luiz oliveira mestrando do programa de pós-graduação em engenharia de telecomunicações do ifce....
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VoIP: O Futuro da Telefonia.
LUIZ OLIVEIRAMestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Telecomunicações do IFCE.
Curso: Redes de ComputadoresDisciplina: Telefonia IP.
A expansão do uso das tecnologias de redes tem possibilitado uma larga utilização dos serviços de comunicação para o transporte de dados, voz e imagens com taxas de transmissão cada vez mais elevadas.Essa evolução das redes levou ao aparecimento de tecnologias para o fornecimento de serviços de telefonia utilizando a rede IP no estabelecimento de chamadas e comunicação de voz. Quanto às tecnologias atualmente utilizadas com esse fim, temos a Telefonia IP e a VoIP (Voice over Internet Protocol). São tecnologias baseadas em padrões e recomendações aprovados por organismos internacionais de padronização, como o ITU-T.
Telefonia IP x Voz Sobre IP
Conceitos:
A Comunicação de Voz em Redes IP, chamada de VoIP, consiste no uso das redes de dados que utilizam o conjunto de protocolos das redes IP (TCP/UDP/IP) para a transmissão de sinais de Voz em tempo real na forma de pacotes de dados.A sua evolução natural levou ao aparecimento da Telefonia IP, que consiste no fornecimento de serviços de telefonia utilizando a rede IP para o estabelecimento de chamadas e comunicação de Voz.Nessas redes são implementados protocolos adicionais de sinalização de chamadas e transporte de Voz que permitem a comunicação com qualidade próxima àquela fornecida pelas redes convencionais dos sistemas públicos de telefonia comutada ou de telefonia móvel.
Telefonia IP x Voz Sobre IP
Quando mencionamos VoIP, estamos fazemos referência a integração entre uma central de telefonia privada (PABX) e um gateway (roteador ou switch), que faz a conversão do padrão de voz tradicional para Voz sobre IP. Este conceito é um pouco diferente da Telefonia IP, em que não há mais a figura do PABX convencional e os próprios telefones já fazem a conversão para VoIP.
Telefonia ConvencionalO sistema telefônico mais utilizado nos dias de hoje para estabelecer a comunicação de voz entre dois pontos ainda é o sistema público. Para que se ocorra uma comunicação telefônica, é necessário o estabelecimento de um circuito entre um assinante A (emissor) e um assinante B (receptor).Essa comunicação telefônica, também conhecida como convencional, é representada pela Rede de Telefonia Pública Comutada (RTPC). Trata-se do serviço de telecomunicações que, por meio de transmissão de voz e de outros sinais, destina-se à comunicação entre pontos fixos determinados, utilizando os processos de telefonia.
Diferenças entre a Telefonia Convencional x Telefonia IP x VoIP
VoIPVoIP é um conjunto de tecnologias que utiliza a Internet ou as redes IP privadas para a comunicação de voz, substituindo ou complementando os sistemas de telefonia convencionais. Consiste no uso das redes de dados que utilizam o conjunto de protocolos das redes IP para a transmissão de sinais de voz em tempo real na forma de pacotes de dados.
Obs.:Os termos Telefonia IP, Telefonia Internet ou ainda Voz sobre IP, têm se aplicados à utilização das redes baseadas no protocolo IP, na camada de rede (modelo RM-OSI) para transporte de voz, em especial, através da internet.
Diferenças entre a Telefonia Convencional x Telefonia IP x VoIP
Telefonia IP
A telefonia IP é uma modalidade de VoIP, onde no serviço fornecido, o usuário utiliza um telefone IP ou um adaptador IP para um telefone convencional e uma conexão IP de banda larga para conectar-se a rede de telefonia IP. Adicionalmente pode acessar o serviço utilizando um computador com um programa especial para esse fim.
