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Monografia Completa sobre o sistema de voz sobre IP
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1
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BELO HORIZONTE
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM INFORMÁTICA -
DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE
CAMPUS LOURDES
Voz sobre IP ( Voip )
ALAN KARDEC DE MIRANDA
Data de entrega (12/2000)
Monografia apresentada à banca examinadora para a conclusão do Curso Superior de (TECNOLOGIA EM INFORMÁTICA - DESENVOLVIMENTO DE ESTRUTURA DE DADOS E VOZ IP),
sob o título: “Voz sobre IP”.
Autor: Alan Kardec de Miranda Orientador: José de Ameida Tavares Mendes
AGRADECIMENTOS:
Primeiramente agradeço a Deus por ter feito com que eu estivesse
aqui para a conclusão de mais uma etapa de minha vida.
Agradeço também a meu Pai, Alonso Miranda, minha mãe, Ana
Miranda, A minha esposa, Váléria Cristina Armond de Miranda, A minhas
duas filhas, Luana e Eluany que na hora do descanso me deram a
motivação maior de continuar este trabalho.
Agradeço também aos meus colegas de classe que me ajudaram de
forma direta e indireta na conclusão do curso.
E não poderia deixar de agradecer a todos os professores,
coordenadores, monitores,...
2
Faço um agradecimento em especial ao meu coordenador de
monografia, José de Almeida Tavares Mendes, por ter orientado o caminho
para a elaboração do trabalho de conclusão de curso.
DEDICATÓRIA
Dedico está trabalho de conclusão de curso aos meus Pais, Alonso
Miranda e Ana miranda, a minha esposa Valéria Cristina Armond de
Miranda, a todos os meus familiares a todos os meus colegas/amigos que
torceram para mim e a todos professores que me ajudaram na elaboração do
trabalho.
.
RESUMO
Para uma melhor apresentação este trabalho será dividido em duas
etapas. Na primeira estarei abordando o funcionamento da tecnologia de Voz
sobre IP (protocolos H.323, SIP e Megaco e a troca de sinalização entre os
mesmos).
Na segunda parte será apresentado um projeto de implementação em um
ambiente empresarial onde foi realizado um estudo da infra-estrutura de telefonia
existente para a tecnologia VoIP, esta implementação teve como principal objetivo
a redução de custo nas ligações, pois foram interligados os 8 sites da empresa
todos utilizando o protocolo H.323.
Palavras Chave
Voip, Telefonia IP,Implementação do Voip.
ABSTRACT
This work being to show the firts part of work to standed to explicated
to function of voice techologe about IP ( protocol H.323, SIP and Megaco and
exchange the signal).
The second part to being to show a implant project in the business
where to achievw study about infra-stucture phone to exist for technologi VoIP
this implementation have to object principal the reductios cost to ring up,
because were site of business utilizing the protocol H.323.
3
Key Words
Voip, Phone IP,Implementation of Voip.
SUMÁRIO
Agradecimentos .............................................................................................. 3
Dedicatória ...................................................................................................... 4
Resumo ........................................................................................................... 5
Abstract ........................................................................................................... 6
Lista de Figuras ............................................................................................... 9
Lista de Tabelas ............................................................................................. 10
Nomenclatura ................................................................................................. 11
1. Introdução ................................................................................................... 13
2. Funcionamento de Voz sobre IP.................................................................. 14
2.1 O que é VoIP ............................................................................................. 14
2.2 Funcionamento do VoIP ............................................................................ 14
2.2.1 Voz.......................................................................................................... 15
2.2.2 QOS ( Qualidade de Servi co ) .............................................................. 15
2.2.3 Codec ................................................................................................... 15
2.3 Economia ................................................................................................. 16
2.4 Protocolos ................................................................................................ 17
2.4.1 H323 ..................................................................................................... 17
2.4.1.1 Arquitetura H.323 .............................................................................. 17
2.4.1.2 Componente do H.323 ...................................................................... 19
2.4.1.3 Benefícios do H.323 .......................................................................... 25
2.4.2 Sip ........................................................................................................ 26
2.4.2.1 Arquitetura SIP ................................................................................ 26
2.4.2.2 Componente do SIP ........................................................................ 26
2.4.3 SIP x H.323 ........................................................................................ 29
2.4.4 Megaco .............................................................................................. 29
2.4.4.1 Arquitetura Megaco ........................................................................ 29
2.5 Troca de Sinalização ............................................................................ 31
2.5.1 RTP ................................................................................................... 31
2.5.2 RTCP ................................................................................................ 31
2.5.3 RAS .................................................................................................. 31
4
2.5.4 Q. 931 .............................................................................................. 31
2.5.5 H.245 ............................................................................................... 32
3. Arquitetura Voz sobre IP ....................................................................... 33
3.1 PC para PC ......................................................................................... 33
3.2 PC para Servidor para PC ................................................................. 33
3.3 Hibridas .............................................................................................. 34
3.4 H.323 .................................................................................................. 35
3.4.1 PC para PC ......................................................................................35
3.4.2 PC para Servidor ............................................................................ 36
3.5 SIP ..................................................................................................... 38
3.5.1 PC para PC .................................................................................... 38
3.5.2 PC para Servidor ........................................................................... 39
4. Estudo de Caso .................................................................................. 40
5. Conclusão .......................................................................................... 46
Referências Bibliográficas ................................................................... 47
Direitos Autorais ................................................................................... 49
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Comunicação entre dois terminais ............................................................17
