Voz sobre IP I: A Convergência de Dados e Voz
A tecnologia Voz sobre IP (VoIP) permite que o tráfego de uma comunicação telefônica ocorra numa rede
de dados, como a Internet. Portanto, as ligações podem ocorrer entre computadores, telefones fixos e
celulares, também em aplicações de PABX, com a diferença de não ser utilizada a rede de telefonia, mas a
rede de computadores. A VoIP está se expandido no mundo e no Brasil, com milhares de usuários existentes
que usufruem das reduções de custos em ligações interurbanas e internacionais. Essa expansão abrange
tanto o ambiente doméstico, quanto o ambiente corporativo, pois com a utilização de VoIP, se tornam
inexistentes aspectos como as distâncias geográficas e a duração das chamadas, que são tarifadas pelo
sistema telefônico tradicional.
Ciente da importância da VoIP, esta série de tutoriais visa apresentá-la como um instrumento que está perto
de revolucionar o mundo das telecomunicações, tecnologia essa que pode mudar paradigmas,
proporcionando recursos adicionais nas redes de computadores que não existiam até então.
Os tutoriais foram preparados a partir da monografia “Voz sobre IP: A Convergência de Dados e Voz”,
elaborada pela autora, e apresentada à Faculdade de Tecnologia Thereza Porto Marques como requisito
parcial para conclusão do Curso de Pós-Graduação “Lato Sensu” em Tecnologia da Informação. Foi
orientador do trabalho o Prof. Amarildo Franco Barbosa e co-orientada a Profa. Ms. Teresinha de Jesus de
Paula Costa.
Este tutorial parte I descreve o funcionamento do sistema de telefonia atual e a possibilidade da
implementação de VoIP em sua presente estrutura, compara os tipos de comutação de informações
analógicas e digitais para subsequente análise sobre a comutação na telefonia tradicional, e na Voz sobre IP,
apresenta formalmente a tecnologia VoIP, seu surgimento e exemplos de seu funcionamento em alguns
cenários de comunicação, discute a estreita relação entre a tecnologia VoIP e a telefonia IP, descreve e
compara os protocolos usados em VoIP, e finalmente apresenta as diversas aplicações da telefonia IP no uso
doméstico e corporativo, como softphones, ATAs, telefones IP, centrais de PABX IP, e telefonia móvel.
Glaucia da Silva Ribeiro
Tecnóloga em Redes de Computadores pelas Faculdades Integradas de Jacareí – Anhanguera Educacional
(2007). Pós-graduada em Tecnologia da Informação pela Faculdade de Tecnologia Thereza Porto Marques
(2010).
Atuou como Estágio de Curso Superior em ambiente Windows no Serviço Autônomo de Água e Esgoto de
Jacareí (Prefeitura de Jacareí, como Instrutora de Cursos Profissionalizantes na Escola Sindical São Paulo,
ministrando Aulas de Informática em Ambiente Linux (Introdução, Office), e como Instrutora de
1
Informática em Ambiente Linux (Introdução, Office) na Prefeitura Municipal de Jacareí.
Atualmente é Auxiliar de TI na UNIFARMA – Gestão e Solução em Saúde Ltda.
Email: [email protected]
Categoria: VoIP
Nível: Introdutório
Enfoque: Técnico
Duração: 15 minutos
Publicado em: 14/11/2011
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Voz sobre IP I: Introdução
Há mais de cem anos, a comunicação de voz a longas distâncias ocorre através do sistema de telefonia
tradicional. Apesar da rede comutada de telefonia pública ter recebido várias inovações em sua tecnologia
durante esses anos, ainda permanecem no sistema características de funcionamento presentes nos primeiros
aparelhos comercializados pela Bell Telephone Company, empresa do inventor Alexander Graham Bell.
Mas devido ao surgimento da Internet, o mundo das telecomunicações está sofrendo radicais mudanças de
paradigmas e funcionalidades, que nunca haviam ocorrido desde então.
A tecnologia de Voz sobre IP (VoIP) pode ser considerada uma revolução no funcionamento atual das
telecomunicações. Com esse tipo de tecnologia, é possível efetuar ligações telefônicas entre computadores,
telefones comuns, e demais dispositivos para comunicações de voz existentes. A VoIP possibilita a
convergência de dados e voz numa mesma rede, como a Internet, por exemplo. O tráfego telefônico é levado
para a rede de dados. As companhias telefônicas já transportam boa parte de seu tráfego de voz usando
VoIP, principalmente nas chamadas internacionais.
Uns dos maiores atrativos dessa tecnologia é a redução de custos, que pode chegar a zero, e a flexibilidade
para realizar as ligações.
Na telefonia tradicional fixa, por exemplo, uma ligação telefônica é feita e recebida na localidade do
usuário, não permitindo que seja usado o mesmo número de telefone em locais diferentes, fato que limita a
mobilidade do usuário, além do custo das tarifas que o usuário paga pelas ligações interurbanas e celulares.
Com a tecnologia VoIP, em qualquer local que haja conexão com a Internet é possível fazer e receber as
ligações por meio do computador ou um telefone IP. Assim, se um usuário viajar para outro país e deseja
fazer e receber suas ligações telefônicas como se estivesse em casa, basta ele levar seu telefone IP, ou um
computador portátil devidamente configurado para a viagem, e conectá-lo a Internet. O custo dessas
ligações pode ser bem reduzido, pois com a Internet não há limites de distância e restrições de tempo, tarifas
interurbanas e internacionais podem se tornar inexistentes.
No ambiente corporativo, a VoIP pode ser muito vantajosa, trazendo para as empresas a tão bem-vinda
redução de custos, tanto nas ligações quanto na operação e manutenção da rede convergente, que pode
receber o PABX IP, sistema de PABX que traz maior mobilidade e produtividade a corporação. As
comunicações entre matrizes e filiais das empresas não terão mais a distância como barreira em termos de
custos adicionais.
Portanto, a tecnologia VoIP tem como objetivo prover uma alternativa ao sistema de telefonia tradicional,
com a provisão das mesmas funcionalidades e qualidade, querendo também melhorar a eficiência na
comunicação telefônica.
Tutoriais
Para o presente trabalho adotou como metodologia a pesquisa bibliográfica, a fim de elaborar uma reflexão
sobre o conteúdo específico relacionado com a Voz sobre IP.
Este tutorial parte I descreve o funcionamento do sistema de telefonia atual e a possibilidade da
implementação de VoIP em sua presente estrutura, compara os tipos de comutação de informações
analógicas e digitais para subsequente análise sobre a comutação na telefonia tradicional, e na Voz sobre IP,
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apresenta formalmente a tecnologia VoIP, seu surgimento e exemplos de seu funcionamento em alguns
cenários de comunicação, discute a estreita relação entre a tecnologia VoIP e a telefonia IP, descreve e
compara os protocolos usados em VoIP, e finalmente apresenta as diversas aplicações da telefonia IP no uso
doméstico e corporativo, como softphones, ATAs, telefones IP, centrais de PABX IP, e telefonia móvel.
O tutorial parte II analisará os aspectos de Qualidade de Serviço (QoS), descreverá s aspectos de segurança
que envolvem a tecnologia, abordará a difusão da tecnologia no Brasil, relacionada com a regulamentação
da VoIP pelos órgãos competentes, tecerá considerações sobre as expectativas, o crescimento eminente e os
desafios de VoIP, e finalmente apresentará as considerações finais sobre a tecnologia VoIP, que pode se
tornar cada vez mais presente na vida cotidiana.
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Voz sobre IP I: Sistema Telefônico Tradicional
O telefone é um dos meios de comunicação mais utilizados no dia a dia, seja realizando ligações locais ou
interurbanas, com o aparelho fixo ou celular. O primeiro telefone foi criado por Alexander Graham Bell no
ano de 1876. Apesar desse meio de comunicação ser centenário, ele é maior parte do tempo eficiente,
fazendo jus da sua permanência mesmo em meio as tecnologias de comunicação mais avançadas, como
e-mail, mensagem de texto via celular, entre outros. A infraestrutura que permite a conexão entre os
telefones é chamada de rede comutada de telefonia pública.
A Public Switched Telephone Network (PSTN), ou rede comutada de telefonia pública, ou ainda sistema
telefônico tradicional, é a rede destinada ao tráfego de voz a longas distâncias. Ela existe desde o início do
século XX, e apresenta uma hierarquia para seu pleno funcionamento, baseada em grandes centrais
telefônicas interligadas entre si. Essa rede funciona com a comutação de circuitos, que estabelece um
caminho físico entre a origem e o destino enquanto a ligação estiver em andamento, trazendo alta qualidade
de serviço na transmissão de voz.
Estrutura
O sistema telefônico tradicional é formado por três componentes principais:
Loops locais: são conexões de fios entre o telefone do usuário e a estação final. Se o telefone da
origem da ligação se conectar a um telefone de destino que pertence a mesma estação final, a
comutação será feita entre os dois loops locais. Se o telefone de destino estiver em outra estação final,
é necessária a chamada interurbana. Pois cada estação final contém linhas de saída para outras
estações finais, possibilitando a comunicação.
Troncos de conexão: conectam as estações de comutação, como as estações interurbanas. Nesse caso,
os troncos passam a ser chamados de troncos interurbanos de alta largura de banda, pois o caminho é
estabelecido num ponto mais alto da hierarquia de infraestrutura do sistema telefônico.
Estações de comutação: são nelas que as chamadas são transferidas de um tronco para o outro.
A figura 1 mostra a estrutura simplificada do sistema telefônico tradicional:
Figura 1: Estrutura do sistema telefônico tradicional
Há diversos outros detalhes em relação ao loop local, aos troncos e as estações de comutação, como por
exemplo, o sistema telefônico pode ser classificado em planta interna e externa, porém esses detalhes não
serão discutidos.
Uma característica mais importante a ser descrita sobre o sistema telefônico tradicional é que ele
inicialmente era totalmente analógico, com o sinal de voz sendo transmitido como uma voltagem elétrica da
origem ao destino. Devido a isso, a comunicação telefônica sofria com as variações de tensão e das
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correntes elétricas, prejudicando a qualidade do áudio, com a instabilidade do volume, ocorrência de eco,
estática e até mesmo a queda da chamada.