Diferenças entre a Telefonia Convencional x Telefonia IP x VoIP
CaracterísticaTelefonia
ConvencionalTelefonia VoIP
Conexão na casa do usuário
Cabo de cobre (par trançado)
Banda larga de Internet
Falta de Energia Elétrica
Continua funcional Pára de funcionar
Mobilidade Limitada a casa do usuário
Acesso em qualquer lugar do mundo, desde que conectado a Internet
Número Telefônico Associado ao domicílio do usuário
Associado à área local do número contratado
Chamadas locais Área local do domicílio do usuário
Área local do número contratado
Diferenças entre a Telefonia Convencional x Telefonia IP x VoIP
Nos sistemas tradicionais o sinal de Voz utiliza uma banda de 4 kHz, e é digitalizado com uma taxa de amostragem de 8 kHz para ser recuperado adequadamente (Princípio de Nyquist). Como cada amostra é representada por um byte (8 bits, com até 256 valores distintos), cada canal de Voz necessita de uma banda de 64 kbit/s (8.000 amostras x 8 bits).
Esta forma de digitalização do sinal de Voz atende a recomendação ITU-T G.711 - Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies.
Nos sistema de transmissão de Voz sobre IP, onde a demanda por banda é crítica, torna-se necessário utilizar também algoritmos de compressão do sinal de Voz. Esses algoritmos têm papel relevante pela economia de banda que proporcionam.
Digitalização de Sinais de Voz
O seu uso tem sido possível graças ao desenvolvimento dos processadores de sinais digitais (DSP’s), cuja capacidade de processamento tem crescido vertiginosamente.
Estas necessidades incentivaram o desenvolvimento de tecnologias mais complexas para a digitalização e compressão de Voz, e que foram registradas através de recomendações do ITU-T.
RecomendaçãoITU-T
AlgoritmoBit rate(kbit/s)
Atraso típicofim-a-fim (ms)
Qualidadede Voz
G.711 PCM 48; 56; 64 <<1 Excelente
G.722Sub-banda
ADPCM48; 56; 64 <<2 Boa
G.723.1ACELPMP-
MLQ5,36,3 67-97
RazoávelBoa
G.726 ADPCM 16; 24; 32; 40 60Boa (40)
Razoável (24)
G.727 AEDPCM 16; 24; 32; 40 60Boa (40)
Razoável (24)
G.728 LD-CELP 16 <<2 Boa
G.729 CS-ACELP 8 25-35 Boa
G.729Anexo A
CS-ACELP 8 25-35 Boa
Estas recomendações são apresentadas na tabela abaixo, com algumas características relevantes.
Essas redes podem ser de 2 tipos:
Públicas: a Internet representa a rede IP pública usada para comunicações VoIP. O usuário deve ter preferencialmente um acesso de banda larga (ADSL, cabo, rádio, Wimax, etc.) instalado para poder fazer uso do serviço VoIP.
Privadas: as redes corporativas das empresas representam as redes privadas usadas para comunicações VoIP. Podem ser desde pequenas redes locais (LAN) até grandes redes corporativas (WAN) de empresas com presença global.
VoIP
VoIP
Obs.: O uso mais simples de VoIP é a comunicação Computador a Computador usando a Internet, sendo o skype o programa mais utilizado para este fim.
Os serviços VoIP utilizam telefones apropriados para as redes IP, e que são muito diferentes, em complexidade, dos telefones analógicos convencionais, por serem digitais e possuírem recursos semelhantes àqueles encontrados nos computadores. Normalmente utilizam-se os seguintes tipos de telefones IP:Computador: o próprio computador pode ser usado como telefone IP, desde que tenha uma placa de som, um microfone, alto falantes ou fones de ouvidos, e um programa do tipo softphone, que possui todos os recursos para funcionar como um telefone IP.Adaptador para Telefone Analógico (ATA):é um dispositivo que funciona como um conversor de telefone IP para um telefone analógico convencional. O ATA é conectado a um acesso de banda larga (rede IP) e a um telefone analógico convencional, que pode ser usado normalmente para fazer e receber ligações do serviço VoIP contratado.Telefone IP: é um telefone que possui todos os recursos necessários para um serviço VoIP. Para ser usado é necessário apenas conectá-lo a um acesso de banda larga (rede IP) para fazer e receber ligações do serviço VoIP.
Telefones para VoIP
Telefonia IP é a aplicação de VoIP para estabelecer chamadas telefônicas com
a rede de telefonia pública (fixa e celular).
Telefonia IP
Os serviços de Telefonia IP existentes são de 2 tipos: Para fazer chamadas para rede pública:
neste caso o usuário disca o número convencional do telefone de destino para completar a chamada.