Figura 2. Arquitetura H.323 ......................................................................................19
Figura 3. Componentes H.323 .................................................................................19
Figura 4. Estrutura de um Terminal H.323 .........................................................21
Figura 5. Estrutura de Camada Gatekeeper ......................................................23
Figura 6. Estrutura de Camada Gateway ..........................................................24
Figura 7. Entidade SIP ......................................................................................28
Figura 8. Arquitetura MGCP ..............................................................................30
Figura 9. Arquitetura PC para PC .....................................................................33
Figura 10. Arquitetura Gateway ........................................................................34
Figura 11. Troca de Sinalização ......................................................................35
Figura 12. Sinalização H.323 PC para PC ......................................................36
Figura 13. Sinalização H.323 PC para PC ......................................................37
Figura 14. Sinalização SIP PC para PC ..........................................................39
Figura 15. Sinalização SIP PC para Servidor ..................................................39
5
Figura 16. Topologia de Rede .........................................................................44
Figura 17 – Retorno com a Implementação ....................................................45
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Siglas ................................................................................................ 11
Tabela 2. Padrões H.323 .................................................................................. 20
Tabela 3. Mensagens do MGCP ...................................................................... 30
Tabela 4. Mensagens do SIP ............................................................................ 38
Tabela 5: Cronograma de Atividades ................................................................ 40
Tabela 6: Equipamentos Ultilizados .................................................................. 44
NOMENCLATURA (SIGLAS)
Siglas Significado
VoIP Voz sobre IP VoATM Voz sobre ATM VoFR Voz sobre FrameFralay QOS Quality of Service PABX Central de comutação automática interno e externo SLA Service Level Agreement RTP Real Time Protocol ITU-T International Telecomunication Union LAW Local Area netWork WAM Wide Area NetWork MCU Multi-ponto RAS Registration Admission and Status RTP Real-Time Transport Protocol MC Multipoint Controller MP Multipoint Processors ISDN Integraded Service Digital NetWork IP Internet Protocol GK Gatekeeper GRQ GatekeeperRequest GRJ Gatekeeper Rejection GCF Gatekeeper Confimation RRQ Registration Request ARQ Admission Request ACF Admission Confimation URQ Unregister Request ARJ Admission Rejection
6
DRQ Desingage Request SIP Session Initiation Protocol IETF Internet Enginnering Task SDP Session Description Protocol PSTN Packet Switched Telephone Network MGCP Media Gateway Control Protocol RTP Real Time Protocol RTCP Real Time Control Protocol
Tabela 1: Siglas
1 . Introdução
A tecnologia (Voz sobre IP) VoIP foi criada através de pesquisas feitas
por empresas privadas, que tinham como principal objetivo fabricar hardware
para telefonia, no primeiro momento com a experiência de trafegar voz utilizando
uma rede de dados, que possui um protocolo proprietário. A comunicação era
feita através de um cliente PC com outro cliente PC. Ao passar um tempo
separou-se em, VoATM (voz sobre ATM), VoFR (voz sobre Frame Relay), mas
com o grande aumento da Internet evoluiu para VoIP, passando a utilizar uma
rede com protocolo TCP/IP para trafegar a voz, porém a tecnologia ainda não
tinha um protocolo proprietário [1].
O VoIP permite a digitalização de voz e o empacotamento de dados IP
para a transmissão em uma rede que utilize os protocolos TCP/IP.
Esta tecnologia vem crescendo dia após dia e por se tratar de um assunto
de grande importância dentro da empresa a qual trabalho, fez com eu
escolhesse o tema VoIP para a elaboração do Trabalho de Conclusão de Curso.
Outro motivo é pela participação em uma implementação do sistema de
VoIP entre uma sede e sete filiais interligando equipamentos Ericsson e Cisco;
Estarei abordando os conceitos da Tecnologia VoIP: Economia com a
tecnologia de VoIP, seus protocolos ( H.323, SIP e MGCP) e troca de
sinalização.
7
2. Funcionamento de Voz sobre IP
2.1 O que é VoIP
É uma tecnologia que faz o encaminhamento da voz através de
pacotes IP, tornando possível a realização de chamadas telefônica (com
qualidade) através da rede de dados. Por se tratar de uma tecnologia
popular, hoje já temos operadoras de telecomunicação voltada para está
tecnologia. A tecnologia faz com que as redes de telefonia utilizem o mesmo
caminho das redes de dados para transmitir voz. Desta forma é possível que,
usando um microfone, caixa de som e um software apropriado, se faça uma
ligação para telefones fixo utilizando o computador. Este tipo de serviço é
chamado de Softphone (cada fabricante possui o seu Software), existem
também aparelhos telefônicos que já são aparelhos apropriados para as
redes IP chamado de aparelhos IP ( utilizando o mesmo critério cada
fabricante possui o seu equipamento).
Para termos uma qualidade na transmissão de voz é necessário que
os pacotes que estão transmitindo a voz tenham prioridade dentro do
roteador e para que isto aconteça, é necessário que a rede possua a
tecnologia de QOS (Quality of Service), mais abaixo será abordado as
principais características desta tecnologia.
O VoIP também já está sendo aplicado em PABX (Central de
comutação automática interno e externo), os conhecidos sistemas de ramais
telefônico.
2.2 Funcionamento do VoIP
Para que se tenha uma transmissão de voz dentro da rede, o VoIP
captura a voz, que é transmitida de forma analógica e a transforma em
pacotes de dados, que são enviados por qualquer rede TCP/IP. Desta forma,
é possível trabalhar com esses pacotes pela Internet. Quando o destino
recebe os pacotes, estes são transformados em sinais analógicos e
transmitidos de uma maneira que seja possível de ouvir.
Para que a tecnologia VoIP funcione bem deve-se ter um investimento
com o serviço de QOS, ou seja, qualidade de serviço que irá priorizar a voz
dentro da rede. Para que isto se torne possível, a solução é o aumento da
largura de banda, ou seja, o aumento da velocidade de transmissão e
8
recepção de dados. Como o acesso á Internet em banda larga é cada vez
mais comum, principalmente em empresas, o VoIP passou a se beneficiar
disso. Apesar da velocidade ser um ponto importante ela não é suficiente.
2.2.1 Voz
Podemos definir a voz humana como uma forma de onda mecânica
com freqüências principais na faixa que vai de 300 Hz a 3,4 kHz. Quando
tratamos de voz para telefonia temos uma grande preocupação com a
reprodução com a distância do terminal receptor, pois podemos perder em
termos de qualidade.
Já para a telefonia digital, como próprio nome já diz a voz é codificada
em formato digital, que é multiplexado no tempo de forma a compartilhar
meios de transmissão. Com o sinal digital de áudio a telefonia tem um grande
ganho em termos de performance, tendo vantagens como: baixa taxa de
ruído, uma certa estabilidade e reprodutividade.
.
2.2.2 QoS – Qualidade de Serviço
O QoS é a qualidade de serviço na rede. A qualidade de serviço nas
redes IP é um ponto muito importante para um bom desempenho do começo
ao fim das aplicações em VoIP. É necessário um conhecimento dos
mecanismos utilizados, parâmetros, algoritmos e protocolos, para que se
tenha uma QoS que tenha um resultado dentro da rede.
É necessário exigir determinados parâmetros o qual é um requisito da
QoS como: (atrasos, vazão, perdas, ...) .