Atualmente, os troncos são de fibra óptica e os equipamentos de comutação (switches) são digitais, somente
o loop local continua ainda analógico, com cabos de pares trançados. Essa digitalização já presente nos
sistemas telefônicos, começou a motivar a ideia da convergência com os sistemas computacionais.
Esses sistemas presentes nas centrais telefônicas proporcionam diversas vantagens de operação, manutenção
e provisão de serviços. Um exemplo é a configuração, que pode ser realizada remotamente de modo flexível,
por meio de ferramentas de software.
A digitalização no sistema telefônico tradicional também proporcionou a conversão dos sinais analógicos em
digitais entre as estações de comutação através da codificação Pulse Code Modulation (PCM). A
codificação PCM regenera os sinais analógicos com processos de amostragem e quantização da amplitude
dos mesmos em um determinado período de tempo, transformando-os em 0s (zeros) e 1s (uns), para então
transmiti-los. Para que tudo isso ocorra, a PCM baseia-se em um código de 8 bits, que é registrado 8000
vezes por segundo, resultando em um circuito de 64 Kilo bits por segundo (Kbit/s). A importância da PCM
no sistema telefônico é justificada devido a sua possibilidade de melhorar a qualidade da comunicação a
longas distâncias. Quando o sistema era totalmente analógico, ele funcionava bem somente em curtas
distâncias, mas com a presença da codificação PCM, que digitaliza o sinal analógico para digital, o sistema
telefônico pode então se expandir com mais eficiência na sua transmissão.
Atualmente existem dois tipos de codificação PCM, a que é utilizada nos Estados Unidos e no Japão,
chamada de G.711u ou μ-law, e no resto do mundo é do tipo G.711a, ou a-law, as diferenças entre elas é
mínima, a salvo que a G.711u possui uma pequena vantagem em relação ao desempenho da sinalização de
ruídos de baixo nível.
Portanto a maior parte da infraestrutura do sistema telefônico atual pode suportar a tecnologia de transporte
de dados digitais, pois além de realizar a comutação de circuitos, ela também pode realizar a comutação de
pacotes, resultando no serviço de Internet de banda larga, e consequentemente na Voz sobre IP.
As comutações de circuitos e de pacotes são descritas na próxima seção.
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Voz sobre IP I: Comutação de Circuito e de Pacote
Nos primórdios da telefonia, a conexão para uma ligação telefônica era feita pela telefonista que conectava
um cabo aos soquetes de entrada e saída em um painel manualmente. Porém hoje esse processo é
automatizado pelo equipamento de comutação. Um processo de comutação é aquele que reserva e libera
recursos de uma rede para sua utilização. As comutações de circuitos e de pacotes são usadas no sistema
telefônico atual. A comutação de circuito particularmente é usada no tráfego de voz, ela é a base para o
sistema telefônico tradicional, e a comutação de pacotes é usada para o tráfego de dados, sendo por sua vez,
a base para a Internet e para a Voz sobre IP.
Comutação de circuitos
Na comutação de circuitos, ocorrem três fases:
Estabelecimento do circuito: antes que os terminais (telefones) comecem a se comunicar, há a reserva
de recurso necessário para essa comunicação, esse recurso é a largura de banda.
Transferência da voz: ocorre depois do estabelecimento do circuito, com a troca de informações entre
a origem e o destino.
Desconexão do circuito: terminada a comunicação, a largura de banda é liberada em todos os
equipamentos de comutação.
Quando se efetua uma chamada telefônica, o equipamento de comutação procura um caminho físico desde o
telefone do transmissor até o telefone do receptor. Esse caminho pode conter trechos de fibra óptica ou de
micro-ondas, mas a ideia básica funciona: quando a chamada telefônica é estabelecida, haverá um caminho
dedicado entre as extremidades até que a ligação termine. Nesse tipo de comutação, há a garantia da taxa de
transmissão, e a informação de voz chegará na mesma ordem desde o transmissor até o receptor.
A comutação de circuitos é ilustrada pela figura 2:
Figura 2: Comutação de circuitos
Uma das propriedades mais importantes na comutação de circuitos é a necessidade de estabelecer esse
caminho fim a fim antes que qualquer informação seja enviada. O tempo que o telefone do receptor leva
para tocar logo depois do número discado é justamente o momento em que o sistema telefônico procura pela
conexão física. Logo o sinal de chamada se propaga por todo o trajeto para que possa ser reconhecido.
Na comutação de circuitos há também a reserva de largura de banda entre as extremidades, fazendo com
que a informação de voz percorra o mesmo caminho e chegue na mesma ordem. Isso é necessário para que
uma conversa telefônica seja compreendida claramente pelo transmissor e pelo receptor. Mas se houver a
reserva para um circuito de um determinado usuário, e ela não for usada, (o usuário permanecer em silêncio
durante a ligação, por exemplo), a largura de banda desse circuito será desperdiçada. A reserva exclusiva de
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largura de banda para o circuito faz o sistema ineficiente, porque dificilmente os dispositivos trocam
informações durante 100% do tempo em que ficam conectados. Sempre haverá tempos ociosos que não
podem ser aproveitados, e a largura de banda só será liberada para outros fins quando um dos terminais
encerrar a comunicação. Portanto, quando uma ligação é estabelecida, aquele que a originou é o master da
conexão, caso aquele que recebeu a chamada devolva o telefone ao gancho, a ligação não se encerra.
A tarifa do serviço com comutação de circuito é baseada pela distância entre os terminais e o tempo da
ligação.
Comutação de pacotes
A comutação de pacotes é a técnica que envia uma mensagem de dados dividida em pequenas unidades
chamadas de pacotes. Ela não exige o prévio estabelecimento de um caminho físico para a transmissão dos
pacotes de dados. Os pacotes podem ser transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem em
que foram transmitidos. Por esse motivo, a comutação de pacotes é mais tolerante a falhas em relação a
comutação de circuitos, pois os pacotes podem percorrer caminhos alternativos até o destino de forma a
contornar os equipamentos de comutação inativos.
Nesse tipo de comutação, não há a reserva prévia de largura de banda, e assim, também não há o
desperdício de recursos. A largura de banda é fornecida sob demanda, como ocorre na tecnologia VoIP.
Na comutação de pacotes é utilizado o tipo de transmissão store-and-forward. O pacote é recebido e
armazenado por completo pelo equipamento e depois encaminhado para o próximo destino. Em cada um
desses equipamentos, o pacote recebido tem um endereço de destino, que possibilita indicar o caminho
correto para o qual ele deve ser encaminhado.
A tarifa na comutação de pacotes é feita pelo volume do tráfego de dados, mensalmente.
A figura 3 ilustra a comutação de pacotes:
Figura 3: Comutação de pacotes
A tabela 1 mostra as diferenças entre a comutação de circuitos e a comutação de pacotes:
ITEM
Tabela 1: Comparação entre comutações de circuitos e pacotes
COMUTAÇÃO DE
COMUTAÇÃO DE
CIRCUITOS
PACOTES
Configuração de chamadas
Obrigatória
Não necessária
Caminho físico dedicado
Sim
Não
8
Pacotes seguem o mesmo
caminho
Sim
Não
Pacotes chegam na mesma
ordem
Sim
Não
Reserva da largura de banda
Fixa
Dinâmica
Largura
de
desperdiçada
Sim
Não
Sim
Não
banda
A falha de um equipamento é
fatal
Softswitch
Um softswitch é um tipo de arquitetura computacional que executa um software especializado,
transformando-se em comutador telefônico inteligente. O softswitch é uma tendência bem atual no
desenvolvimento da tecnologia de comutação de circuitos.
Além de manipular funções de canais de dados tradicionais, um softswitch pode converter um fluxo de bits
de voz digitalizada em pacotes, possibilitando a Voz sobre IP. Ele também faz o mapeamento entre os
endereços da origem o do destino da comunicação por meio de um banco dados com estes endereços. O
softswitch pode saber onde um terminal de destino está, pelo seu número de telefone associado, e seu
endereço IP atual.
Assim o softswitch é metade computador, trabalhando com a comutação de pacotes, e metade comutador
telefônico, realizando a comutação de circuitos. O softswitch realiza a interoperabilidade entre a Internet e a
rede de telefonia tradicional, podendo ser chamado também de gateway.
A comutação física do softswitch é realizada pelo gateway de mídia, que faz a conversão dos dados entre as
duas redes. Já a lógica de processamento, responsável pela comutação de pacotes, reside no controlador de
gateway de mídia, que gerencia as chamadas telefônicas. O gateway de mídia e o controlador podem ser
equipamentos distintos, até de diferentes fornecedores, ou num mesmo equipamento, formando a arquitetura
do softswitch.
Portanto, a comutação de circuitos está para a rede de telefonia tradicional assim como a comutação de
pacotes está para a Voz sobre IP, que pode se utilizar da Internet (uma rede de computadores baseada em
IP). E o softswitch é o equipamento chave para realizar a comunicação entre essas redes.
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Voz sobre IP I: Tecnologia e Protocolos
Tecnologia VoIP
A Voz sobre IP é uma tecnologia que permite o tráfego de voz pelas redes de computadores, tráfego até
então só possibilitado pela rede de telefonia tradicional. Com a VoIP, é possível efetuar ligações telefônicas
entre computadores, telefones comuns, telefones IP e celulares.
A VoIP também pode ser utilizada em centrais de PABX, que por sua vez podem ser substituídas por
servidores de PABX IP.
Surgimento
Essa tecnologia foi desenvolvida ao longo da década de 90. Padrões para protocolos de funcionamento a
serem usados na VoIP foram criados pela International Telecommunication Union (ITU) e pela Internet
Engineering Task Force (IETF). A VoIP nasceu de duas vertentes: a digitalização do tráfego entre as
centrais telefônicas e a Internet, possibilitando custos menores em ligações de longa distância.
