VOIP
Voz sobre IP
Redes Wireless
Aula 11 – VOIP: características técnicas
Prof. Espec. Diovani Milhorim
CODECs



Codificam e descodificam dados analógicos para
transporte sobre redes digitais (independe/ do tipo de
rede)
 Série g para audio;Série h para video
Comum - pulse code modulation (PCM)
 amostragem -> quantização -> codificação
 G.711: 8000 Hz x 256 Níveis Q= 64 kbit/s
codecs podem oferecer compressão e detecção de
silêncios
Codificação de Voz
codecs comuns usados na VoIP:
Data Rate
(Kbps)
Representative
Voice Quality
(MOS)
Delay
(ms)
Complexity
(MIPS)
G.711 PCM
64.0
4.3
0.125
0
G.721 ADPCM
32.0
4.1
0.125
6.5
G.726 Multirate ADPCM
16 - 40
2.0 - 4.3
0.125
6.5
G.723 MP-MLQ ACELP
5.3, 6.3
4.1
70
25
G.728 LD-CELP
16.0
4.1
2
37.5
G.729 CS-ACELP
8.0
4.1
20
34
G.729a CS-ACELP
8.0
3.4
20
17
Codec
Componentes VOIP
Terminal

Um sistema final onde terminam comunicações e as suas cadeias
de dados (media).

Telefone hardware ou software, Videofone

Há uns concebidos para uso por pessoas e outros para
resposta automática

Tem atribuído um endereço IP

Podem ser usados vários terminais no mesmo IP mas são
independentes

Na maior parte das vezes um terminal pode ter mais que
um endereço que são usados para o chamar…

Se forem usados servidores de Telefone IP os terminais
registam-se.
Telefones VoIP
Escolhas possíveis:
 Telefone Hardware
 Telefone software
 Adaptador de
telefone analógico
Skype
Skype




Aplicação VOIP mais
popular
Chamadas gratuitas
para outros utilizadores
Skype
Chamadas baratas (~
?/min) para fixos e
móveis
Várias funcionalidades
adicionais
Componentes VOIP
Servidores


Podem também fornecer mecanismos
adicionais de encaminhamento de
chamadas
São também responsáveis pela
autenticação de registos, autorização
dos participantes nas chamadas e
elaboração de contabilização
Recomendação ITU-T H.323

Define os componentes, procedimentos e
protocolos necessários para prover
comunicação de multimídia em redes
locais sem garantia de banda

Pode ser usado em redes de pacotes
Componentes do H.323




Terminais
Gateways
Gatekeepers
MCUs (Multipoint Control Units)
Componentes do H.323
Terminais




Aplicações que rodam no cliente para a comunicação
em tempo real
Também chamados Endpoints
Suportar pelo menos áudio
Módulos do software:

Controle - admissão e registros de usuário

Codec - (des)compressão de áudio e vídeo

Dados - compartilhamento para cooperação
Componentes do H.323
Gateways




Provê a conectividade e interoperabilidade
global entre as redes
Conversão entre diferentes tipos de codecs
Mapeamento de sinalização de chamadas
Mapeamento de sinalização de controle
Componentes do H.323
Gatekeepers




Tradução de endereços
Controle de Admissão
Controle de Banda
Gerência de Zona
Componentes do H.323
Multipoint control units (mcus)
Uma unidade de controle multiponto,
ou servidor de conferência permite
que dois ou mais terminais H.323 se
conectem e participem de uma
conferência multiponto.
Recomendações ITU H.323



O padrão H.323 é parte da família de
recomendações ITU-T (International
Telecommunication Union
Telecommunication Standardization sector)
H.32x
O padrão H.323 é completamente
independente dos aspectos relacionados à
rede.
O protocolo H.323 utiliza em suas diversas
funcionalidades uma família de
Recomendações ITU-T
Benefícios do H.323

Independência da rede

Interoperabilidade de equipamentos e

aplicações

Independência de plataforma

Representação padronizada de mídia

Flexibilidade nas aplicações clientes

Interoperabilidade entre redes

Suporte a gerenciamento de largura de banda
Protocolos e Normas
H.323 - RAS
Descoberta do gatekeeper, registro de dispositivo
e gerenciamento de chamada
Procedimento de descoberta do gatekeeper
Processo pelo qual o dispositivo determina em
que gatekeeper ele deve se registrar. O
procedimento pode ser manual, onde o
dispositivo é pré-configurado com o endereço de
transporte do gatekeeper, ou automático.
H.323 - RAS
Registro -O registro é o procedimento pelo qual
um dispositivo terminal se junta a uma zona e
informa ao gatekeeper seus apelidos H.323 e o
endereço TSAP (endereço IP e a porta TCP/UDP)
Admissão -Ao realizar qualquer chamada, um
dispositivo deve enviar ao gatekeeper um pedido
de admissão para que possa ser identificado o
endereço do destino e para que a chamada possa
ser autorizada
H.323 – Protocolos de transporte
TCP: protocolo confiável
UDP: protocolo não confiável
Serviço Confiável Serviço Não-confiável
H.245
H.225
Audio Streams
Call Control
TCP
RAS RTCP RTP
UDP
IP
H.323 – Real time protocol (RTP)
Protocolo de transporte de dados com características
de tempo real
Cabeçalho RTP contém informações de marcação de
tempo e número de sequência, quer permite ao
receptor reconstruir o “timing” produzido pelo
remetente
O número de sequência pode ser usado pelo receptor
para estimar a taxa de perda de pacotes Indica o tipo
de codificação usada pelo remetente A codificação
pode variar dinamicamente
H.323 – Real time protocol control (RTPC)