Para fazer e receber chamadas da rede pública: neste caso o usuário recebe um número convencional de telefone, para receber as chamadas da rede pública, e disca o número convencional do telefone de destino para fazer a chamada para a rede pública.
Obs.: Em ambos os casos, o usuário pode fazer e receber chamadas de outro usuário do mesmo prestador de serviços VoIP, geralmente sem custo, porém não consegue chamar usuários de outros provedores VoIP.
O objetivo da telefonia em redes IP é prover uma forma alternativa aos sistemas tradicionais, mantendo, no mínimo, as mesmas funcionalidades e qualidade similar, e aproveitando a sinergia da rede para o transporte de Voz e dados.
Requisitos para a Telefonia IP
Transmissão de Voz em tempo real com tempo de latência (atraso) menor que 300 ms;
Existência de Procedimentos de Sinalização para o estabelecimento e controle de chamadas, e para o fornecimento de serviços adicionais (conferência, chamada em espera, identificador de chamadas, etc.);
Existência de Interfaces com os sistemas públicos de telefonia comutada e móvel.
Os principais requisitos para a Telefonia sobre redes IP de modo a permitir uma comunicação inteligível, interativa e sem falhas são:
O transporte de Voz sobre o protocolo IP levou ao desenvolvimento de um conjunto de novos protocolos para viabilizar a comunicação com as mesmas características das redes tradicionais.
Nas redes IP os pacotes de dados com informação de Voz são enviados de forma independente, procurando o melhor caminho para chegar ao seu destino, de forma a usar com maior eficiência os recursos da rede.
Os pacotes de dados associados a uma única origem de comunicação de Voz podem, portanto, seguir caminhos diferentes até o seu destino, ocasionando atrasos, alteração de seqüência e mesmo perda desses pacotes.
A tecnologia desenvolvida para a comunicação VoIP, implementada através dos novos protocolos, assegura a reordenação dos pacotes de dados e a reconstituição do sinal original, compensando o eco decorrente do atraso fim-a-fim dos pacotes de dados, o jitter e a perda de pacotes.
Estes novos protocolos funcionam como aplicações específicas sobre o protocolo IP para prover comunicação em tempo real e sinalização de chamadas para as aplicações de Voz. Esses protocolos são executados por máquinas existentes nas redes IP (roteadores, switches) e por novos elementos funcionais que complementam a arquitetura dos sistemas de Telefonia IP.
Telefonia sobre o Protocolo IP
Na telefonia tradicional, a rede é hierárquica, ou seja, é baseada em grandes centrais telefônicas interligadas de forma hierárquica e que detém a inteligência da rede. Além disso, os terminais são desprovidos de inteligência e o seu endereçamento depende da geografia da área de abrangência da rede (ver tutorial do Teleco “Telefonia Fixa no Brasil”).
Na telefonia IP, a rede é plana, não hierárquica, especializada no roteamento e transporte de pacotes de dados, e pode oferecer vários tipos de serviços. Os terminais são inteligentes, seu endereçamento independe de sua localização geográfica, e o processamento e a realização das chamadas ocorrem em vários equipamentos que podem estar localizados em qualquer parte da rede.
Telefonia IP: Arquitetura
A figura a seguir apresenta a arquitetura típica de rede para a telefonia IP.
Rede IPÉ a rede de dados que utiliza os protocolos TCP/IP. Sua função básica é transportar e rotear os pacotes de dados entre os diversos elementos conectados a rede. Conforme o seu porte, pode ter um ou mais segmentos de rede.
Sistema de Telefonia Fixa Comutada (STFC)É o sistema público convencional de comunicação de Voz, que interliga empresas e residências em âmbito nacional e internacional. O sistema de telefonia móvel atual também pode ser considerado convencional, para os serviços de comunicação de Voz.
PABXÉ o equipamento de uso corporativo empregado para executar os serviços privados de Voz nas empresas. Geralmente são sistemas digitais, e se interligam ao STFC (ou aos sistemas de telefonia móvel) para realizar as comunicações externas.
Apresenta-se a seguir cada um dos elementos desta arquitetura.
Terminal Telefônico Convencional (Tel)É o telefone convencional usado em residências e empresas. Em alguns sistemas digitais mais modernos (públicos ou privados), os telefones também são digitais, para permitir um maior número de funcionalidades adicionais à comunicação de Voz convencional.