Funcionamento
Na efetuação de uma ligação telefônica utilizando VoIP, há a conversão do sinal analógico de voz para
dados, essa conversão é necessária pois os dados são sinais digitais que trafegam numa rede IP. As redes
locais e remotas de computadores são redes IP, um ótimo exemplo é a própria Internet. E quando a
informação é entregue ao destino, o sinal digital é novamente convertido em sinal analógico para que possa
ser compreendido. Portanto a ideia básica é estabelecer uma comunicação entre origem e destino através de
uma rede IP, e trocar pacotes de dados em tempo real com a informação de áudio (voz), de forma
bidirecional.
O processo anteriormente descrito está bem simplificado, ocultando vários detalhes e características da
VoIP. A figura 4 ilustra uma arquitetura típica de uma rede com essa tecnologia. Notar que essa arquitetura
de rede com VoIP é apresentada com equipamentos típicos da recomendação H.323, mas uma
rede VoIP pode ser implementada também com o protocolo SIP.
Figura 4: Arquitetura típica de rede com VoIP
Para entender melhor como tudo funciona, é necessário conhecer alguns equipamentos que possibilitam o
processo:
Gateway: equipamento que conecta a Internet (uma rede IP), a rede de telefonia tradicional. Ele é ao
mesmo tempo de mídia e de sinalização, ou seja, um conversor que realiza operações de repasse de
fluxo de voz entre as duas redes e também faz o tratamento das solicitações de estabelecimento de
chamadas telefônicas. O gateway trabalha com os protocolos VoIP no lado da rede IP, e com os
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protocolos da telefonia tradicional, no lado telefônico. Também pode ser chamado de softswitch no
âmbito VoIP.
Gatekeeper: gerencia os demais equipamentos envolvidos na comunicação VoIP. Um gatekeeper
controla de forma centralizada o sistema com Voz sobre IP, pois os equipamentos se registram nele,
para que ele admita e gerencie a largura de banda solicitada para uma chamada telefônica.
Terminais: são os equipamentos de comunicação, como telefones comuns, telefones IP, e os próprios
computadores, configurados com software (softphone) específico para a VoIP.
Zona: conjunto dos terminais controlados pelo gatekeeper, zona esta que pode ser uma rede local
(LAN).
Cenários simplificados de comunicações em VoIP
Há diversos cenários de comunicação em que a tecnologia VoIP pode ser aplicada, a seguir são apresentados
alguns deles. Um detalhe importante a ser mencionado, é que em todos os cenários há a presença de uma
rede IP, tipo de rede essencial para VoIP.
Entre dois computadores
Os computadores precisam estar equipados de kits multimídia, com fones de ouvido ou caixas de som e
microfones, além da conexão de velocidade razoável com a Internet. Mas o mais importante nesse tipo de
comunicação, é a instalação nos computadores do softphone, programa que possibilita as ligações em VoIP,
pois o softphone já tem implementado todas as funcionalidades e protocolos necessários. Portanto, um
computador com o softphone e kit multimídia, assume o papel de um telefone, que se comunica com outro
computador também equipado pela Internet. Sem dúvida, a comunicação entre computadores com a
tecnologia VoIP é a mais simples de ser implementada e utilizada, sendo difundida principalmente entre
usuários domésticos. A figura 5 ilustra o cenário de comunicação VoIP entre dois computadores:
Figura 5: VoIP entre computadores
Os computadores também podem se comunicar com VoIP numa rede local, pois ela também é uma rede IP.
Entre dois telefones IP
Os telefones IP foram desenvolvidos exclusivamente para a comunicação em VoIP. Eles têm conectores
RJ-45 e software apropriado para a tecnologia. Também pode ser preciso a contratação da empresa
provedora do serviço VoIP, que se encarregará dos procedimentos mais específicos para estabelecer a
comunicação. Basta conectar os telefones IP a Internet para fazer e receber ligações em VoIP.
Para iniciar a ligação telefônica, o telefone IP é tirado do gancho, e digita-se o número de destino. Esse
número é armazenado pela aplicação da sessão. O gateway compara o número, para realizar um
mapeamento de endereço IP. A aplicação de sessão executa o procedimento de estabelecer o canal de
transmissão e recepção através da Internet. Quando o telefone IP de destino é atendido, inicia-se a
comunicação, que pode ser encerrada por ambas as partes. A utilização dos telefones IP é igual a dos
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telefones comuns. No entanto, esses telefones são sofisticados o suficiente para a transmissão de voz em
tempo real com qualidade que muitas vezes supera a telefonia tradicional.
Os telefones IP normalmente se encontram no ambiente corporativo, conectados a uma LAN, que também é
uma rede IP como a Internet. A figura 6 ilustra o cenário de comunicação entre dois telefones IP:
Figura 6: VoIP entre telefones IP
Do computador em uma LAN para o telefone comum
A figura 7 ilustra a estrutura de comunicação entre um computador e um telefone comum:
Figura 7: VoIP entre computador e telefone comum
Neste cenário, um computador pessoal (PC), está conectado numa rede local (LAN) com um gatekeeper, e
tem o softphone para poder se comunicar com um telefone comum. Primeiro, o PC descobre o gatekeeper
na rede. O gatekeeper envia ao PC o seu endereço IP. O computador se registra com o gatekeeper que por
sua vez manda de volta uma mensagem de gerenciamento. O PC aceitando a mensagem, pede ao gatekeeper
largura de banda, para iniciar-se a configuração da chamada, com o estabelecimento de uma conexão.
Depois que a largura de banda é liberada ao computador, ele envia outra mensagem com o número de
telefone a ser chamado para o gatekeeper. O gatekeeper confirma a solicitação da chamada e encaminha a
informação para o gateway. O gateway é metade computador, metade comutador de telefonia, portanto, ele
faz a chamada telefônica para o telefone comum. O telefone toca, e o PC recebe o sinal de que ele está
tocando. Quando o telefone é atendido, é enviada uma mensagem ao computador indicando que houve a
conexão.
Depois disso, o gatekeeper pode aceitar outras requisições de ligação de outros PCs na rede. Mas ainda há
uma série de parâmetros de chamadas a serem negociados antes que a transmissão de voz realmente ocorra.
Após a conclusão de todas as negociações, os dados de voz começam realmente a fluir dentro dos pacotes
de um lado para o outro permitindo assim a comunicação.
Quando uma das partes desliga o telefone, a conexão é desfeita e o PC sinaliza ao gatekeeper a liberação da
largura de banda usada, podendo efetuar outra chamada.
Um computador doméstico também pode realizar uma ligação telefônica para um telefone comum através da
Internet, onde os equipamentos gatekeeper e gateway permanecem na empresa provedora de serviços VoIP,
que é contratada pelo usuário.
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Entre dois telefones comuns
Para que dois telefones comuns (analógicos) possam se comunicar com a tecnologia VoIP, é necessário que
os dois sejam conectados a Adaptadores Telefônicos Analógicos (ATAs), que por sua vez são conectados a
Internet. A utilização de um telefone comum junto ao ATA não difere na sua usabilidade, a diferença ocorre
na transmissão da voz, que em vez de trafegar pela rede de telefonia, trafega pela Internet.
A comunicação é ilustrada na figura 8:
Figura 8: VoIP entre telefones comuns
Ao tirar o telefone do gancho, o ATA já emite o sinal de discagem, afirmando que a conexão com a Internet
está ativa. Quando o número do telefone é discado, o ATA converte os tons em dados digitais e os armazena
temporariamente.
Os dados do número solicitado são enviados a empresa provedora do serviço VoIP (contratada
anteriormente), e são verificados se estão num formato válido.
O gateway, também chamado de softswitch (que está na empresa provedora do serviço VoIP), mapeia o
número telefônico e depois o traduz para um endereço IP, conectando os dois terminais para a chamada. No
outro lado da linha um sinal é enviado para o ATA de destino para que o telefone comece a tocar.
O destino atende a ligação e a comunicação se inicia, a informação de voz é transmitida em pacotes de
dados pela Internet, e quando chega ao ATA de destino há a conversão dos sinais digitais para analógicos.
Quando a ligação é encerrada, o ATA indica ao softswitch que terminou e a sessão então termina.
Telefonia IP
Comumente considera-se VoIP e telefonia IP o mesmo assunto, porém há diferenças entre os dois termos.
A voz sobre IP, como descrito anteriormente, é uma tecnologia que consiste no uso da rede de computadores
que utiliza o protocolo IP para a transmissão de sinais de voz em tempo real na forma de pacotes de dados, a
rede pode ser pública, como a Internet, ou privada, como uma rede local.
A telefonia IP usa a tecnologia VoIP. Ela tem como objetivo fornecer funcionalidades e qualidade iguais as
da telefonia tradicional. Além de digitalizar e transportar voz, a telefonia IP permite outros tipos de serviços
comuns aos da telefonia, como transferir chamadas, chamadas em espera, implementação de ramais, etc.
O fato mais interessante é que a telefonia IP consegue essa eficiência sem necessitar de centrais telefônicas
e ainda pode apresentar uma integração com outros serviços de dados. A telefonia IP pode ser vista como
uma plataforma de integração de serviços, que pode se tornar a próxima geração das redes de
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telecomunicações.
Devido a esta estreita relação entre VoIP e telefonia IP, sendo mencionadas juntamente todo o tempo, é
plausível o fato da consideração que os dois termos tratem do mesmo assunto e sejam encarados como
equivalentes. Equivalência ao ponto da junção destes termos em um só: Telefonia VoIP. Porém devido
também as diferenças, VoIP e telefonia IP devem ser mencionadas dentro de seus respectivos escopos.
O que é perceptível e comum aos dois termos, seja utilizando VoIP ou telefonia IP, é que seja necessária a
comunicação não apenas no nível de usuários com as ligações telefônicas, mas entre os terminais da rede
com VoIP. Como foi citado, há a troca de informações computacionais do computador entre o gatekeeper,
entre o gatekeeper e o gateway, entre os telefones IP, e os ATAs. Essa comunicação no nível computacional
entre os terminais é realizada pelos protocolos. Os protocolos utilizados em VoIP são apresentados a seguir.