Quando o QoS é solicitado, a aplicação recebe o nome de SLA
(Service Level Agreement) . Esta solicitação defini quais parâmetros
devem ser garantidos para que as aplicações possam ser executadas
com qualidade.
2.2.3 Codec
É um dispositivo que codifica ou descodifica um sinal. Por exemplo,
companhias telefônicas utilizam codecs para converter sinais binários
transmitidos pelas redes digitais em sinais analógicos para rede analógica.
9
Alguns exemplos de codecs são G723 e G.711, juntamente com o
protocolo RTP ( Real Time Protocol ) [9].
Este processo é dividido em duas partes:
Análise da voz: este processamento é responsável por converter a voz
em um formato digital, para que seja guardada de forma coerente nos
sistemas de comutação e transmitida em redes digitais ou rede IP.
São chamadas de digital speech encoding [9].
Sintetização da voz: este processamento é responsável por converter
a voz da forma digital para forma analógica, própria para a audição
humana[9].
2.3 Economia
Se uma empresa já transmite dados entre suas unidades poderá obter
uma grande economia utilizando essa rede para o tráfego de voz,
aproveitando o link de dados que geralmente é sub-utilizado na maioria do
tempo. E se a empresa ainda não transmite dados a melhor opção é adotar
uma solução que utilize Voz sobre IP.
Em qualquer das situações, a economia com ligações locais e
interurbanas viabiliza o retorno do investimento em curto espaço de tempo.
Essa economia é resultado:
De ligações telefônicas a custo zero;
De envio e recebimento de Fax sem nenhum custo;
Da utilização de uma única infra-estrutura para prover serviços de link
de dados e telefonia.
A tecnologia de VoIP permite reduzir o custo das ligações entre
empresas que possuem links de dados interligando suas unidades. Neste
cenário a tecnologia permite a redução do custo das chamadas, pois a
empresa já paga um custo fixo pelo uso da rede de dados de uma provedora
de serviços (Embratel, Brasil Telecom, etc). A voz do usuário é transformada
em pacotes IP (Internet Protocol), e trafegam dentro da rede de dados da
empresa. Devemos lembrar que para termos qualidade audível nas ligações,
é necessário investir em equipamentos de conectividade de rede (roteadores
e switches) QoS (Qualidade de Serviço), para que o pacote de voz tenha
sempre prioridade ao trafegar na rede, pois a voz é sensível ao atraso e
variações (delay e jitter) [5].
10
Há questões levantadas quanto ao uso de usuários domésticos que
possuem o serviço ADSL, de utilizarem a tecnologia de VoIP, porém não há
garantia de qualidade na ligação, pois a rede não tem QoS, tornando a
chamada inaudível em alguns momentos. Dependendo do tipo de interface
podemos conectar um PABX ou um telefone diretamente no roteador. Todas
as ligações entre as corporações (Matriz-Filiais), são redirecionadas na rede
de dados da empresa. Ligações externas, são redirecionadas para a rede da
telefonia local.
2.4 Protocolos
Estarei abordando agora os três protocolos que são mais usados
quando falamos de Telefonia VoIP são ele: H.323, SIP e Megaco. Será
apresentado seus funcionamentos e os componentes que fazem parte destes
protocolos.
2.4.1 H323
O protocolo H.323 do ITU-T (International Telecomunication Union) [16],
estabelece padrões para a codificação e descodificação das informações de
vídeo e áudio além de ser totalmente independente da rede.
O H.323 é um dos principais protocolos quando falamos em tecnologia
VoIP, a seguir veremos seu funcionamento.
2.4.1.1 Arquitetura H.323
O H.323 é um padrão que pode ser utilizado em qualquer topologia de
rede ou seja apenas uma ligação ponto a ponto, utilizando um segmento de
rede ou até mesmo vários segmentos interligados.
A figura 1 mostra a comunicação entre dois terminais H.323 em uma
rede baseada em pacotes.
11
Figura 1: Comunicação entre dois terminais [15]
O H.323 especifica o uso de áudio, vídeo e dados em uma
comunicação multimídia, sendo que apenas o suporte à mídia de áudio é
obrigatório. Mesmo sendo somente o áudio obrigatório, cada mídia, quando
utilizada, deve seguir as especificações do padrão. Pode-se ter varias formas
de comunicação, envolvendo áudio (telefonia IP), áudio e vídeo
(vídeoConferência), áudio e dados e, por fim, áudio, vídeo e dados.[15]
Esta arquitetura é utilizada em redes LAN e WAM, e também em redes
que não possuem qualidade de serviço, ou seja, redes que sofram com
atrasos de pacotes. A figura 2 apresenta a arquitetura do H.323. Na parte
superior da figura está a rede LAW, onde quatro terminais, podem utilizar
todas as vantagens desta arquitetura, incluindo vídeo conferências
simultâneas em múltiplos pontos. A transmissão de voz sobre IP utiliza
apenas uma porção da totalidade desta arquitetura. A comunicação em
múltiplos pontos necessita da unidade controladora H.323 multi-ponto (MCU).
As capacidades do H.323 podem ser estendidas através da WAN e
disponibilizadas através de dispositivos H.323. Esta é a principal função do
dispositivo gatekeeper ( Citado posteriormente na página 22 deste trabalho ).
Se um gatekeeper não esta presente, todos os dispositivos devem ser
capazes de gerar suas próprias mensagens de sinalização. Todos os links de
WAN são mantidos por um ou mais gateways H.323. Qualquer rede após o
gateway H.323 não é contemplada pela recomendação H.323, porém o
gateway pode interagir com vários tipos de dispositivos em diversas de redes.
12
Figura 2: Arquitetura H.323 [15]
2.4.1.2 Componentes do H.323
O H.323 é compatível com diversas aplicações e produtos multimídia,
podendo utilizar várias topologias de redes que utilizem o protocolo IP. Ele
possui quatro componentes principais para se estabelecer um sistema de
comunicação baseado em rede, sendo eles: terminais, gateways,
gatekeepers e unidade de controle multiponto.
A figura 3 mostra os componentes do protocolo H.323 padrão.
13
Figura 3: Componentes H.323 [12]
O H 323 especifica os componentes, protocolos e procedimentos que
são necessários para obter serviços de comunicação multimídia em tempo
real como voz e vídeo. O H.323 realiza gerenciamento de largura de banda,
multimídia, interface entre LANs e controle de chamadas. Os elementos do
H.323 podem realizar a comunicação através de diversas tipo de redes como,
redes ponto a ponto, ponto a multiponto, e até mesmo, segmentos múltiplos
com topologias complexas desde que estas redes utilizem protocolo IP.