Terminal Telefônico IP (Tel IP)É o telefone preparado para a comunicação de Voz em redes IP. Tem todas as funcionalidades e protocolos necessários instalados para suportar comunicação bidirecional de Voz em tempo real e a sinalização de chamadas. As funcionalidades adicionais integradas dependem da finalidade e do custo do terminal.
Terminal Multimídia (TM)São computadores preparados para a comunicação de Voz em redes IP. Assim como o Tel IP, eles têm todas as funcionalidades e protocolos necessários instalados para suportar comunicação bidirecional de Voz em tempo real e a sinalização de chamadas.Esses terminais podem ser utilizados para aplicações mais complexas, tais como Postos de Atendimento de Call Centers e estações para conferência multimídia, entre outras.
Gateway (GW) É o equipamento responsável pela interoperabilidade entre a rede IP e o
STFC (e/ou sistemas de telefonia móvel). Ele executa a conversão de mídia em tempo real (Voz analógica x Voz digital comprimida) e a conversão de sinalização para as chamadas telefônicas. Para simplificar o GW, o controle efetivo das chamadas em andamento é executado pelo Gateway Controller.
Em sistemas de maior porte as funcionalidades de mídia e sinalização podem ser separadas em equipamentos distintos, chamados de Media Gateway (MGW) e Signalling Gateway (SGW).
Gateway Controller (GC) É o equipamento responsável pelo controle das chamadas em andamento
realizadas pelos GW. Também chamado de Call Agent, o GC utiliza e gera as informações de sinalização e comanda os GW para iniciar, acompanhar e terminar uma chamada entre 2 terminais distintos.
Em sistemas de maior porte as funcionalidades de controle de mídia e sinalização podem ser separadas em equipamentos distintos, chamados de Media Gateway Controller (MGC) e Signalling Gateway Controller (SGC).
Multipoint Control Unit (MCU)É o equipamento responsável pelos serviços de conferência entre 3 ou mais terminais. É composto por um Controlador Multiponto (MC - multipoint controller), responsável pela sinalização das chamadas, e por um Processador Multiponto (MP - multipoint processor), responsável pelo processamento dos pacotes de dados dos sinais de Voz dos terminais envolvidos na conferência.Gatekeeper (GK)É o equipamento responsável pelo gerenciamento de um conjunto de equipamentos dedicados a telefonia IP, quais sejam: Tel IP, TM, GW, GC e MCU. Suas principais funções são: executar a tradução de endereçamento dos diversos equipamentos, controlar o acesso dos equipamentos à rede dentro de sua Zona, e controlar a banda utilizada.Outras funcionalidades opcionais podem ser adicionadas, entre elas: autorização de chamadas, localização de GW, gerenciamento de banda, serviços de agenda telefônica (lista) e serviços de gerenciamento de chamadas.Na figura acima cada GK é responsável por um conjunto de terminais. A comunicação entre 2 GK’s distintos normalmente é feita durante a realização de chamadas de longa distância, através de protocolos específicos para esse fim, onde são trocadas informações relativas aos terminais de cada área de atuação dos GK’s.
Zona é um conjunto de terminais, GW’s e MCU’s gerenciados por um único GK. Uma zona deve ter pelo menos 1 terminal, e pode ou não conter GW’s ou MCU’s. Entretanto, uma zona tem apenas 1 GK. Fisicamente a Zona pode ser composta por um ou mais segmentos de rede interligados através de roteadores ou outros equipamentos semelhantes.Comparada com os sistemas telefônicos convencionais, uma Zona corresponde a uma área com um determinado código de localidade, ou seja, uma cidade ou um conjunto de cidades conforme o tamanho e número de terminais.
Zona
A comunicação entre dois terminais na telefonia IP ocorre através de 2 processos simultâneos:
Sinalização e Controle de Chamadas Estabelecimento da chamada (call setup): ocorre entre 2 ou mais
terminais e envolve um ou mais GK’s, para obtenção da informação dos terminais de uma mesma zona ou de zonas distintas. Pode envolver também os GC’s e GW’s, caso incluam terminais do STFC, ou os MCU’s, caso seja estabelecida uma conferência. Estabelecida a chamada, são criados canais virtuais de controle entre todos equipamentos envolvidos.