Transmissão periódica de mensagens de
controle para todos os participantes de uma
sessão
Informações sobre o remetente
Informações sobre a qualidade de recepção
A taxa de transmissão é controlada.
Uma mensagem RTCP do tipo “bye” é
enviada sempre que um participante deixa a
conferência.
H.323 – Segurança

As conexões associadas ao protocolo H.225 (RAS
e Q.931) são estabelecidas em portas fixas

os fluxos associados ao protocolo H.245 e à mídia
(RTP e RTCP) utilizam portas dinâmicas

Firewalls e NAT são um sério obstáculo à
implementação destes protocolos
SIP (Session Initiation Protocol)

Protocolo de controle ao nível de aplicação




Essas sessões multimédia incluem




Pode estabelecer, modificar e terminar sessões e
chamadas multimídia.
Baseado no protocolo HTTP
Arquitetura Cliente/servidor.
conferências multimédia
ensino à distância
telefone sobre IP
O SIP pode convidar participantes


para sessões unicast como Multicast
O iniciador não precisa de ser membro da sessão para a
qual é convidado
SIP (Session Initiation Protocol)

Arquitetura SIP
Servidores SIP

Servidor Proxy SIP



Servidor SIP Redirect


reencaminha a sinalização de chamada funcionando tanto
como cliente como servidor
Funciona de forma transacional, isto é, não mantém informação
de estado
Redirecciona chamadas para outros servidores
Servidor SIP Registrar


Aceita pedidos de registo dos servidores
Mantém informações de utilizadores num Servidor de
Localização (como o GSM)
SIP- sinalização

O protocolo SIP é baseado no HTTP e assim como ele
suporta qualquer tipo de carga em seus pacotes.

O protocolo SIP funciona em uma arquitetura cliente
servidor e suas operações envolvem métodos de
requisição e resposta como observado no HTTP.

Chamamos de sinalização o envio e recebimento destas
requisições
SIP- sinalização

O SIP define dois tipos de mensagens: REQUEST e
RESPONSE.

Uma mensagem do tipo REQUEST é enviada de um
cliente a um servidor e apresenta o formato indicado a
seguir:

As mensagens REQUEST podem ter vários métodos
(Method), e cada método representa uma ação
requerida,
SIP- sinalização
Métodos SIP request





REGISTER: uma mensagem com este método envia informações
sobre identificação e localização do usuário;
INVITE: este método é utilizado quando se deseja convidar um novo
participante para uma sessão já existente ou para uma nova sessão;
BYE: método utilizado para encerrar a participação numa sessão;
ACK: Uma mensagem com este método é enviada por um usuário
que mandou um INVITE para avisar que uma mensagem do tipo
RESPONSE foi recebida. Portanto, para toda mensagem com um
ACK deve existir uma mensagem anterior com INVITE.
O campo REQUEST URL é um SIP URL e é usado dentro da
mensagem para indicar quem originou a mensagem (From), qual o
destino corrente da mensagem (Request URL) e qual o destino final
(To).
SIP- sinalização
Exemplo de mensagem SIP request.
SIP- sinalização
Métodos SIP response

Uma mensagem do tipo RESPONSE é enviada após
uma mensagem do tipo REQUEST ter sido recebida e
processada, e apresenta o formato indicado a seguir:

O campo SIP version da mensagem RESPONSE possui
a mesma função da mensagem REQUEST. Portanto,
garante a interpretação correta das mensagens SIP.
SIP- sinalização
Métodos SIP response
O campo Status code possui um número inteiro que identifica o resultado do
processamento da mensagem REQUEST a qual a mensagem RESPONSE
se refere. Esse campo apresenta as seguintes informações:




INFORMATIONAL: informa que a mensagem REQUEST foi recebida e esta
sendo processada;
SUCCESS: informa que a mensagem foi recebida, entendida, processada e
aceita;
CLIENT ERROR: informa que o servidor não pode processar a mensagem
REQUEST, devido algum problema interno;
GLOBAL FAILURE: informa que a mensagem REQUEST não pode ser
processada em nenhum servidor disponível.
O campo Reason phrase é uma frase textual com o objetivo de informar de
forma resumida o significado do valor do campo Status code.
Gateway Asterisk: O que é?



Um software completo de PABX
software para plataformas Linux
desenvolvido pela Digium (M.S.)
Faz a comutação de chamadas num
PBX, tradução de CODECs, e várias
aplicações
Software Open Source sob licença
GNU