As entidades H.323 também trabalham com os terminais H.310 em
B-ISDN, terminais H.320 em N-ISDN, terminais H.321 em B-ISDN, terminais
H.322 em LANs QoS garantidas, entre outros. Este protocolo faz parte do
terminais H.32x. A tabela 2 mostra uma lista de vários padrões, aplicados ao
H.323 [15]:
Padrões Significado
H.225 Procolo de controle de chamada H.245 Protocolo de controle de mídia H.261 Codec de vídeo para 64 kbps ou mais H.263 Codec de vídeo para menos de 64 kbps G.711 Codec de áudio PCM para 56/64 kbps G.722 Codec de áudio para 7 kHz em 48/56/64 kbps G.723 Codec de fala para 5,3 e 6,4 kbps G.723 Codec de fala para 5,3 e 6,4 kbps G.728 Codec de fala para 16 kbps
14
G.729 Codec de fala para 8/13 kbps
Tabela 2: Padrões H.323
2.4.1.1.1 Terminais H.323
É um computador onde está implementado o serviço de telefonia IP,
atuando como terminal de serviço de telefonia IP, como terminal de voz,
vídeo e dados, através de recursos multimídia. Esses são os clientes da LAN
que fornecem comunicação em tempo real e bidirecional.
Todos os terminais H.323 têm que suportar o H.245, Q.931,
Registration, Admission and Status (RAS) e RTP.
Os terminais são as entidades da LAN que realizam a comunicação
em tempo-real nas duas direções com outra entidade H.323. Os roteadores
permitem a comunicação tempo-real entre os terminais H.323 e outros
terminais numa rede de longa distância, ou com outros roteadores. A figura 4,
apresenta o esquema de uma estrutura do terminal H.323.
Estas entidades tem como função codificar e descodificar os pacotes
de áudio, além de suportar funções de sinalizações da unidade de controle do
sistema.
Figura 4: Estrutura de um Terminal H.323 [15]
15
2.4.1.1.2 MCU
O MCU (Multipoint Control Unit) é um elemento responsável por gerar
e cuidar da conferência entre três ou mais usuários H.323.
O H.323 tem como características fazer com que o MCU seja
obrigatório em conferências com mais de dois usuários que sigam estes
padrões, tendo em vista o uso de protocolos orientados a conexão para o
controle das conferências. Essa característica impede a utilização completa
de transmissão multicast (como no padrão IETF SIP) [15].
Um MCU consiste de um MC (Multipoint Controller) e MP (Multipoint
Processors). O MC é responsável por controlar conferências com mais de
dois participantes, utilizando os protocolos de sinalização e controle do H323.
O MP realiza funções de chaveamento de mídia entre os usuários.
2.4.1.1.3 Gatekeeper
A função do gatekeeper é fazer a tradução de endereços, e o controle
de acesso à LAN por terminais e roteadores.
O “gatekeeper” (GK) é um elemento H.323 que age como um ponto
central para todas as chamadas dentro de uma determinada “zona H.323”.
Esse conceito de zona refere-se muito mais à gerência do “gatekeeper” do
que a qualquer outra entidade H.323 [9].
Este componente é considerado o mais importante de uma rede
H.323. Agindo como um ponto central de uma “zona H.323”, ele pode
oferecer uma série de serviços aos seus “clientes” cadastrados. Entre esses
serviços, destaca-se o controle da sinalização de chamada.
O “gatekeeper”, utiliza o H.245 para realizar as funções de negociação
de capacidades e de recursos quando uma chamada esta ocorrendo.
Capacidades e recursos podem ser considerados como sendo a banda de
transmissão ou de recepção disponível ou mesmo o tamanho do “buffer”
destinado à comunicação tanto no transmissor quanto no receptor. Em
16
qualquer momento pode haver a troca de capacidades dos terminais
(codecs), sendo o gatekeeper o gerenciador desta tarefa.
Uma zona H.323 é o conjunto de dispositivos finais (terminais,
“gateways” e MCUs) que são gerenciados por um “gatekeeper”. Os terminais
H.323 se registram nos “gatekeepers” para enviar e receber chamadas. Os
“gatekeepers” fornecem serviços de rede para os componentes da zona que
gerenciam. As suas principais funções são:
Tradução de endereços aliases para endereços IP ou IPX;
Gerenciamento de largura de banda, permitindo a definição da quantidade
máxima permitida para os recursos da conferência;
Roteamento de chamadas H.323;
Controle do número e do tipo de conexões permitidas;
Controle de admissão de acesso em uma “zona H.323”;
Muitas das atribuições ligadas ao “gatekeeper” são essenciais à
comunicação H.323 na Internet. Os usuários não desejam, por exemplo,
trabalhar com endereços de rede, mas sim com nomes que sejam facilmente
associáveis às pessoas. Além disso, é de se esperar que existam
mecanismos que permitam ou não a inclusão de determinado usuário ao
“gatekeeper”.
De uma maneira geral, as funções de registro, admissão e estado do
“gatekeeper” são desempenhadas pelo protocolo RAS (Registration,
Admission and Status).
Uma mensagem RAS básica é a GRQ (GatekeeperRequest). Nessa
mensagem são enviados os aliases que o terminal deseja possuir, sendo
escolhido pelo "gatekeeper” aquele de maior prioridade e que já não esteja
em uso por outro terminal.
Para localizar um “gatekeeper” pode-se utilizar dois métodos. O
primeiro é através do seu endereço de rede, na porta UDP 1719 (porta
padrão). Uma outra maneira é utilizar mensagens multicast, num processo de
localização dinâmica. Está localização utiliza o endereço de grupo multicast
224.0.1.41 (todo “gatekeeper” é membro desse grupo), agora na porta UDP
1718.
A figura 5 mostra a estrutura de Gatekeeper.
17
Figura 5: Estrutura de Camada Gatekeeper [15]
2.4.1.1.4 Gateway
É o elemento que fica entre uma rede de telecomunicação e uma rede
IP, como o sistema telefônico convencional (RTPC), rede integrada de
serviços digitais (RDSI), rede de telefonia celular; de forma a permitir a
ligação entre as duas redes.