Acompanhamento da chamada (call handling): é feito através dos canais de controle no decorrer da chamada para identificar perda de conexão e outros eventos relevantes e dependentes dos serviços adicionais permitidos pelos terminais, quais sejam: atendimento simultâneo, chamada em espera, e etc.
Finalização da chamada (call termination): libera os terminais e outros equipamentos envolvidos, libera os canais de controle e atualiza o status dos terminais junto aos equipamentos da rede.
Telefonia IP: Protocolos
Processamento de Voz Controle do transporte de Voz (transport control):
estabelecida a chamada, os terminais (e GW’s ou MCU’s, conforme o caso) iniciam um processo de definição do mecanismo de transporte de Voz onde é eleito um mestre, identifica-se o tipo de mídia a ser transportada (Voz) e são criados os canais virtuais de controle e de mídia.
Transporte de mídia (media stream transport): inicia-se o transporte bidirecional em tempo real de mídia (Voz) entre os terminais envolvidos através dos canais virtuais criados na fase anterior. São usados recursos dos pacotes UDP da rede IP para minimizar o overhead do protocolo, otimizando o uso da rede.
Telefonia IP: Protocolos
A telefonia IP utiliza os protocolos TCP/UDP/IP da rede como infra-estrutura para os seus protocolos de aplicação que participam dos processos descritos acima. A figura a seguir apresenta a estrutura em camadas dos principais protocolos.
Protocolos
H.323 Packet Based Multimedia Communications Systems O padrão H.323 é um conjunto de protocolos verticalizados para
sinalização e controle da comunicação entre terminais que suportam aplicações de áudio (Voz), vídeo ou comunicação de dados multimídia.
É uma recomendação guarda-chuva do ITU-T que define padrões para comunicação multimídia através de redes que não oferecem Qualidade de Serviço (QoS) garantida, como é o caso das redes do tipo LAN, IP e Internet.
Os padrões utilizados do conjunto H.323 e suas aplicações para os sistemas de Telefonia IP são descritos a seguir.
H.255.0 Call Signalling Protocols and Media Stream Packetization for Packet-based Multimedia Communication Systems
Apresenta-se a seguir a descrição de cada um destes protocolos.
Sinalização de chamadas: define um conjunto de mensagens que usa o
formato da recomendação Q.931 sobre os pacotes TCP da rede IP, com a finalidade de estabelecer e finalizar chamadas. Estas mensagens são trocadas entre os equipamentos envolvidos na chamada: terminais, GC e MCU’s.
Controle de equipamentos na rede (Zona): define um conjunto de mensagens para a funcionalidade RAS, responsável pelo registro, admissão e status dos equipamentos na rede. As mensagens são trocadas entre o GK e os terminais, GW, GC e MCU’s para o controle de uma determinada Zona. Estas mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede IP.
Comunicação entre Gatekeepers (anexo G): define um conjunto de mensagens para a Sinalização Gatekeeper-gatekeeper, que estabelece o processo de sinalização e controle para chamadas entre Zonas distintas.
Transporte de mídia (Voz): esta recomendação baseia-se no uso dos protocolos RTP e RTCP como padrão para o transporte de mídia.
Esta recomendação estabelece padrões para sinalização e empacotamento de mídia (Voz) para chamadas em sistemas baseados em redes de pacotes. Suas principais aplicações são:
H.245 Control Protocol for Multimedia Communication Esta recomendação estabelece padrões para a comunicação entre terminais, para o
processo de controle do transporte de Voz (transport control). Estas mensagens usam como suporte os pacotes TCP da rede IP, e são trocadas entre os terminais, GW e MCU’s envolvidos em chamadas do tipo ponto-a-ponto e ponto-multiponto.
H.235 Security and Encryption for H-Series (H.323 and other H.245-based) Multimedia Terminals Esta recomendação estabelece padrões adicionais de Autenticação e Segurança
(Criptografia) para terminais que usam o protocolo H.245 para comunicação ponto-a-ponto e multiponto.
H.450.X Generic Functional Protocol for the Support of Supplementary Services Conjunto de recomendações que estabelece padrões de Sinalização para serviços
adicionais para terminais, tais como transferência e redirecionamento de chamadas, atendimento simultâneo, chamada em espera, identificação de chamadas, entre outros.