Protocolos Utilizados em VoIP
Os protocolos são responsáveis pela comunicação entre os equipamentos utilizados na tecnologia VoIP, essa
comunicação é estabelecida no nível computacional, para resultar na comunicação no nível de usuário, ou
seja, nas ligações telefônicas.
Há basicamente dois processos simultâneos que ocorrem numa comunicação em VoIP:
Sinalização e controle de chamadas telefônicas: estabelecimento, acompanhamento e finalização.
Processamento da informação a ser enviada e recebida: controle e transporte da mídia (voz e/ou
vídeo).
Para que a tecnologia VoIP alcance o seu pleno funcionamento possibilitando a comunicação entre os
diversos terminais, esse processos precisam ser realizados. E para que eles sejam realizados, os protocolos de
VoIP são implementados cada qual com sua função específica nos processos correspondentes.
Recomendação H.323
H.323 é uma recomendação criada pela ITU para o estabelecimento, controle e término das chamadas, ou
seja, é uma recomendação que especifica os protocolos de sinalização e controle das ligações. Ela é mais
antiga e complexa, atualmente está sendo menos usada nos sistemas VoIP. Ela tem como características:
Suporte a conferência ponto a ponto e multiponto: estabelecimento da chamada entre dois ou mais
usuários.
Heterogeneidade: o equipamento com H.323 obrigatoriamente deve dar suporte a comunicação de
áudio. Vídeo e dados são opcionais, porém aplicáveis.
Suporte a contabilidade e gerência: prevê a contabilidade para a tarifa dos serviços e bloqueio de
chamadas.
Segurança: autenticação dos usuários.
Serviços suplementares: transferência e redirecionamento de chamadas.
A recomendação contém um conjunto amplo de protocolos. A figura 9 mostra alguns deles:
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Figura 9: Alguns protocolos da recomendação H.323
A pilha H.323 se firma no protocolo de rede Internet Protocol (IP) e nos protocolos de transporte Transport
Control Protocol (TCP) ou User Datagram Protocol (UDP).
Os demais protocolos mostrados na figura 9 são:
H.245: negocia aspectos de conexão, como taxa de bits e algoritmos de compactação de voz (codecs).
H.225 (RAS): se comunica com o gatekeeper, sendo responsável pelo registro, admissão e status dos
equipamentos de rede. As mensagens RAS podem ser trocadas entre os gatekeepers e os terminais,
gateways e MCU (descrita ainda nesta seção). A troca de mensagens RAS também ocorre entre
gatekeepers de zonas distintas.
H.225 (Q.931): estabelece e encerra conexões, fornece tons de discagem e gera sons de chamada.
H.235: estabelece autenticação e segurança para os terminais VoIP.
H.450: estabelece transferência e redirecionamento de chamadas, atendimento simultâneo, chamada
em espera, identificação de chamadas entre outros.
A recomendação H.323 tem outros protocolos, cada qual com seu uso específico:
Tabela 2: Mais protocolos da recomendação H.323
USO
PROTOCOLOS
Vídeo
(codecs)
H.261 / H.263
Áudio
(codecs)
G.711 / G.722 / G.723.1 / G.726 / G.728 /
G.729
Dados
T.120 / T.122 / T.124 / T.125 / T.126 / T.127
Controle
H.225.0 / H.235 / H.245 / H.246 / H.248 /
H.450
Transporte
RTP / RTCP
Como observado na tabela 2, a H.323 pode ser utilizada em diversas aplicações baseadas em VoIP, como
vídeo, áudio e dados multimídia.
Como exemplo de uso, considera-se um computador em uma LAN com um gatekeeper que pretende se
comunicar com um telefone comum, através da pilha H.323. O computador envia um pacote UDP de
difusão para descobrir o gatekeeper na rede. Depois de descoberto o gatekeeper, o computador envia uma
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mensagem RAS do protocolo H.225 solicitando largura de banda. Sendo a largura de banda liberada,
inicia-se o estabelecimento da ligação telefônica com uma mensagem SETUP de Q.931 do H.225 com o
número do telefone do destino. O gatekeeper responde com CALL PROCEEDING confirmando a
solicitação e encaminhando a mensagem SETUP ao gateway.
O gateway, por sua vez, entra em contato com o telefone comum e envia de volta uma mensagem ALERT de
Q.931 informando ao computador que a chamada teve início. Quando o telefone é atendido, é enviada outra
mensagem chamada CONNECT de Q.931, indicando ao computador que houve a conexão.
O protocolo H.245 é usado para negociar os parâmetros da chamada, como a manipulação de vídeo,
chamadas de conferência, codecs aceitos etc. Dependendo da negociação, os protocolos de vídeo, dados e
áudio são usados. Mas como o terminal de destino é um telefone comum, a negociação é relacionada ao
áudio. Depois da negociação, é atribuído a cada parte um codec e outros parâmetros. Só a partir disso que o
fluxo de dados (voz digitalizada) começa com o protocolo RTP, que por sua vez é gerenciado pelo RTCP
para controlar possíveis congestionamentos.
Quando a ligação termina, o computador manda uma mensagem RAS para o gatekeeper liberando a largura
de banda que recebeu para uso.
Além dos terminais IP, gateways e gatekeepers, a recomendação H.323 tem um componente opcional
chamado Multipoint Controller Unit (MCU), que permite videoconferências entre três ou mais terminais.
Um MCU se compõe de um controlador multiponto (MC), e um processador multiponto (MP). O MC
centraliza as chamadas multipontos para a negociação de parâmetros entre os participantes da
videoconferência, e o MP se responsabiliza pelo fluxo de áudio, vídeo e dados, utilizando-se dos protocolos
RTP e RTCP. O componente MCU pode residir nos gateways e gatekeepers, não sendo necessariamente um
equipamento físico distinto.
SIP
O Session Initiation Protocol (SIP) foi padronizado pela IETF e é descrito na Request for Comments (RFC)
3261. O SIP é um módulo projetado para interoperar bem com aplicações da Internet já existentes para a
utilização da tecnologia VoIP.
Com o SIP é possível efetuar chamadas entre computadores, entre telefones IP, e de um computador para
um telefone comum, havendo o gateway apropriado entre a Internet e o sistema de telefonia tradicional
neste último caso.
Uma rede com arquitetura SIP contém os principais componentes:
Cliente:
Agente do usuário: emite e recebe solicitações do protocolo. O agente do usuário se compõe de
duas partes: a que emite as solicitações é o User Agent Client (UAC), e a parte que recebe as
solicitações é o User Agent Server (UAS). O agente do usuário reside nos terminais de origem e
destino, como os telefones IP, softphones e ATAs.
Servidores:
Servidor de redirecionamento: fornece a resolução de nome e a localização do terminal de
destino para o terminal de origem a fim de que eles entrem em contato diretamente. Portanto o
servidor de redirecionamento realiza o mapeamento de endereços.
Servidor proxy SIP: faz o roteamento para outra entidade mais próxima do destino. O proxy
também desempenha a função de impor políticas de uso, como autorizações de acesso.
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Registrador: servidor que aceita solicitações REGISTER, retendo informações de endereços SIP
e IP do dispositivo que se registrou. Assim ele armazena a informação de onde um destino pode
ser encontrado. O trabalho de registrador é em conjunto com o servidor de redirecionamento e o
servidor proxy.
Serviço de localização: usado pelos servidores de redirecionamento e proxy para obter as
localizações dos terminais. Para essa obtenção, o serviço mantém um banco de dados de
mapeamento dos endereços SIP e IP.
A figura 10 ilustra uma comunicação entre agentes de usuário utilizando o protocolo SIP por meio dos
servidores:
Figura 10: Agentes de usuário e servidores SIP
Como observado na figura 10, esses servidores são definidos na RFC 3261 como dispositivos lógicos.
Portanto podem ser implementados separadamente, configurados na Internet, ou combinados numa única
aplicação residindo num único servidor físico.
O SIP define os números telefônicos como Uniform Resource Locators (URLs). Por exemplo, um número
de telefone no SIP pode ser sip:[email protected], semelhante a um endereço de e-mail. Mas os
endereços SIP também podem ser endereços IP ou os números dos telefones propriamente ditos.
Esse protocolo permite que a comunicação tenha além de áudio, também vídeo e dados, podendo ser
utilizado em videoconferência. O SIP incorpora o uso do protocolo Session Description Protocol (SDP) que
justamente define o conteúdo desta comunicação.
O SIP somente configura, gerencia e encerra as chamadas, ele é um protocolo de sessão. Outros protocolos
são encarregados pelo transporte de dados, normalmente o protocolo UDP, por motivos de desempenho.
Assim o SIP fornece seus próprios mecanismos de confiabilidade, mas o TCP também pode ser usado. O
protocolo RTP se encarrega pelo tráfego em tempo real da informação, muito importante na comunicação de
voz, e consequentemente em conjunto com o RTP, também há o RTCP, que controla os fluxos de dados em
tempo real.
A figura 11 mostra a posição do SIP na pilha de protocolos:
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Figura 11: Posição do SIP na pilha de protocolos
O protocolo é modelado com base no HyperText Transfer Protocol (HTTP), com transações de solicitações
e respostas. O SIP usa a maior parte dos cabeçalhos, códigos de status e regras de codificação do HTTP. Há
seis métodos que o SIP usa nos cabeçalhos de suas mensagens:
MÉTODO
Tabela 3: Métodos SIP
DESCRIÇÃO
INVITE
Solicita o início da sessão (comunicação)
ACK
Confirma que a sessão foi iniciada
OPTIONS
Consulta os recursos do destino
REGISTER
Informa a localização atual do destino
CANCEL
Cancela uma solicitação pendente
BYE
Termina a sessão entre os dois agentes SIP
Para estabelecer uma sessão com SIP, o agente de origem envia uma mensagem com o método INVITE
como convite ao agente de destino. Se o agente de destino aceitar a ligação, ele responderá com um código
de resposta 200, que por sua vez será confirmado pela origem com uma mensagem de método ACK. Depois
disso os dois podem trocar dados de voz pelo protocolo RTP.