Um gateway H.323 é o ponto final da rede que fornece comunicação
em tempo real nas duas direções entre terminais H.323 em uma rede IP e
outros terminais ITU ( Internation Telecomunication Union ) em uma rede
comutada ou para outro gateway H.323. Eles executam a função de
translação entre diferentes formatos de dados. Os gateways são opcionais
em uma LAN onde os terminais se comunicam diretamente, mas quando os
terminais precisam se comunicar com um ponto final em outra rede, esta
comunicação é feita através do gateway pelos protocolos H.245 e Q.931.
A figura 6 mostra a estrutura de um Gateway.
18
Figura 6: Estrutura de Camada Gateway [15]
2.4.1.3 Benefícios do H.323
O VoIP possui inúmeros benefícios. Segue abaixo alguns deles:
Não depender da rede: pelo fato do H.323 ser um padrão criado para
ser usado em redes baseada em pacotes, com rede IP. Na maioria
dos caso as redes convencionais possuem uma infra-estrutura com
protocolos de transporte baseados em pacotes, sendo assim o padrão
H.323 é usado nestas tecnologia permitindo a utilização das
aplicações em multimídia sem que sofra mudanças.
Interoperabilidade de equipamentos e aplicações: ele permite
interoperabilidade entre dispositivos e aplicações de diferentes
fabricantes.
Independência: o H.323 não determina o hardware ou sistema
operacional a ser usado. Desse modo, as aplicações H.323 podem ser
de naturezas diversas voltadas para mercados específicos, que vão
desde software de vídeo conferência executado em PCs, a telefones
IP, adaptadores para Tv a cabo, sistemas dedicados, etc.
Padronização de mídia: ele estabelece codificadores para compressão
e descompressão de sinais de áudio e vídeo. Ele também prevê
mecanismos de negociação dos codificadores a serem utilizados
numa conferência a fim de que os seus participantes encontrem um
subconjunto comum entre si.
19
Flexibilidade nas aplicações entre cliente: podendo envolver a uma
conferência H.323, clientes com capacitações multimídia diferentes. É
possível que um terminal com suporte apenas para áudio participe de
uma conferência com terminais que tenha suporte adicional de vídeo
ou dados.
Interoperabilidade entre redes: sendo possível estabelecer
conferências entre participantes localizados numa LAN em outras
redes completamente diferentes, como a rede telefônica pública ou
ISDN. O H.323 prevê o uso de codificadores que são comuns a vários
tipos de redes. Isto é possível através da utilização do componente
gateway.
Suporte a gerenciamento de largura de banda: o tráfego dos fluxos de
vídeo e áudio é caracteristicamente consumidor de largura de banda
em uma rede. O padrão provê mecanismos de gerenciamento que
permitem delimitar a quantidade de conferências simultâneas e a
quantidade de largura de banda destinada às aplicações H.323. Além
do mais, o H.323 também prevê facilidade de contabilidade de uso dos
recursos da rede que podem ser usadas para fins de cobrança. Isto é
possível através da utilização do componente gatekeeper.
Suporte em conferência multiponto: com três ou mais participantes
simultâneos.
Suporte a multicast:ele suporta técnicas de multicast nas conferências
multiponto. Uma mensagem multicast envia um único pacote a todo
um subconjunto de destinatário na rede sem replicação. Esse tipo de
transmissão usa a largura de banda de uma forma mais eficiente que
as transmissões unicast. [15]
2.4.2 SIP
O protocolo SIP (Session Initiation Protocol) [16] é um padrão da
Internet Enginnering Task Force ( IETF). Ele tem semelhanças com o
protocolo HTTP. Esta semelhança está no cabeçalho do protocolo, ou seja,
quando falamos de requisição de resposta para qualquer início de sinalização
entre usuários.
20
O protocolo SIP também é muito utilizado quando falamos em VoIP, a
seguir estaremos vendo seu funcionamento.
2.4.2.1 Arquitetura SIP
Este protocolo foi criado para estabelecer sinalização com mais de um
usuário ao mesmo tempo, ou seja, em conferência utilizando a rede, de uma
forma totalmente independente do conteúdo de mídia da chamada. Assim
como o HTTP, o SIP leva os controles da aplicação para o terminal,
eliminando a necessidade de uma central de resposta.
Uma transmissão de chamadas permite que os usuários especifiquem
onde eles estão para que possa receber a chamada. As pessoas que estão
na chamada podem gerenciar a mesma, com isso o usuário faz a conferência
ou desfaz a conferência.
2.4.2.2 Componentes SIP
Arquitetura SIP é composta dos seguintes componentes:
2.4.2.2.1 Terminal SIP
Este componente é o software de estação final. Ele trabalha como um
usuário solicitando a inicialização de sessão e também funciona como um
servidor pois ele emite resposta a um pedido de chamada. Sendo assim
podemos dizer que a arquitetura é formada por cliente/servidor. Este
componente é muito inteligente, ele faz o gerenciamento e o armazenamento
das chamadas. Ele consegue estabelecer chamadas de um endereço similar
a um endereço de web ou número de telefone [16].
2.4.2.2.2 Servidor Proxy SIP
Este componente é conhecido como next-hop pois ele recebe uma
solicitação e envia para outro servidor ou para os usuários. Possui
21
informações com o intuito de bilhetagem das chamada, e corresponde a uma
entidade intermediária contendo tanto um UAC quanto UAS. Seu objetivo
compreende o encaminhamento das solicitações recebidas para os próximos
servidores SIP ou terminais, que fazem parte do caminho até o destino
(serviço de roteamento).
A entidade Servidor Proxy SIP também pode operar com comunicação
stateful ou stateless. O stateful pode dividir as chamadas pela ordem que
chegaram, sendo assim faz com que muitas extensões estejam tocando de
uma vez e o primeiro que atender pega a chamada. Isso significa que pode
utilizar o telefone atrávez de um desktop SIP, celular SIP e suas aplicações
de videoconferência de qualquer lugar. Esta entidade usa métodos para
resolver a solicitação ao endereço de host, inserindo busca de DNS, busca
em base de dados [16].
2.4.2.2.3 Servidor de registro SIP
Este componente recebe a solicitação sobre a localização corrente de
cada usuário. Aceita solicitação de registro permitindo que os usuários
registrem suas presenças. Pode estar localizado no mesmo meio físico de um
servidor proxy ou servidor de redirecionamento [16].
2.4.2.2.4 Servidor de redirecionamento SIP
Esta entidade também recebe solicitações, determina um outro
servidor e retorna aos usuários que solicitarão o endereço do usuário
requisitado. Usualmente é utilizado, somente o servidor de redirecionamento
ou o servidor de proxy [16].