Estas mensagens usam como suporte os pacotes TCP da rede IP, e são trocadas entre os terminais, GW e MCU’s envolvidos em chamadas do tipo ponto-a-ponto e ponto-multiponto que possuam as funcionalidade dos serviços adicionais.
O protocolo SIP, definido através da recomendação RFC 2543 do IETF, estabelece o padrão de sinalização e controle para chamadas entre terminais que não utilizam o padrão H.323, e possui os seus próprios mecanismos de segurança e confiabilidade.
Estabelece recomendações para serviços adicionais tais como transferência e redirecionamento de chamadas, identificação de chamadas (chamado e chamador), autenticação de chamadas (chamado e chamador), conferência, entre outros.
Sua utilização é similar ao conjunto H.323 descrito, embora utilize como suporte para as suas mensagens os pacotes UDP da rede IP.
Session Initiation Protocol (SIP)
Media Gateway Control Protocol (MGCP) O protocolo MGCP, definido através de recomendação RFC 2705 do IETF, é
usado para controlar as conexões (chamadas) nos GW’s presentes nos sistemas VoIP. O MGCP implementa uma interface de controle usando um conjunto de transações do tipo comando – resposta que criam, controlam e auditam as conexões (chamadas) nos GW’s. Estas mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede IP, e são trocadas entre os GC’s e GW’s para o estabelecimento, acompanhamento e finalização de chamadas.
Media Gateway Control Protocol (MEGACO) O protocolo Megaco é resultado de um esforço conjunto do IETF e do ITU-T
(Grupo de Estudo 16). O texto da definição do protocolo e o mesmo para o Draft IETF e a recomendação H.248, e representa uma alternativa ao MGCP e outros protocolos similares.
Este protocolo foi concebido para ser utilizado para controlar GW’s monolíticos (1 único equipamento) ou distribuídos (vários equipamentos). Sua plataforma aplica-se a gateway (GW), controlador multiponto (MCU) e unidade interativa de resposta audível (IVR). Possui também interface de sinalização para diversos sistemas de telefonia, tanto fixa como móvel.
Real-Time Transport Protocol (RTP) O protocolo RTP, definido através da recomendação RFC 1889 do IETF, é o
principal protocolo utilizado pelos terminais, em conjunto com o RTCP, para o transporte fim-a-fim em tempo real de pacotes de mídia (Voz) através de redes de pacotes. Pode fornecer serviços multicast (transmissão um para muitos) ou unicast (transmissão um para um).
O RTP não reserva recursos de rede e nem garante qualidade de serviço para tempo real. O transporte dos dados é incrementado através do RTCP (protocolo de controle) que monitora a entrega dos dados e provê funções mínimas de controle e identificação. No caso das redes IP este protocolo faz uso dos pacotes UDP, que estabelecem comunicações sem conexão.
Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) O protocolo RTCP, definido também através da recomendação RFC 1889 do IETF,
é baseado no envio periódico de pacotes de controle a todos os participantes da conexão (chamada), usando o mesmo mecanismo de distribuição dos pacotes de mídia (Voz). Desta forma, com um controle mínimo é feita a transmissão de dados em tempo real usando o suporte dos pacotes UDP (para Voz e controle) da rede IP.
Com o crescimento das redes LAN (intra-office) e com a adoção crescente do conceito WAN (inter-offices) fazendo uso de facilidades do tipo VPN fornecidas pelas operadoras de serviços de dados, a telefonia IP tem encontrado um grande espaço para a sua implantação no ambiente corporativo, substituindo os PABX’s tradicionais pela solução PABX-IP.
Suas principais vantagens são:
Uso de cabeamento comum para voz, vídeo e dados; Uso do mesmo grupo de suporte (helpdesk e manutenção de TI); Mesmo hardware; Mesmos fornecedores; Elimina a limitação geográfica de cabeamento e equipamento; Facilita a mobilidade de usuários sem a respectiva reestruturação de
localidades e sistemas; Integra agendas e outros serviços telefônicos com aplicações baseadas
no conceito Web-browser.
Telefonia IP: Ambiente Corporativo
A figura a seguir mostra uma arquitetura típica para uma corporação com mais de um escritório.