O método OPTIONS consulta o agente de destino sobre os seus recursos, para descobrir se ele é capaz de se
comunicar em VoIP. Assim o método OPTIONS não estabelece a chamada, somente realiza essa verificação.
O método REGISTER notifica uma configuração SIP de seu endereço IP atual e as URLs que o agente
gostaria de receber chamadas. Com esse método é possível controlar a localização de cada usuário com uma
operação de redirecionamento se o usuário estiver em outro lugar. O método REGISTER é manipulado pelo
servidor registrador para esse controle.
O método CANCEL cancela uma solicitação pendente, mas não cancela uma chamada completada. E o
método BYE termina a comunicação entre os dois agentes SIP.
O SIP tem dois modos de comunicação baseados em sua arquitetura, a comunicação ponto a ponto, e a
comunicação via servidor proxy. Na comunicação ponto a ponto, um agente do usuário SIP troca mensagens
de solicitação e reposta com outro agente de usuário sem a presença de nenhum servidor. Devido a essa
simplicidade, não há suporte de diversos recursos e serviços, como de localização, por exemplo. Na
comunicação via proxy, o agente do usuário envia sua solicitação ao servidor proxy, que encaminha as
mensagens adequadamente a fim de controlar a entrada e a saída das mesmas no sistema. O servidor proxy
como já citado anteriormente, pode se encontrar integrado aos servidores de redirecionamento e registrador,
que também realizam as suas respectivas funções.
Mais uma característica a ser descrita do SIP é a implementação da segurança. Mensagens SIP podem ser
transportadas pelo protocolo Transport Layer Security (TLS) das quais os endereços SIP se iniciarão com
“sips:”.
O SIP for Telephones (SIP-T), define uma arquitetura para integrar a sinalização das ligações telefônicas da
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rede de telefonia tradicional com as técnicas de encapsulamento e tradução das mensagens SIP. Assim as
chamadas podem se originar na rede de telefonia tradicional, atravessar um gateway e alcançar um telefone
IP que suporta SIP, por exemplo. O inverso também pode ocorrer, o telefone IP se comunica através do
gateway com a rede de telefonia. Dessa forma, as ligações se originam e se destinam na rede de telefonia,
porém atravessam uma rede baseada em SIP pelo caminho.
Comparação entre H.323 e SIP
A recomendação H.323 e o SIP têm em comum a possibilidade de chamada entre dois ou vários
participantes, com terminais independentes de serem computadores ou telefones. Ambos também negociam
parâmetros, têm recursos de segurança e utilizam o protocolo RTP para transportar o fluxo de dados.
Apesar dessas semelhanças, eles se diferem em vários aspectos. A recomendação H.323 é típica da indústria
de telefonia tradicional, com a definição de protocolos específicos, trazendo a ele a dificuldade de se adaptar
a aplicações futuras. Por outro lado, o SIP é típico da Internet, por ser um módulo que interopera bem com
os outros protocolos da rede mundial, trazendo a ele maior flexibilidade e melhor adaptação a novas
aplicações.
A tabela 4 apresenta um resumo das diferenças e semelhanças entre H.323 e SIP:
Tabela 4: Comparação entre H.323 e SIP
CARACTERÍSTICA
H.323
SIP
Projetado por
ITU
IETF
Compatível com a telefonia
tradicional
Grande
Maior
Compatível com a Internet
Não
Sim
Arquitetura
Monolítica
Modular
Negociação de parâmetros
Sim
Sim
Transporte de Informação
RTP/RTCP
RTP/RTCP
Endereçamento
Número de host ou telefone
URL
Segurança com criptografia
Sim
Sim
Implementação
Grande e complexa
Moderada
Tamanho do documento de
padrões
1.400 páginas
269 páginas
Estado atual
Tornando-se menos utilizado
em VoIP, mas ainda disponível.
Tornando-se mais utilizado em
VoIP, em expansão.
Interoperabilidade de SIP e H.323
Para a interoperabilidade de comunicação entre agentes SIP e terminais H.323, é necessário um conversor
de protocolos: o SIP-H.323 InterWorking Function (IWF). O IWF pode se integrar a um gatekeeper H.323
ou a um servidor SIP. Ele faz a intermediação para que os dois protocolos se comuniquem. A figura 12,
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ilustra um cenário com este tipo de comunicação:
Figura 12: Interoperabilidade entre SIP e H.323
As funcionalidades de um IWF são:
Mapear sequências de estabelecimentos e encerramento de chamadas.
Registrar os terminais SIP e H.323 com os servidores registradores SIP e os gatekeepers.
Realizar a resolução de endereços SIP e H.323.
Negociar a capacidade dos terminais e agentes.
Abrir e fechar os canais de mídia.
Mapear os codecs de mídia para as redes SIP e H.323.
Reservar e liberar recursos relacionados a chamada.
Processar as mensagens de sinalização da chamada.
Tratar serviços e facilidades adicionais.
O IWF trata somente da conversão das mensagens entre os protocolos nos processos de sinalização da
chamada telefônica. Em relação ao nível do fluxo de dados, como ambos SIP e H.323 utilizam o RTP, os
pacotes de voz são trocados diretamente entre os terminais e agentes, o IWF pode até encaminhar os
pacotes, mas sem modificá-los.
Codecs
Os codecs são necessários na tecnologia VoIP para codificação e decodificação dos dados analógicos (voz
humana) em digitais (bits) para que a comunicação ocorra na rede IP. Eles são protocolos extras que
adicionam funcionalidades e maior qualidade na comunicação. Além da conversão, os codecs também
realizam a compressão dos sinais de voz. De acordo com o nível de compressão, atinge-se um equilíbrio
entre largura de banda e qualidade de voz para o sistema VoIP. Os equipamentos suportam sempre mais de
um codec, para que haja a negociação de qual será utilizado na comunicação.
Os codecs podem ser classificados como codificadores de forma de onda, dos quais codificam o sinal apenas
baseando-se na sua forma de onda, desprezando outras características. É o que ocorre com o codec G.711,
que tem a qualidade muito boa, mas uma taxa de transmissão muito alta. Já o codec G.729, pode ser
considerado um codificador de fonte ou paramétrico, que codifica o sinal apenas na fonte como foi gerado, a
qualidade é boa (não tão quanto o G.711), mas a taxa de transmissão é baixa.
Os codecs de áudio fazem a conversão por amostragem do sinal de áudio milhares de vezes por segundo. Por
exemplo, o codec G.711 tira amostras do áudio 64 mil vezes por segundo. Ele converte os dados
digitalizados e comprime para transmissão. Quando as 64 mil amostras são reunidas, partes do áudio são
perdidas entre cada tomada de amostra, mas elas são tão pequenas que, ao ouvido humano, soam como um
segundo contínuo de áudio digital.
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O codec G.729 tem a velocidade de amostragem de 8 mil vezes por segundo e é o mais usado em VoIP.
Apesar do codec G.711 oferecer ótima qualidade de voz, o G.729, provê um equilíbrio entre a qualidade
(que é considerada boa) e a eficiência da largura de banda.
As principais características dos codecs são:
Taxa de transmissão em Kbit/s: Quantidade de informação em bits por segundo que precisam ser
transmitidos para entregar um pacote de voz.
Intervalo de amostra: o tempo de amostragem em que o codec opera. Por exemplo, o codec G.729
tem um intervalo de amostra de 10 ms.
Tamanho da amostra: os bytes capturados em cada intervalo de amostra. No caso do G.729, o
tamanho da amostra é de 10 bytes (80 bits), pois tem um intervalo de 10 ms, sendo a taxa de 8 Kbit/s.
Tamanho do payload de voz: a carga útil de voz realmente transportada em um pacote IP. O tamanho
do payload influencia na ocupação da largura de banda.
Na tabela 2 há uma listagem dos codecs de áudio que podem ser utilizados em VoIP. Apesar da tabela
especificar os codecs de áudio como parte da recomendação H.323, eles não são exclusivos desta pilha de
protocolos. O protocolo SIP, também pode utilizar os mesmos codecs.
Os codecs operam usando algoritmos avançados que ajudam a amostrar, selecionar, comprimir e montar os
pacotes de dados de áudio. O algoritmo CS-ACELP é um dos algoritmos mais predominantes em VoIP. Ele
ajuda a organizar e aperfeiçoar a largura de banda disponível e é utilizado pelo codec G.729. Há também os
codecs de vídeo, como H.261 e H.263.
É possível entre os equipamentos ocorrer o processo de transcodificação, que converte um codec em outro,
como o G.729 para o G.711. Mas isso pode prejudicar a qualidade do áudio da ligação telefônica. O ideal é
que os equipamentos possuem os mesmos codecs, para não utilizarem a transcodificação.
RTP e RTCP
O protocolo Realtime Transport Protocol (RTP) é responsável pelo fluxo de voz já convertida em dados na
tecnologia VoIP. A voz precisa ser transmitida em tempo real e é o protocolo RTP que possibilita essa
transmissão. Ele é utilizado tanto na pilha de protocolos H.323 como com o SIP. Já o protocolo Realtime
Transport Control Protocol (RTCP) monitora a entrega dos dados, além de ter funções de controle e
identificação.
IAX
O RTP tem uma limitação de funcionalidade quando uma rede IP tem um sistema de Network Address
Translation (NAT). O RTP do terminal de origem escolhe dinamicamente uma porta para a transferência de
dados da qual é armazenada na tabela NAT. Porém quando o terminal de destino tenta se comunicar, ele
pode passar pelo problema da porta utilizada na transmissão não estar mais na tabela NAT. Isso impossibilita
um PABX IP de se comunicar com uma rede IP externa que tenha o sistema de NAT. Daí surgiu o protocolo
Inter Asterisk eXchange (IAX), para resolver este problema.
O protocolo IAX tem como propósito definir um modelo de comunicação entre servidores Asterisk, (para
PABX IP), com recursos de multiplexação de dados de mídia e sinalização através do mesmo canal,
evitando os problemas relacionados a NAT. Ele também proporciona a simplificação das configurações de
firewall. O IAX é um protocolo de aplicação e ele utiliza a porta 4569 sobre o protocolo UDP. Ele é também
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um protocolo aberto, onde atualmente há a expectativa de que seja padronizado pela IETF.