22
2.4.2.2.5 Servidor de localização
Esta entidade oferece o servidor de localização de um determinado
usuário na rede [16].
A seguir a figura 7 mostra o funcionamento das entidades do SIP
citadas acima.
Figura 7: Entidade SIP [3]
A figura acima esta mostrando o funcionamento dos componentes do
SIP, segue. O cliente SIP faz a solicitação para o servidor local, este servidor
envia a solicitação ao servidor de redirecionamento que devolve a endereço
ao servidor local que envia a solicitação para o servidor proxy que envia a
solicitação para o servidor de localização que faz a consulta na base de
dados local. Após isso, é enviado ao outro servidor proxy que envia ao
destino.
O SIP utiliza o SDP ( Session Description Protocol ). Esta ferramenta de
conferência foi criada para descrever sessões de áudio, vídeo e multimídia
ele também é um produto do grupo de trabalho MUSIC e é muito usado
atualmente no contexto do MBONE, a rede de comunicação multicast que
funciona na Internet.
O principal objetivo do SDP é definir uma sintaxe padrão [3].
2.4.3 SIP X H.323
23
Estes dois protocolos são padrões para o caminho da chamada. O
H.323 tem como seu grande sucesso a interligação com as redes PSTN
(Packet Switched Telephone Network) e aplicações desktop e
videoconferêncial. O protocolo SIP foi desenvolvido par uso com a Internet. A
tecnologia H.323 nos próximos 2 anos ficará responsável pelo gerenciamento
de conferências. Já o SIP se tornando mais usado quando o MCU SIP,
gateways e servidores passarem além do beta, ou seja, já está comercial.
Hoje podemos dizer que entre este dois protocolos, o H.323 é o mais usado,
mas o SIP vem crescendo dia após dia, tanto que hoje o protocolo SIP é o
mais comercializado.
2.4.4 Megaco
Os protocolos MGCP ( Media Gateway Control Protocol ) da ITU-T/IETF
e Megaco baseiam-se numa arquitetura centralizada, na qual os dispositivos
da banda da rede (os telefones) possuem uma capacidade limitada,
tornando-os mais baratos e simples de serem construídos.
2.4.4.1 Arquitetura Megaco
Os protocolos MGCP ( Media Gateway Control Protocol ) da ITU-
T/IETF e Megaco baseiam-se numa arquitetura centralizada, na qual os
dispositivos da banda da rede (os telefones) possuem uma capacidade
limitada, tornando-os mais baratos e simples de serem construídos.
Toda a inteligência está no núcleo da rede, em equipamentos chamados
Call Agents, de forma muito parecida com o que existe hoje na rede
telefônica convencional (PSTN-Public Switched Telephone Network), uma
vez que os terminais (endpoints) são inteiramente dependentes das
instruções, inteligência e controle providos pelos Call Agents.
O MGCP foi desenvolvido pelo IETF (órgão que padroniza protocolos
da Internet), e o Megaco é resultado de um desenvolvimento conjunto entre o
IETF e o ITU (órgão de padronização de protocolos de telecomunicações),
resultando num melhoramento do MGC.
24
É um protocolo que trabalha basicamente como mestre/escravo, onde
os gateways devem executar os comandos pelo agente de chamadas (call
agent).
A tabela 3 mostra uma lista com as mensagens do MGCP.
Mensage Significado
MG - Media Gateway Processa a conversão dos dados do formato da rede de circuito para o formato da rede de pacotes
MGC - Media Gateway Controller
Gerencia as conexões nas redes de pacotes, através dos agentes de chamada
SG - Signalling Gateways
Interface para a rede de sinalização SS7 da rede de telefonia pública comutada (RTPC) Gerencia as chamadas multicast ( conferência ) MCU - Multipoint
Conference Unit Tabela 3: Mensagens do MGCP
A figura 8 apresenta a arquitetura MGCP onde temos duas redes que utilizam
o protocolo MGCP falando entre si, passando por um rede IP.
Figura 8 : Arquitetura MGCP [8]
O MGCP foi desenvolvido com a idéia de ser um protocolo simples e
de baixo custo. O protocolo procura padronizar a troca de mensagens com
diversos outros protocolos, como o H.323 e o SIP.
Além da interligação do MGCP com o SIP e o H.323, ele oferece os
serviços básicos das redes de telefonia, esse protocolo possui um elemento
dedicado para controlar a sinalização com as redes de telefonia.
O celebro da rede está centralizada nos MGC’s, que centralizam o
controle e a gerência da rede [8].
25
2.5 Troca de Sinalização
Agora estaremos vendo os protocolos que são responsáveis pela
sinalização do H.323, SIP e Megaco.
2.5.1 RTP – Real Time Protocol
É um protocolo que proporciona um serviço de entrega fim-a-fim para
dados com característica de tempo real como o áudio e vídeo.
Proporciona identificação de tipo de payload, numeração sequencial,
informação de tempo ( timestamping ) e monitoração da entrega. Não contém
mecanismo para entrega em tempo adequado, nem garante qualidade de
serviço, não garante nem a entrega e nem uma seqüência ordenada de
entrada, suporta transferência de dados para múltiplos destinos (multicast) se
a rede de transporte oferecer também esse serviço, permitindo aplicações
como armazenagem de dados em seqüência, simulação interativa distribuída,
medições e controle [7].
2.5.2 RTCP – Real Time Control Protocol
É um protocolo que atua em conjunto com RTP exercendo as funções
de controle. Sua principal função é fazer a realimentação da qualidade da
entrega e conduzir informações sobre os participantes em uma sessão em
andamento [7].
2.5.3 RAS (H.225) – Registration Admission and Status
26
É um protocolo usado entre os gateway e o gatekeeper. Suas funções
são, registrar o gateway, localizar o gateway e controlar o acesso de
terminais [8].
2.5.4 Q.931 ( Sinalização H.225 Sinalização de chamadas)
Sinalização para conexão inicial de dois pontos finais, onde a troca e o
transporte das mensagens de sinalização são feitos por uma conexão
confiável. Essa troca de mensagem pode ser feita diretamente entre os dois
pontos finais ou pode ser encaminhada através do gatekeeper. A escolha é
feita pelo gatekeeper durante a fase de registro no RAS [7].
2.5.5 H.245 Sinalização de Controle
Troca de informações entre dois pontos finais para abrir e fechar
canais lógicos e ajuste de capacidade dos terminais [7].