Rede Local (LAN) Em cada escritório (matriz e as várias filiais) existe uma rede local,
constituída pelo cabeamento de dados, pelos servidores de aplicações de dados e de telefonia IP, e pelos diversos terminais que podem ou não possuir as funcionalidades de VoIP.
Terminais Em cada escritório existem terminais de dados (PC), terminais multimídia
(TM) e terminais de telefonia IP (Tel IP), todos conectados a uma infra-estrutura comuns de rede de dados.
O deslocamento de pessoal é facilitado pois os terminais podem ser conectados em qualquer escritório sem alteração de infra-estrutura e sistemas, e todas as facilidades configuradas para o perfil do usuário podem ser acessadas.
Roteador (ROT) Equipamento responsável pela interface entre a rede local e o provedor de
rede IP. Participa da funcionalidade de VPN, e pode ter adicionalmente as funções de Firewall e, em redes de menor porte, de gateway para interface com o STFC.
Apresenta-se a seguir cada um dos elementos desta arquitetura.
Gateway (GW) É o equipamento responsável pela interoperabilidade entre a rede local e o STFC (e/ou
sistemas de telefonia móvel). Ele executa a conversão de mídia em tempo real (Voz analógica x Voz digital comprimida) e a conversão de sinalização para as chamadas telefônicas.
Call Manager (CM) É o equipamento responsável pelo gerenciamento de chamadas. O call manager
implementa as funções de gatekeeper (GK), gerenciando os elementos que fazem parte do sistema VoIP, e gerencia as chamadas, fornecendo serviços de tradução de endereçamento IP, controle do GW, entre outros.
Pode ser implementado através de equipamentos redundantes e backups em locais distintos. Normalmente existe um equipamento principal no escritório matriz (redundante e com backup em outro escritório), que mantém a configuração de toda a rede, e equipamentos secundários nos outros escritórios, que conhecem apenas suas redes internas.
As chamadas que envolvam escritórios distintos necessariamente envolvem o equipamento principal localizado na matriz.
Application Server (AS) É o equipamento que fornece serviços adicionais ao sistema VoIP. Dentre esses
serviços pode ser destacados: caixa postal de Voz (voice mail), unidade interativa de resposta audível (IVR) e serviços de agenda telefônica.
Os sistemas de telefonia IP tornam-se viáveis na medida em que alguma garantia de qualidade de serviço (QoS) possa ser obtida da rede IP onde eles são implementados.
Quando essa rede é usada exclusivamente pelo provedor para fornecimento de serviços de dados e/ou VoIP, com gerenciamento e engenharia de rede adequados, o QoS pode ser ajustado para atender aos requisitos de todos os serviços ofertados, inclusive VoIP com qualidade.
Há, entretanto, entre os provedores de serviços, e mesmo no mercado corporativo, a busca por soluções de menor custo para dados e Voz. E nessa busca a Internet, com as suas características de custo baixo e infra-estrutura “pública”, surge como alternativa a ser considerada.
A questão principal que se coloca é o QoS da Internet. A arquitetura da Internet é composta por um número muito grande de redes de diversos provedores e outras entidades comerciais ou não, sem um responsável efetivo pelo controle da banda fornecida ou utilizada e sua conseqüente qualidade de serviço.
Para aplicações de tempo real com mídias do tipo áudio (Voz) ou vídeo, não se pode garantir disponibilidade de banda e mesmo a disponibilidade da rede.
Apresenta-se a seguir algumas soluções para Telefonia IP usando a Internet, e os impactos futuros para esta aplicação.
Telefonia IP: Internet ou Banda Larga e a qualidade (QoS)
Provedores de Serviços de Telefonia IP Alguns provedores de serviços de Telefonia IP ( operadoras VoIP ) têm
conseguido oferecer qualidade de serviço utilizando a Internet, especialmente para chamadas de longa distância. Sua estratégia é voltada para o gerenciamento da qualidade de serviço utilizando vários rotas no backbone da Internet.
Esses provedores utilizam equipamentos dedicados com aplicações sofisticadas que verificam em tempo real a qualidade de serviço de cada rota e direcionam o tráfego de Voz para a rota que fornece o melhor QoS a cada instante.