Esse protocolo se divide em cliente e servidor. A troca de mensagens é em formato binário. As mensagens
são classificadas como frames. Ele se utiliza dos chamados full frames, para transmissão de dados de
sinalização, ou seja, a chamada telefônica é estabelecida, monitorada e encerrada com a troca de full
frames, que são enviados de tempos em tempos. Já os chamados mini frames, são responsáveis pela
transmissão dos dados de mídia (voz).
O tráfego de informação do protocolo IAX também pode ser feito em modo trunk, de tal maneira que várias
chamadas podem ser agrupadas em um único conjunto de pacotes, com um único cabeçalho IP,
economizando os recursos de rede, diminuindo o atraso dos pacotes de voz.
Atualmente o protocolo se encontra em sua versão dois: IAX2. Ele não é somente utilizado em servidores
Asterisk, mas também pode ser encontrado em softphones, ATAs e gateways.
Protocolos de Gateway (softswitch)
O equipamento de gateway ou softswitch, também tem a necessidade da utilização de protocolos, para o
controle das ligações telefônicas por ele gerenciadas na tecnologia VoIP. Assim como os protocolos SIP e a
recomendação H.323, os protocolos de gateway são usados para o processo de sinalização das chamadas.
São descritos, portanto, os protocolos MGCP e MEGACO.
MGCP
O Media Gateway Control Protocol (MGCP) foi definido na RFC 2705 da IETF e é usado para controlar as
chamadas nos gateways do sistema VoIP. O MGCP implementa uma interface de controle usando um
conjunto de transações do tipo comando/resposta que criam, controlam e auditam as chamadas. Estas
mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede IP, e são trocadas para o estabelecimento,
acompanhamento e finalização das ligações. O MGCP tem como finalidade principal a simplificação do uso
da tecnologia VoIP, eliminando a necessidade de terminais complexos para a telefonia IP.
MEGACO/H.248
O MEdia GAteway COntrol (MEGACO) realiza as mesmas funções do MGCP, ele foi criado com o esforço
conjunto da IETF e ITU. Ele pode ser utilizado em um gateway com funções implementadas em único
equipamento ou em um gateway com funções que podem ser distribuídas por vários equipamentos.
O MEGACO também possui uma interface de sinalização para diversos sistemas de telefonia, tanto fixa
como móvel. Esse protocolo representa uma alternativa ao MGCP, pois enfoca requisitos técnicos e recursos
de conferência multimídia omitidos pelo seu antecessor. Ele também controla melhor a execução ordenada
de comandos por meio de transações, e define modos de transporte específicos das mensagens sobre outros
protocolos além do UDP, como o SCTP, um protocolo de transporte mais recente, por exemplo.
Com o funcionamento destes protocolos estabelecendo a comunicação entre os equipamentos, o próximo
assunto a ser abordado são as aplicações da tecnologia VoIP, para que uma chamada telefônica seja efetuada
entre uma origem e um destino numa rede IP.
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Voz sobre IP I: Aplicações VoIP
Aplicações VoIP no Ambiente Doméstico
Há alguns tipos de aplicações da tecnologia VoIP que se tornam presentes no ambiente doméstico. O usuário
pode realizar ligações telefônicas por meio de seu computador pessoal, ou aplicar VoIP na comunicação de
seu aparelho de telefone comum, através de ATAs.
VoIP entre computadores
Os computadores já se podem prover dos recursos disponíveis para a comunicação em VoIP. Como citado
anteriormente, a aplicação da VoIP em computadores é a mais simples e de fácil utilização. O computador
precisa de acessórios multimídia que já são largamente disponíveis no mercado:
um headset (fone de ouvido com microfone acoplado)
uma webcam (para as imagens de vídeo)
Esses acessórios são conectados ao computador, geralmente na placa-mãe ou placa de som dedicada,
(referindo-se ao headset).
O computador também precisa ter:
conexão com a Internet de velocidade razoável
instalação do softphone
O ideal é que a conexão com a Internet seja do tipo banda larga, com velocidade de no mínimo 40 Kbit/s,
apesar do uso de Internet discada também possibilite a comunicação em VoIP.
Softphones
O softphone é o programa que contém as funcionalidades para a realização de ligações telefônicas entre os
computadores. Ele usa mecanismos que capturam e reproduzem o áudio, de forma a transmitir e receber as
amostras da voz digitalizada nos pacotes IP.
A maioria dos aplicativos desse tipo tem uma interface de uso bem intuitiva e simples, com um teclado
virtual, simulando o teclado de um aparelho de telefone. Eles também usam o protocolo SIP por padrão,
podendo ser configurados para lidar com NAT e firewalls.
É possível realizar o download de diversos softphones gratuitos pela Internet. Mas há a necessidade da
utilização de uma provedora de serviços de VoIP, possibilitando assim a ligação telefônica gratuita entre
usuários da mesma provedora.
Um detalhe interessante é que o usuário pode se comunicar fazendo a ligação telefônica utilizando o
softphone, e ao mesmo tempo executar suas tarefas rotineiras no computador.
Alguns recursos adicionais que os softphones podem oferecer são:
Incluir compressão de dados, cancelamento de eco e redução de ruídos;
Suportar uma visualização de identificação da chamada;
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Oferecer recursos de viva-voz;
Oferecer recursos de conferência;
Suportar uma transmissão por vídeo;
Incluir um catálogo de endereços para discagem rápida;
Suportar transferência de ligações;
Permitir gravação das ligações;
Ao instalar um softphone, são necessárias algumas configurações para que ele funcione plenamente. Se o
computador que receber a instalação do aplicativo estiver protegido por um firewall, certas portas
necessitam ser liberadas, como a porta 5060, por exemplo, assim como indicar ao antivírus que a instalação
não seja impedida.
Para utilizar o softphone, o usuário cadastra um username e senha para se comunicar com outras pessoas. O
username e senha são fornecidos pela provedora de serviços VoIP.
Alguns exemplos de softphones disponíveis são: 3CXPhone, EyeBeam, Pangolin, Bria 3.0, Zoiper, InWise
Softphone 2.0, Idefix, WengoPhone, Ekiga, Kphone, Linphone, etc.
Os softphones X-Lite, Express Talk e Adoresoftphone são outros exemplos, as interfaces destes aplicativos
são apresentadas na figura 13:
Figura 13: Interfaces X-Lite, Express Talk e Adoresoftphone
Com os softphones, também é possível realizar ligações do computador para um telefone comum, com o
pagamento de uma tarifa de baixo custo estipulada pela empresa provedora do serviço de VoIP. Portanto um
softphone simula as funcionalidades de um telefone no computador.
Skype
Outro programa VoIP usado atualmente que permite a comunicação de voz na Internet com chamadas
telefônicas é o Skype.
O Skype foi criado por Niklas Zennström. O programa utiliza uma rede distribuída ponto a ponto (P2P), que
foi desenvolvida inicialmente para aplicações de compartilhamento de arquivos, dividindo as atividades
computacionais e as distribuindo aos computadores dos usuários para fazer o processamento destas
atividades.
Este programa é de aquisição gratuita, podendo ser adquirido pela Internet. E além de estabelecer a
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comunicação por voz, ele também tem a função de mensageiro instantâneo.
Com o Skype, o usuário pode efetuar uma ligação telefônica para qualquer outro computador do mundo que
também tenha o Skype instalado, sem nenhum custo. A realização das ligações do computador para o
telefone fixo também é possível, sendo esses serviços chamados de SkypeOut e SkypeIN. Nesses serviços há
uma tarifa pela ligação, porém de baixíssimo custo. Alguns dos recursos adicionais do aplicativo são
ativados pela compra de créditos.
Dentre esses recursos que o Skype oferece estão:
Identificação de chamada: quando uma ligação telefônica é feita pelo Skype, ela pode ser identificada
por telefones fixos ou celulares do destino.
Envio de arquivos: o aplicativo permite a transferência de arquivos, independente do tamanho.
Encaminhamento de chamadas: as chamadas recebidas pelo Skype podem ser encaminhadas para um
telefone fixo ou celular.
Transferência de chamadas: semelhante ao recurso de encaminhamento, as chamadas que foram
recebidas ou que ainda estão em andamento, podem ser transferidas para telefone fixo ou celular.
Correio de voz: gravação e encaminhamento de mensagens das ligações não atendidas. A mensagem
de voz pode ser convertida para mensagem de texto.
Acesso remoto: a tela do computador de origem pode ser exibida para o computador de destino ou
vice-versa por meio do Skype.
Conferência: comunicação telefônica com vários participantes.
Ligações telefônicas com vídeo e videoconferência: o aplicativo permite a comunicação exibindo a
imagem entre origem e destino com uso de uma webcam.
Suporte a Wi-Fi: o aplicativo através de um notebook se conecta a hotsposts sendo o acesso pago por
minuto.
Envio de SMS: o Skype permite o envio de mensagens de texto para celulares.
Este aplicativo não recebe intervenções de firewalls, por utilizar a porta 80, a mesma usada por aplicações
Web. Ele também contorna problemas de NAT, nem sempre superados por outros softphones, e as chamadas
são criptografadas, para garantir privacidade. O Skype utiliza-se de protocolos e codecs proprietários, como
o codec iLBC. O aplicativo também não realiza chamadas de emergência.
Para a implementação do Skype, é feito primeiramente o download do softphone gratuitamente pela Internet
e posteriormente a sua instalação. Ao utilizar o programa pela primeira vez, é necessária a configuração de
um nome de usuário e senha, por exemplo: glaucia.da.silva.ribeiro1, o nome de usuário é semelhante ao de
um endereço de e-mail. Após isso o Skype oferece opções de adição de outros usuários.
A interface é bem simples de usar, com a exibição de uma lista de outros usuários (amigos), que estão
conectados (on-line), ou não conectados (off-line). O programa também oferece o armazenamento do
histórico das chamadas feitas.