3. Arquiteturas VoIP
Existem três arquiteturas básicas de implementação do VoIP são elas:
3.1 PC para PC
Arquitetura onde todo o tratamento do sinal de voz é realizado pelos
computadores, sendo a chamada de voz estabelecida com base no endereço
IP do receptor. Dois computadores se comunicam para troca de informações
de voz. Essa arquitetura possui uma variante onde o PC é substituído por um
telefone com capacidade de codificação de voz e implementação do
protocolo IP ou seja um aparelho IP.
A seguir veja na figura 9 ilustrando a arquitetura PC para PC
27
Figura 9 : Arquitetura PC para PC
3.2 PC / servidor / PC
Esta arquitetura utiliza um telefone padrão para gerar e receber a
chamada telefônica sobre a internet. O usuário que chama para o Gateway
de telefonia IP mais próximo de sua localização. Este Gateway reconhece e
valida o número telefônico do usuário e solicita a este que forneça o número
do usuário de destino.
O Gateway de entrada identifica o Gateway de saída mais próximo do
usuário de destino e inicia com este uma sessão para a transmissão de
pacotes de voz ( utilizando o protocolo H323 ou SIP). O Gateway de saída
chama o telefone receptor e, após a chamada ser atendida, inicia-se a
comunicação com o sinal de voz sendo enviado através de datagramas de IP
entre os Gateways.
A codificação e empacotamento do sinal de voz no Gateway de origem,
enquanto a decodificação e desempacotamento são feitos no Gateway de
destino. A digitalização do sinal de voz pode ser feita na central ( Gateway ),
ou no telefone. Veja a figura 10 monstrando a arquitetura PC / Servidor / PC:
28
Figura 10 : Arquitetura Gateway
3.3 Hibridas ( PC / PSTN )
O usuário A chama um número de acesso ao serviço de telefonia
sobre a Internet. A chamada é roteada pela rede pública para o comutador de
telefonia IP. O Gateway solicita ao usuário A que informe o número do
telefone de destino. Este número é enviado ao Gatekeeper. O Gatekeeper
determina o endereço IP do Gatekeeper de destino baseado no número do
telefone de destino. Um pacote IP requisitando a informação de status
(disponibilidade) do
Gateway de destino é enviado ao Gatekeeper de destino. O Gatekeeper de
destino responde à requisição provendo as informações de disponibilidade e
endereço IP do Gateway de destino. O Gatekeeper de origem transfere estas
informações para o Gateway de origem. O Gateway de origem estabelece um
canal de comunicação com o Gateway de destino. Este canal é identificado
por uma Variável de Referência de Chamada (Call Reference 3 Variable –
CRV), que será usada por ambos os Gateways durante toda a chamada para
identificar os pacotes IP associados com esta chamada em particular. O
Gateway de destino seleciona um tronco de saída para a rede pública e envia
uma sinalização ao comutador da rede pública solicitando que o mesmo
estabeleça uma chamada com o número telefônico indicado. Se a chamada
pode ser completada com sucesso, uma mensagem de sinalização IP é
29
enviada pelo Gateway de destino para o Gatekeeper de destino e deste para
o
Gatekeeper de origem. O Gatekeeper sinaliza ao Gateway de origem, e este
encaminha sinalização para a rede telefônica de origem indicando que o
terminal de destino está sendo chamado (tom de campainha). Após iniciada a
conversação, pacotes de voz são trocados na rede IP entre os Gateways,
durante a chamada.
Abaixo segue a figura 11 monstrando esta ligação.
Figura 11: Arquitetura PC/PSTN
3.4 Sinalização H.323
Estaremos explicando agora a troca de mensagens durante uma
chamada de PC/PC e PC/Servidor/PC do H.323 e do SIP.
3.4.1 H.323 PC para PC
A ligação têm início quando o usuário A chama o usuário B,
conhecendo o IP do usuário B. O usuário A envia uma mensagem de SETUP,
na porta conhecida como canal de sinalização de chamada, usando uma
conexão TCP. Essa mensagem é tratada pelo H.225. Assim que o usuário B
recebe a mensagem de SETUP ele envia uma mensagem de
CALLPROCEDING, dizendo que a ligação está em processo. Ele envia
também as mensagem de ALERTING e CONNECT. Uma dessas mensagens
devem ser recebidas pelo o usuário A antes que o SETUP se temporize.
Quando um dos usuários resolvem finalizar a chamada uma
mensagem de ENDSESSION COMMAND é enviada ao outro usuário que
30
também retorna a mesma mensagem ao usuário que solicitou o
cancelamento da ligação. Após o solicitante ter recebido a mensagem de
ENDSESSION COMMAND ele envia uma mensagem de REALEASE
COMPLETE, informando que a ligação foi encerrada.
Veja abaixo a figura 12 demonstrando a troca de sinalização do
protocolo H.323 PC para PC [7] .
Figura 12: Sinalização H.323 PC para PC [7]
3.4.2 H.323 PC / Servidor / PC
A ligação tem início quando o usuário A chama o usuário B,
suponhamos que os usuários já estão cadastrados no servidor. O usuário A
envia ao servidor uma mensagem de ARQ, quando o servidor recebe a
solicitação do usuário A, ele envia ao usuário A uma mensagem de ACF,
informando que o servidor aceitou a solicitação do usuário A, após isso o
usuário A envia ao usuário B uma mensagem de SETUP, quando o usuário B
recebe está mensagem ele envia uma mensagem de ARQ ao servidor,
quando o servidor recebe a solicitação do usuário B, ele envia ao usuário a
uma mensagem de ACF, informando que o servidor aceitou a solicitação do
usuário B, assim que o usuário B recebe a confirmação do servidor ele envia
31
uma mensagem de CALLPROCEDING, informando que a ligação está sendo
processada ele também envia uma mensagem de ALERTING ao usuário A,
logo em seguida uma mensagem de CONNECT é enviada pelo usuário B ao
usuário A
Quando um dos usuários resolvem finalizar a chamada uma
mensagem de ENDSESSION COMMAND é enviada ao outro usuário que
também retorna a mesma mensagem ao usuário que solicitou o
cancelamento da ligação. Após o solicitante ter recebido a mensagem de
ENDSESSION COMMAND ele envia uma mensagem de REALEASE
COMPLETE, informando que a ligação foi encerrada, após isso uma
mensagem de DRQ é enviada ao servidor pelos dois usuários o servidor
envia aos mesmo uma mensagem de DCF, informando que os dois usuários
não estão mais conectados.