Esta solução oferece também ao sistema uma característica de disponibilidade de serviço bastante interessante.
Além do fator qualidade e disponibilidade de serviço, o custo de expansão de rede torna-se interessante neste tipo de aplicação. Na Internet o custo de expansão das redes é de responsabilidade dos proprietários de cada rede, não sendo repassado aos usuários. Desta forma, os provedores de telefonia IP podem prescindir desse custo e oferecer o serviço de forma mais vantajosa para seus Clientes.
Mercado corporativo No mercado corporativo o uso da Internet como meio de transporte para a
telefonia IP apresenta algumas ressalvas:
Contratação de serviço de acesso a Internet de vários provedores, para garantir a disponibilidade e qualidade de serviço;
Implantação de sistemas sofisticados de gerenciamento dos canais de acesso a internet, a exemplo da estratégia aplicada pelos Provedores de Telefonia IP;
Aumento do custo de operação da rede (equipamentos e pessoal) devido a maior complexidade do sistema, para garantir a disponibilidade dos serviços de Voz conforme a necessidade dos usuários.
Desta forma, esta opção pode ser considerada como alternativa para comunicações de Voz cuja finalidade possa prescindir da qualidade e disponibilidade de serviço oferecida pelos sistemas de telefonia convencional ou mesmos pelos sistemas de telefonia IP que utilizam redes IP privadas.
O uso da Internet como meio de transporte de Voz tem alguns casos de sucesso, principalmente nas chamadas de longa distância. Hoje o usuário que está fazendo uma chamada desse tipo não consegue identificar o tipo de tecnologia que está sendo usada, e mesmo qual o caminho que a sua conversa está seguindo.Entretanto, nem todas as aplicações têm o mesmo resultado. O mercado corporativo e mesmo residencial ainda tem dificuldades para usar de forma generalizada esse tipo de tecnologia.A medida em que o mercado for demandando novos serviços através da Internet, a estrutura de precificação desses serviços poderá ser aperfeiçoada de forma a definir o custo do acesso de acordo com o tipo de aplicação do usuário.Esse novo formato de remuneração pode permitir o aperfeiçoamento da própria arquitetura da Internet, através da implantação de protocolos mais sofisticados que permitem a definição de prioridades para o transporte dos pacotes de dados de acordo com o tipo de aplicação do usuário.Nesse novo contexto, tanto provedores como usuários terão a oportunidade de usar a Internet para as aplicações de telefonia IP (e para outras mídias) com custos um pouco superiores aos atuais, porém com a qualidade de serviço adequada.
Considerações Finais
Novos produtos vêm sendo desenvolvidos pelos fornecedores para viabilizar negócios para os Provedores de Serviços e soluções alternativas para o mercado corporativo.
Os provedores de serviços vêm alterando a arquitetura das redes de telefonia convencional para aplicar soluções de telefonia IP nas ligações de longa distância, através do uso de suas redes IP e de centrais de trânsito que se comunicam através de conexões de Voz sobre IP (canais IP). Além disso, novos provedores já fornecem serviços de telefonia IP de longa distância usando a infraestrutura da Internet.
No mercado corporativo a demanda pela convergência das redes de Voz e dados e a necessidade de redução de custos de comunicação vêm pressionando os fornecedores de equipamentos e serviços a viabilizarem essas soluções com custos adequados.
Todo este contexto ratifica o desenvolvimento das redes NGN (Next Generation Networks), cuja convergência Voz-dados é a mola mestra. Nestas redes o transporte dos dados é feito de forma simplificada, e a inteligência é distribuída por todos os equipamentos de aplicação e terminais.
As Soft-switches, equivalentes distantes às centrais de comutação, passam a controlar as chamadas de Voz, os serviços adicionais e os pacotes de dados, de forma indistinta na rede.
Há ainda que se considerar uma questão final: a da regulamentação do serviço de Voz. No Brasil a regulamentação dos serviços de Voz não especifica a tecnologia a ser usada, e sim o tipo de serviço a ser prestado pelos provedores.
A telefonia IP, usando rede IP ou Internet, tem avançado a largos passos.
Poucas coisas são impossíveis para a diligência e a aptidão; as grandes
obras não são realizadas pela força, mas pela perseverança.
— SAMUEL JOHNSON
Muito Obrigado!!!