compatibilidad ya que no sólo no será compatible con diferentes marcas civiles, sino que también tendrá problemas con los diferentes modelos dentro de la marca Cisco debido a la versión del software que tenga instalada dicha central, ya que cada versión del software lleva asociados una determinada gama de modelos de la marca Cisco. El número de líneas de teléfono de las cuales se dispondrá dependerá de la cantidad de presupuesto del que se disponga, a mayor presupuesto mayor número de líneas de teléfono. En vista de los resultados La central Asterisk respondería con mayor eficacia en cuanto a compatibilidad con los diferentes terminales existentes en el mercado. En cuanto a los servicios se debe realizar una comparativa del presupuesto usado para poder discernir sobre qué central otorga los servicios de una manera óptima. 4.5 Presupuesto La importancia de este último apartado es alta debido a que uno de los propósitos del Ejército de Tierra es optimizar el uso del presupuesto para dotar a sus unidades con el mejor material posible utilizando para ello la menor cantidad de presupuesto necesario. Por ello y en vista de los resultados obtenidos en el presupuesto necesario obtenido de manera aproximada para dotar a una brigada del material necesario para el funcionamiento de la misma con sistemas de VoIP, de nuevo es la central Asterisk con una diferencia de presupuesto de 11.631,92 € la que mayor eficacia tendría en el gasto de presupuesto. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 27 4.6 Elección de uno de los sistemas de VoIP Teniendo en cuenta el resultado de la comparativa entre las dos centrales de VoIP, siendo estos resultados favorables en 3 de las 5 pruebas realizadas siendo una de las mismas nula teniendo la misma reacción en ambas centrales, la central elegida para la puesta en marcha de un sistema de VoIP sería la central Asterisk de Digium. C.A.C Iván Ayala Serrano 28 5 Conclusiones y líneas futuras. Para finalizar la presente memoria se debe extraer una serie de conclusiones a raíz del trabajo realizado y exponer las líneas futuras de investigación las cuales, debido a la limitación de tiempo, contenido y temario estudiado, no han podido abarcarse pero deben ser objeto de estudio para un análisis e implementación futuro. 5.1 Conclusiones Dentro de este apartado se van a exponer las conclusiones obtenidas del trabajo fin de grado, las cuales han sido extraídas de la realización de la investigación así como de cada una de las pruebas de campo realizadas.  Se ha hecho evidente que la importancia de la VoIP en el Ejército de Tierra es muy alta, debido a la imperiosa necesidad de actualización que tienen los equipos actuales que conforman la RBA con el fin de unificar todos los servicios de voz en un puesto de mando así como la facilidad en la configuración, gestión y solución de problemas en dichos equipos.  La elección de una de estas centrales de VoIP es urgente, no solo debido a la mencionada necesidad de modernización de los sistemas de comunicaciones si no también debido a la obligación de evitar el desperdicio de recursos económicos, materiales y de personal en el Ejército.  La elección de una de estas centrales debe ser fundamentada y basada en pruebas de campo debido a que el servicio de una central de VoIP dentro del Ejército es diferente a la vida civil, por tanto hay que ser consciente de que las distintas circunstancias a las que se deben someter dichas centrales son más exigentes, para ajustarlas a los condicionantes operativos y técnicos actuales.  La importancia en el ancho de banda que ocupa una central no sólo radica en el códec utilizado, sino también en gran medida en los protocolos que aseguran el inicio, establecimiento, y fin de la llamada. Ha de darse preferencia a aquellos modos de codificación que al igual que el modo VBR ajustan el ancho de banda ocupado a la cantidad de información transmitida. Es de vital importancia, llegados a este punto, que dentro de las características que debe tener una central de VoIP este la escalabilidad. Es decir, con estos sistemas se debe ser capaz de dar servicio a cuantos usuarios se necesite, no sólo a un Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 29 pequeño puesto de mando sino también a un cuartel general de división según necesidades de la operación. También se ha de tener en cuenta la importancia de la flexibilidad en estos equipos, ya que una misma central de VoIP debe estar preparada para dar servicio en los diferentes puestos de mando con las distintas configuraciones que este trabajo pudiera necesitar.  