Para efetuar uma ligação, por exemplo, para outro usuário on-line, basta dar duplo - clique no nome
correspondente, o destino ouvirá o som de uma companhia simulando um telefone, ligação esta que poderá
ser aceita ou rejeitada, através da opção correta no aplicativo. Ao atender a ligação, a comunicação por voz
se inicia, podendo ser encerrada por ambas as partes, com a opção “Desligar”.
A figura 14 ilustra a interface do programa Skype:
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Figura 14: Interface Skype
Devido a sua implementação proprietária, o Skype não utiliza os protocolos padronizados H.323, SIP, RTP e
codecs. Apesar de transportar voz sobre uma rede IP, como a Internet, ele pode não ser considerado uma
aplicação típica de VoIP. Ele pode ser classificado como uma aplicação VoIP numa rede P2P, com
funcionamento diferenciado em relação aos outros softphones.
VoIP entre telefones comuns
A telefonia IP já pode estar presente nas ligações telefônicas das residências. No nível de utilização, os
usuários não percebem diferenças impactantes ao realizar suas ligações, o diferencial existe na
implementação da infraestrutura da telefonia IP, e no custo das chamadas.
ATAs
Os ATAs são dispositivos que permitem a comunicação em VoIP por meio dos aparelhos telefônicos comuns.
Esse tipo de dispositivo faz a conversão dos sinais digitais e analógicos da voz durante a comunicação.
Como citado anteriormente na seção Comutação de Circuito e Comutação de Pacote deste tutorial parte
I, o adaptador conecta o telefone comum a Internet.
Os ATAs tem como características gerais suporte aos protocolos tipicamente utilizados na Internet, assim
como suporte ao protocolo SIP, além de se proverem de codecs de voz e soluções de segurança.
Com o uso de um ATA, o usuário não precisa inutilizar o seu aparelho de telefone comum, pois o custo de
um aparelho de telefone IP ainda é alto.
É necessária a contratação da provedora de serviços de VoIP, que fornecerá o ATA. Esse dispositivo contém
geralmente a interface RJ-45, que serve de conexão com o modem ADSL. Ele também se dispõe da
interface RJ-11 para conexão com o telefone convencional, a interface DC 12 VA para a conexão do cabo
de alimentação elétrica, e outras interfaces RJ-45 para conectar um computador ao ATA, para o uso de
configuração do dispositivo, que depois de configurado, o computador pode ser desconectado.
A figura 15 ilustra o esquema de conexão de um ATA ao telefone comum, ao modem ADSL e a um
computador para sua configuração:
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Figura 15: Conexão de ATA com demais dispositivos
A implementação e as configurações de um ATA envolvem alguns procedimentos. No modelo RT31P2 da
fabricante Linksys, com a provedora de serviços Terra VOIP, adotado como exemplo, os procedimentos
gerais são descritos a seguir:
Acessar o site da provedora de serviços VoIP para a criação do username e senha.
Conectar fisicamente o ATA aos demais dispositivos.
No computador, deve ser acessado via browser a página de configuração do ATA.
Na página de configuração, devem ser inseridas informações como:
tipo de conexão PPPoE;
usuário e senha de acesso a Internet, fornecidos pelos provedor da Internet anteriormente;
O passo 4 acima descrito se aplica quando o acesso a Internet é feito com endereçamento IP
dinâmico, no caso de endereçamento estático, outros procedimentos são realizados na página de
configuração do dispositivo ATA.
Realizar o salvamento das configurações.
Já com um aparelho de telefone comum conectado ao ATA, ainda na página de configuração do
dispositivo, preencher com informações de username e senha criados no site da provedora de serviços
de VoIP, é importante salientar que não são os mesmos username e senha de acesso a Internet.
O endereço do servidor de registro e proxy VoIP também deve ser preenchido, esse endereço dever
ser fornecido pela provedora.
Realizar o salvamento das configurações.
O aparelho de telefone pode então ser testado, se há o tom de linha, e a partir daí é possível realizar
ligações telefônicas com a tecnologia VoIP usando um telefone comum e um ATA.
Um detalhe importante na implementação do ATA, é a verificação da existência de um firewall configurado
no acesso a Internet, neste caso, algumas portas necessitam ser liberadas para que a comunicação VoIP
aconteça. Exemplos de portas a serem liberadas são a 5060 UDP, 5222 TCP e de 10.000 a 20.000 UDP.
Outro detalhe é o proxy da Internet que precisa estar desabilitado durante a configuração e funcionamento
do serviço VoIP.
A utilização do telefone conectado ao ATA é similar a uma ligação telefônica típica, a salvo que quando a
origem e o destino utilizem a mesma provedora VoIP, os usuários podem ter números telefônicos virtuais,
com extensão de 8 dígitos, por exemplo, independente da distância.
O ATA Linksys RT31P2 é mostrado na figura 16:
27
Figura 16: ATA Linksys RT31P2
A vantagem do uso do dispositivo ATA, é a mobilidade que pode trazer ao usuário que deseja realizar e
receber ligações em lugares diferentes, sem se preocupar com troca de números de telefones utilizando
apenas a conexão com a Internet. Além da já mencionada redução de custo em ligações.
A comunicação VoIP está se tornando cada vez mais presente no ambiente doméstico, principalmente
quando ela ocorre entre computadores com softphones. Mas há também as aplicações para o ambiente
corporativo, que serão abordadas a seguir.
Voz sobre IP: Aplicações VoIP no Ambiente Corporativo
A tecnologia VoIP é um grande atrativo para as empresas, devido a redução de custos em ligações
telefônicas e a convergência de dados e voz em uma única rede de comunicação. Entre as aplicações para o
ambiente corporativo estão os telefones IP, o PABX IP, que pode ser implementado com o sistema Asterisk,
e a wireless VoIP.
Telefone IP
O telefone IP é um aparelho criado para a telefonia IP, ele contém características exclusivas para lidar com a
tecnologia VoIP. Uma delas mais visíveis é a sua conexão RJ-45, diferente do telefone comum, que contém a
conexão RJ-11.
Esse tipo de telefone contém um sistema ativo que permite a conversação telefônica e acesso as
funcionalidades de um PABX IP. Ele também possui, de forma nativa os protocolos de sinalização H.323
e/ou SIP, e RTP para a transmissão de voz. O telefone IP necessita do endereço IP, que pode ser obtido pelo
servidor com o protocolo Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), possivelmente já existente na
rede. O aparelho também recebe suporte a segurança e os típicos codecs de voz.
A implementação de qualidade de serviço, (QoS), que é abordada na seção a seguir, pode ser incluída num
aparelho de telefone IP.
Modelos mais sofisticados desse tipo de telefone podem conter funcionalidades para a videoconferência.
Os telefones IP têm como outras características específicas a conexão direta a Internet, identificador de
chamadas, chamadas em espera, viva voz, configurações via browser, entre outros.
A figura 17 exibe um aparelho de telefone IP Cisco modelo SPA942 4-Line:
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Figura 17: Telefone IP Cisco SPA942 4-Line
O telefone IP se conecta diretamente a rede IP por meio de sua interface RJ-45, mas há também o telefone
Universal Serial Bus (USB).
O telefone USB é conectado ao computador, que terá um softphone instalado anteriormente para que a
ligação telefônica seja feita. Portanto o telefone USB só funciona enquanto o computador estiver ligado,
conectado a Internet e com o softphone em execução.
PABX IP
O PABX tradicional possui algumas características que o tornam estático e obsoleto em meio a era
tecnológica vivida nos dias atuais. Os PABXs utilizados atualmente na maioria das empresas têm o mesmo
funcionamento desde o início dos anos 80, quando foram desenvolvidos.
Além da tecnologia do PABX tradicional ser proprietária, fazendo com que os usuários fiquem limitados e
dependentes do fabricante na adição de novas funcionalidades, ele também traz custo de manutenção e
operação de técnicos especializados.
Já com a telefonia IP, um PABX IP tem sua arquitetura aberta, e ocorre a convergência de voz e dados para
a mesma rede de comunicação.
A base para a implementação do PABX IP é uma rede de computadores IP, existente em todas as empresas
que já informatizaram suas atividades. A nova arquitetura deve se compor de:
Um servidor de rede: que executará a aplicação de PABX. Esse servidor é chamado de controlador de
processo;
Telefones IP;
Computadores com softphone: que são considerados telefones virtuais IP;
Gateway: como já mencionado, integra a rede IP com a rede de telefonia tradicional, proporcionando
a comunicação com o exterior. Com o gateway, é possível permanecer com aparelhos telefônicos
comuns;
Gatekeeper: gerencia os terminais, como telefones IP, ATAs conectados aos telefones comuns e
computadores com softphones. Ele controla o acesso, as chamadas e a largura de banda utilizada pelos
terminais.
A figura 18 ilustra uma arquitetura típica de PABX IP:
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Figura 18: Arquitetura de PABX IP
Com a implementação de um PABX IP numa empresa, ocorre a redução dos custos de ligações a longas
distâncias, para telefones fixos e celulares, por meio da contratação de um provedor de serviço de telefonia
IP. Essa redução de custo é possível devido ao meio de transmissão ser uma rede IP. Os números dos ramais
VoIP e analógicos também podem ser unificados independentemente da distância entre uma matriz e suas
filiais.
Um PABX IP também traz flexibilidade na realocação dos ramais, o funcionário poderá mudar de sala, ou de
posição de sua mesa de trabalho, sem trazer a complexidade para mapeamento dos pares metálicos que
ocorre no PABX tradicional. Basta conectar o telefone IP em qualquer ponto da rede local, que o ramal
continuará o mesmo.
A mobilidade dos funcionários da empresa se torna mais versátil com o PABX IP, pois a localização é focada
no usuário, e não no ramal do telefone, fazendo com que as fronteiras geográficas não sejam mais um limite
para comunicação em termos de custo. O funcionário pode transportar um telefone IP para o seu destino,
conectá-lo na Internet, e ter acesso ao PABX IP da empresa. Assim também, se ele estiver ausente no
momento da chamada, a ligação telefônica pode ser encaminhada por correio de voz, via e-mail ou
mensagem de SMS, de acordo com os recursos adicionais implementados na aplicação.
