Calcular el ancho de banda utilizado por VoIP puede parecer una tarea intimidante, aunque es bastante sencilla, especialmente luego de haber entendido algunos principios.

Las llamadas VoIP consisten en 2 partes principales. La parte de la señalización de la llamada es la que hace que la llamada pueda realizarse. Señaliza el establecimiento, el timbrado en el extremo de destino, la desconexión y otras comunicaciones realizadas entre los dos extremos para mantener la llamada. La segunda parte es el audio, que es transmitido a través de RTP. Dado que el ancho de banda consumido por SIP (señalización) es insignificante, podemos enfocarnos en calcular el ancho de banda consumido por el audio en el resto de este artículo.

Dado que el audio en bruto puede ser bastante grande, tiene que ser codificado antes de ser enviado por la red. Esto se hace usando un codec. Diferentes codecs producen una calidad de audio diferente, consumen un ancho de banda diferente, y algunos son más CPU-intensivos que otros. Por ello, es importante que seleccione el códec adecuado para su aplicación.

Antes de profundizar en las diferencias de los codecs más comunes, vamos a introducir otro principio que nos permitirá calcular con precisión el ancho de banda utilizado. Al enviar datos a través de la red, éstos deben estar empaquetados. El “paquete” contiene información que permite que los datos sean enviados al destino y que puedan ser reconstruidos correctamente. Como se pueden imaginar, el envase no es gratis – se suma al consumo de ancho de banda.

Hay diferentes capas de empaquetamiento en la red (requeridos por el modelo OSI de 7 capas). El audio codificado necesita ser empaquetado dentro de paquetes RTP. A su vez, los paquetes RTP necesitan ser empaquetados dentro de paquetes UDP, que luego necesitan ser empaquetados dentro de paquetes IP. Ethernet es el tipo de red más común, y requiere otro empaquetamiento.

Vamos a referirnos a estos paquetes colectivamente como overhead. Independientemente del codec utilizado, el overhead introducido en el paquete está fijo. Abajo se encuentra el overhead introducido por cada item:

  • RTP – 4.8 kbps
  • UDP – 3.2 kbps
  • IP – 8 kbps
  • Ethernet (sin utilizar QOS) – 15.2 kbps

El overhead total es de 31.2 kbps.

Codecs

Ahora que entendemos los conceptos básicos, procedamos a explicar las diferencias entre los codecs más comunes que pueden utilizarse para encapsular el audio en una llamada de VoIP. La siguiente tabla muestra la calidad de audio esperada, los recursos de CPU requeridos para codificar y decodificar el audio, el tamaño base de los paquetes de audio, y el ancho de banda total consumido luego de tomar en consideración al overhead.

[table id=2 /]

Note que el consumo de ancho de banda anterior se encuentra en kilobits por segundo. Necesitará dividir por 8 para obtener el equivalente en kilobytes por segundo. Utilizando los datos de arriba, podemos mostrar las siguientes estadísticas:

[table id=3 /]

Aquí tenemos algunas notas y sugerencias para la aplicación de codecs específicos:
  • Los valores de arriba son las estadísticas para el flujo de audio en un sentido. Una llamada VoIP utilizará un flujo de audio para cada extremo. Por lo tanto una llamada entre dos personas utilizará el doble del ancho de banda mostrado arriba.
  • G729 es el codec que consume menos ancho de banda y tiene una calidad de audio relativamente buena. Aunque tiene 2 puntos en contra:
    1. Esa eficiencia viene con un costo, que es el consumo de CPU. Es más CPU-intensivo codificar audio en un tamaño tan pequeño manteniendo la calidad.
    2. G729 es un codec propietario. Por esto, el número de llamadas simultáneas en G729 no puede exceder la mitad de las llamadas simultáneas permitidas por su licencia de la Central Telefónica 3CX.
  • Por esto, G729 solo debería ser utilizado cuando realmente es requerido, por ejemplo para llamadas externas a través de Proveedores VoIP, llamadas a través de un puente, o para extensiones remotas (básicamente todas las llamadas realizadas a través de Internet). Puede configurar la PBX para cambiar al codec GSM si no pueden realizarse llamadas con el codec G729.
  • Si bien los codecs G711 y G722 consumen más del doble de ancho de banda que los otros codecs, la mayoría de las Redes de Area Local (LAN) pueden soportar este ancho de banda. Utilizando la tabla de arriba, una llamada de 1 hora utilizando G711 es equivalente a transferir un archivo de 41.8 MB. Si esto causa un problema, debería considerar una actualización a su red.

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