La seguridad es otro de los puntos importantes dentro de un sistema de información militar. Como se ha comprobado, la seguridad no solo se garantiza gracias al sistema de VoIP a través de sus protocolos sino que también y en mayor medida se debe primeramente a la seguridad que es aportada físicamente en los puestos de mando a través de personal militar y a la seguridad en la transmisión de información que aportan aquellos medios y estaciones existentes para tal efecto. Siendo más crítica la seguridad dada por estos últimos medios nombrados, los cifradores.  La gestión es sin duda el punto con mayor relevancia desde el punto de vista de las unidades de transmisiones. La gestión no debe ser centralizada en un único departamento o entidad debido a las dificultades que dicho tipo de gestión conlleva en la configuración de los equipos así como en la solución de los problemas que puedan aparecer durante las operaciones además de la dependencia del enlace satélite para la solución de los mismos. La configuración debe ser realizada in situ por el personal encargado de su despliegue así como accesible en cualquier momento del despliegue.  La compatibilidad debe ser total y absoluta tanto con los medios actuales en dotación como con las futuras adquisiciones de sistemas de VoIP. La mejor opción para este tipo de compatibilidad sería una central de código abierto ya que ofrecerá una compatibilidad mayor con los diferentes terminales del mercado. El punto más relevante en este aspecto sería la importancia de que el Ejército no se comprometiera en la adquisición del material con una determinada marca en concreto debido al potencial monopolio y dependencia que existiría en ese caso con dicha entidad, así como la dificultad de la reposición o actualización de los materiales en caso de la desaparición o rescisión del contrato con la misma. C.A.C Iván Ayala Serrano 30 5.2 Líneas futuras Estas líneas futuras de trabajo van encaminadas al estudio de la mejora del sistema de VoIP español visto como el futuro de las telecomunicaciones militares, el cual se encuentra en un estado embrionario debido a su reciente puesta en marcha. Las líneas futuras de investigación podrán ser las siguientes:  Para la realización de este trabajo no se ha tenido en cuenta la interoperabilidad de las centrales de VoIP con el resto de Ejércitos de los países aliados, así como las diferentes alianzas contraídas por España con las Organizaciones Internacionales, por ello una futura línea de estudio sería la interoperabilidad de los sistemas de VoIP nacionales con los diferentes medios de transmisiones extranjeros.  Al encontrarse en los momentos iniciales de implantación, la VoIP no cuenta con un sistema de QoS, por ello el Ejército se encuentra funcionando hasta ahora sin este sistema. Un posible estudio futuro sería el desarrollo de un sistema de QoS en los puestos de mando.  La principal desventaja de la central Call Manager sería el problema de gestión en cuanto a la configuración de los equipos, por tanto se podría desarrollar un estudio para la configuración de dichos router por parte de las unidades. Para ello habría que desarrollar un análisis de las políticas y protocolos de seguridad del CGES. En resumen, la adopción de sistemas de VoIP presenta innumerables ventajas a la vez que presenta nuevos retos a los que las FAS deben afrontarse como parte del objetivo de modernización e innovación que establece el ministerio de Defensa: “La modernización es imprescindible para dotar a las Fuerzas Armadas de los medios precisos, con el nivel óptimo de operatividad y seguridad. Para ello, se requiere un gran esfuerzo y equilibrio entre inversión y necesidades “. Estudio de las centrales de VoIP en dotación en el Ejército de tierra. 31 Bibliografía 1. Dr. Ing. José Joskowicz; Conceptos básicos de telefonía, 2015. 2. Tte. D. Antonio García-Matres Bellod; Apuntes curso VoIP: Hardware y Software basado en centralita Trixbox 2.8.0.3. 3. Comandante Don Juan Manuel Lopera López; Transmisión de datos, Volumen II, Transmisión de datos multimedia, 2016. 4. Dr. Juan Carlos Corrales Muñoz y Dr. Álvaro Rendón Gallón, Universidad de Cauca, Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Departamento de Telemática; Sistemas de Conmutación, Telefonía IP, Voz sobre IP (VoIP), Conceptos y arquitectura. 2011. 5. Cisco. Calidad del servicio para Voz sobre IP. C.A.C. Iván Ayala Serrano . A-6 Anexos A-7 Anexo B Cifrador CM 109IP C.A.C. Iván Ayala Serrano . A-8 Anexos A-9 C.A.C. Iván Ayala Serrano . A-10 Anexos A-11 C.A.C. Iván Ayala Serrano . A-12 Fuente : https://www.ia.nato.int/niapc/Product/CM-109-IP_134 Anexos A-13 Anexo C Cifrador EP-430 C C.A.C. Iván Ayala Serrano . A-14 Anexos A-15