O menor custo não se limita apenas a utilização, mas também na operação da rede de comunicação, pelo
fato do PABX IP ser baseado em padrões abertos, ele possibilita a adoção de equipamentos de diferentes
fabricantes, trazendo concorrência no mercado e menores preços.
Para a implantação do PABX IP, é necessário analisar o desempenho e as características atuais da rede de
computadores IP. A verificação do desempenho da conexão com a Internet é de extrema importância, para
que a telefonia IP seja de qualidade, no caso dos usuários utilizarem o sistema de PABX fora dos limites da
empresa.
O protocolo de sinalização VoIP, e os codecs utilizados devem ser observados. O H.323 é disponível, porém
o SIP tem a sua adoção mais difundida, devido as funcionalidades adicionais e o fato dele ser bem menos
complexo em relação ao H.323. O codec G.729 possui boa qualidade e baixo consumo por canal de voz.
Há vários provedores de serviço de telefonia IP, que podem ser utilizados ao mesmo tempo, para que o
PABX IP possa escolher as rotas de menor custo para as ligações.
Conhecer os recursos do PABX IP que serão implantados também é importante, para que eles sejam
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explorados ao máximo para trazer os benefícios esperados para a empresa.
O investimento de implantação é maior do que o PABX tradicional, mas o retorno desse investimento,
apesar de não ser imediato, ainda é vantajoso, pois aumenta a produtividade dos funcionários e reduz o
custo da operação.
E por fim, o PABX IP precisa ser protegido contra ameaças como qualquer outro equipamento de rede,
sendo instalado atrás de um firewall. Outra solução é reservar uma VLAN para os telefones e o PABX IP e
outra VLAN para os dados, e também uma VPN para os acessos dos funcionários ao PABX IP pela Internet,
além de outras soluções de segurança possíveis.
Uma implementação do PABX analógico pode ser considerada telefonia fixa, mas no caso do PABX IP, ele
provê muita mobilidade para o usuário, que pode trocar o seu telefone IP de lugar (para outra filial da
empresa, levar para uma viagem de negócios), por exemplo, permanecendo o seu funcionamento.
A tabela 5 compara o PABX analógico com o PABX IP:
Tabela 5: Comparação entre PABX analógico e PABX IP
ITEM
PABX ANALÓGICO
PABX IP
Comutação
Circuitos
Pacotes
Arquitetura
Centralizada
Distribuída
Limitado
Ilimitado
Escalabilidade
Complexa
Fácil
Convergência
Voz e dados em redes
diferentes
Voz e dados se convergem para uma
mesma rede
Configuração
Complicada
Fácil, normalmente
interface Web
Padrões
Fechados, proprietários dos
fabricantes.
Abertos, independe de fabricantes.
Ampliação
ramais
de
baseada
numa
Como último detalhe a ser descrito sobre o PABX IP, é que essa aplicação também pode receber os nomes
de PABX virtual e IPBX.
Asterisk
O Asterisk é um software de código aberto que realiza a função de um PABX IP. O Asterisk utiliza os
protocolos SIP e IAX.
A empresa Digium provê soluções em telefonia e se dedica a fabricar e comercializar o hardware, ou seja,
placas de comunicação e aparelhos para a utilização do sistema Asterisk, além de custear o desenvolvimento
do projeto do software.
O funcionamento do Asterisk se baseia em quatro componentes: protocolo, canal de comunicação, codecs, e
a aplicação em si. Ele também possui um banco de dados interno chamado de Asterisk DataBase (AstDB),
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nesse banco de dados permanecem as funcionalidades adicionais programadas no servidor de PABX IP.
O Asterisk suporta os seguintes codecs: G.711; G.723.1; G.726; G.729; GSM; iLBC; LPC10 e Speex.
Ele também oferece os seguintes recursos:
Correio de voz;
Sistema de mensagens unificadas: mensagens de correio de voz e fax encaminhados para a caixa
postal do e-mail do usuário;
Distribuidor automático de chamadas e fila de atendimento: chamada em vários ramais e música de
espera;
Sala de conferência: todos os usuários podem discar para um ramal virtual e são conectados por meio
de senhas;
Gravação de voz: pode ser reproduzida a partir de arquivo;
Transferência de chamadas: o usuário pode transferir a ligação do seu ramal para o outro;
Captura de chamadas: o usuário transferir a ligação do outro ramal para o seu;
Bilhetagem: informações de todas as chamadas telefônicas. É importante salientar que a bilhetagem
não é o mesmo que tarifação. Portanto o recurso de bilhetagem do Asterisk não calcula valores de
cobrança para as chamadas, somente coleta informações;
Distribuição automática de chamadas para call center;
Conexão com banco de dados MySQL: para o processo de bilhetagem.
Para a implementação de um PABX IP utilizando o Asterisk, há diversos passos a serem seguidos
relacionados a instalação e configuração do servidor. Como destaque estão os arquivos de configuração
extension.conf, que realiza toda a lógica de funcionamento do servidor Asterisk; sip.conf, que configura
contas de usuários utilizando o protocolo SIP; e iax.conf, que configura as contas de usuários utilizando o
protocolo IAX.
O Asterisk é uma aplicação bem estruturada para um PABX IP, com a vantagem de ser um software de
código aberto, as configurações podem ser customizadas livremente, para atender as necessidades do
ambiente de PABX.
Wireless VoIP
A tecnologia VoIP pode ser aplicada no ambiente sem fio, baseando-se no padrão IEEE 802.11 que é
definido para a Wireless Local Area Network (WLAN). Esse padrão permite que os dados sejam
transmitidos através de ondas eletromagnéticas onde várias conexões podem existir em um mesmo ambiente
sem que uma interfira na outra, contanto que operem em frequências diferentes, sem a presença de cabos
para as conexões. Uma conversa telefônica VoIP pode ser realizada com celulares, que traz mais uma vez, a
redução de custos nas ligações, benefício muito importante no ambiente corporativo.
Com VoIP, a possibilidade da integração de celulares em redes baseadas em IP ocorre devido a aplicação
cliente VoIP no celular se aproveitar da infraestrutura de dados da empresa, que pode utilizar as redes
móveis apenas para uma parte do percurso da ligação. Dessa forma, aproveita-se a rede IP para o transporte
da ligação com maior capacidade de tráfego possível. A aplicação VoIP do celular se comunica com um
servidor VoIP por meio da rede sem fio. Essa aplicação que envolve VoIP numa WLAN é chamada de Voz
sobre WLAN (VoWLAN).
Na modalidade VoWLAN, o celular é conectado a rede local sem fio da empresa por meio da aplicação
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cliente VoIP que se comunica com o servidor. A ligação telefônica é encarada pela rede como mais uma
aplicação acessando seus recursos.
Um funcionário da empresa que utiliza VoWLAN, tem outros benefícios, como o recebimento de fax,
e-mails, compromissos e acesso a arquivos da empresa. Se uma conversa telefônica for considerada
importante, ela pode ser gravada no servidor, e depois enviada como anexo de e-mail.
Nesse tipo de aplicação, o celular se torna parte da rede IP, do qual os cuidados e a manutenção dele passam
a ser uma tarefa do departamento de Tecnologia da Informação. Por meio da rede WLAN, o celular pode ter
os seus softwares atualizados, e também a realização de backups do sistema do dispositivo.
A utilização de um telefone IP na rede WLAN também é possível, contanto que o aparelho suporte o padrão
802.11, como ocorre com modelo WIP310 Wireless-G da empresa Cisco. O aparelho é exibido na figura 19:
Figura 19: Telefone IP Cisco WIP310 Wireless-G
As diversas aplicações da tecnologia VoIP necessitam em comum da qualidade de serviço, para que haja
uma comunicação telefônica eficiente. A qualidade de serviço será abordada na próxima seção.
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Voz sobre IP I: Considerações finais
Este tutorial parte I procurou descrever o funcionamento do sistema de telefonia atual e a possibilidade da
implementação de VoIP em sua presente estrutura, comparou os tipos de comutação de informações
analógicas e digitais para subsequente análise sobre a comutação na telefonia tradicional, e na Voz sobre IP,
apresentou formalmente a tecnologia VoIP, seu surgimento e exemplos de seu funcionamento em alguns
cenários de comunicação, discutiu a estreita relação entre a tecnologia VoIP e a telefonia IP, descreveu e
comparou os protocolos usados em VoIP, e finalmente apresentou as diversas aplicações da telefonia IP no
uso doméstico e corporativo, como softphones, ATAs, telefones IP, centrais de PABX IP, e telefonia móvel.
O tutorial parte II analisará os aspectos de Qualidade de Serviço (QoS), descreverá s aspectos de segurança
que envolvem a tecnologia, abordará a difusão da tecnologia no Brasil, relacionada com a regulamentação
da VoIP pelos órgãos competentes, tecerá considerações sobre as expectativas, o crescimento eminente e os
desafios de VoIP, e finalmente apresentará as considerações finais sobre a tecnologia VoIP, que pode se
tornar cada vez mais presente na vida cotidiana.
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Voz sobre IP I: Teste seu entendimento
1. Qual das alternativas a seguir representa um dos componentes principais de um sistema telefônico
tradicional?
Loops locais.
Troncos de conexão.
Estações de comutação.
Todas as anteriores.
2. Qual é a diferença entre VoIP e Telefonia IP?
Telefonia IP é a tecnologia, e VoIP é o uso dessa tecnologia para fornecer funcionalidades e qualidade
iguais as da telefonia tradicional.
Não existe diferença entre esses dois termos.
VoIP é a tecnologia, e Telefonia IP é o uso dessa tecnologia para fornecer funcionalidades e qualidade
iguais as da telefonia tradicional.
Nenhuma das anteriores.
3. Qual são os componentes normalmente encontrados no uso de VoIP no ambiente corporativo?
Asterix.
Alternativa 1, 3 e 4.
PABX IP.
Telefone IP.
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