Veja abaixo a figura 13 demonstrando a troca de sinalização do
protocolo H.323 PC para Servidor [9].
Figura 13: Sinalização H.323 PC para PC [9]
3.5 Sinalização SIP
O SIP usa seis mensagens para fazer a sinalização de uma ligação,
são elas:
Veja a tabela 4 as mensagens:
32
Mensage Significado
INVITE Mensagem enviada pelo chamador, tentando estabelecer a conexão. O INVITE também poder ser enviado durante uma conexão para modificar o estado que a ligação se encontra. Ele utiliza o SDP como parâmetro.
ACK Mensagem que informa o chamador, recebeu a confirmação do Invite. OPTIONS Mensagem que é enviado, com o sentido de pesquisar as características do chamador.
BYE Mensagem usada para finalizar um ligação.
CANCEL Mensagem que cancela a requisição que tiver processando naquele momento. Ele também é responsável por informar o cabeçalho do SIP.
REGISTER Mensagem responsável por cadastrar o endereço do usuário no servidor.
Tabela 4: Mensagens do SIP [15]
3.5.1 SIP PC para PC
A ligação tem inicio quando o usuário A, envia o INVITE para o usuário
B. Neste momento a mensagem é roteada e devolvida ao usuário A,
informando que a requisição está sendo transmitida. Quando a mensagem
chega ao destino, o usuário B recebe uma mensagem de RINGING que
informa ao usuário A que está aguardando uma resposta do usuário B, neste
momento é enviado uma mensagem ACK ao usuário A.
Quando um dos participantes resolve finalizar a conexão, a mensagem
BYE é enviada. Assim que o outro usuário recebe o BYE ele também envia o
BYE para finalizar a conexão.
A figura 14 apresenta a sinalização PC para PC no SIP [7].
Figura 14 : Sinalização SIP PC para PC [7]
33
3.5.3 SIP PC / servidor / PC
A ligação tem início quando o usuário A e o usuário B se registram no
servidor. Após o registro o usuário A envia o INVITE para o usuário B. Neste
momento a mensagem é roteada e devolvida ao usuário A, informando que a
requisição está sendo transmitida. Quando a mensagem chega ao destino, o
usuário B recebe uma mensagem de RINGING que informa ao usuário A que
está aguardando uma resposta do usuário B, neste momento é enviado uma
mensagem ACK ao usuário A.
Quando um dos participantes resolve finalizar a conexão, o BYE é
enviado ao servidor, que desregistra o usuário e passa para o outro usuário
que envia o BYE para o servidor que também desregistra o mesmo.
Segue abaixo a figura 15 demonstrando esta ligação [7].
Figura 15 : Sinalização SIP PC para Servidor [7]
4. Estudo de Caso
O estudo de caso que estarei apresentando é de uma determinada
empresa que optou por fazer a troca de toda a infra-estrutura existente pela
tecnologia VoIP, utilizando o protocolo H.323.
O principal objeto da empresa é ter uma economia com ligações DDI,
DDD e entre sites.
34
4.1 Planejamento
O planejamento é o primeiro ponto a ser realizado e o mais importante
dentro de uma implementação, seja ela qual for.Na fase de planejamento é
que se consegue prever e fazer correção de alguns erros que possam ocorrer
durante a implementação. É claro que ocorrem problemas durante a
implementação mesmo com um bom planejamento. Podemos também ter
uma noção de tempo para implementação.
É dentro do planejamento que definimos que será o responsável por
cada etapa da implementação. No estudo de caso abaixo fiquei responsável
por fazer toda a programação nas centrais Ericsson (Troca de Versão,
instalação e programação). Para as programações e troca de equipamentos
dentro da rede da empresa foi selecionando o administrador da rede da
própria empresa e para as ativações das centrais CISCO foram contratadas
pessoas da própria CISCO.
4.1.1 Estudo da rede
Assim com o planejamento o estudo da rede é fundamental, pois é
nesse estudo que iremos definir quais equipamentos serão utilizando na
implementação de quais pontos devem ser melhorados para que não
tenhamos problemas com a tecnologia.
4.1.2 Implementação de 1 filial e 7 sites
Na implementação o primeiro passo foi estudar todos os equipamentos
que estavam interligados e o que poderia dar problema na implementação.
Após o estudo da rede foi feito um cronograma com as atividades que seriam
realizadas durante o projeto. Veja abaixo na tabela 5 o cronograma.
35
Tabela 5: Cronograma de Atividades
Após o estudo da rede e o planejamento, foi constatado que iríamos
interligar VoIP entre os oito sites.
Na atual infra-estrutura , temos três centrais telefônica Ericsson
MD110 uma em Monte Mor – SP, outra em São Paulo –SP e a outra em
Ponta Grossa -PR, cinco centrais Simens Raicom 100 uma em Ribeirão Preto
-SP, outra em Porto Alegre – PO, outra em Belo Horizonte – MG, outra em
Goiania –GO e outra Recife –PE interligadas via Frame Realy sabendo que o
ponto central de interligação é Monte Mor.
4.1.2.1 Primeira fase
Data Atividade 01-03-2000
a 07-03-2000 Fazer a troca de versão da central de Monte Mor de BC9 para BC12. (Alan Miranda). 01-03-2000
a 07-03-2000 Fazer a troca e atualizações do serviço de rede (Administrador de Rede). 14-03-2000
a 20-03-2000
Fazer a troca da central de Campinas de Raicom 100 para uma central da Ericsson Bp128i ( Alan Miranda).
21-03-2000 a
27-03-2000 Fazer a troca da central de Belo Horizonte de Raicom 100 para uma central da Ericsson Bp128i ( Alan miranda).
04-04-2000 a
10-04-2000
Fazer a troca da central de Porto Alegre de Raicom 100 para uma central da Ericsson Bp128i (Alan Miranda).
04-04-2000 a
10-04-2000 Fazer a troca de versão da central de Ponta Grossa de BC8 para BC12. 16-04-2000
a 17-05-2000 Fazer a troca de versão da central de São Paulo de BC8 para BC12. (Alan Miranda). 18-04-2000
a 24-04-2000 Fazer a troca da central de Recife de Raicom 100 para uma central CISCO. (Empresa CISCO).25-04-2000
a 01-05-2000 Fazer a troca da central de Goiânia de Raicom 100 para uma central CISCO.(Empresa CISCO).02-05-2000
a 16-05-2000 Resolver problema que ocorreram durante a implementação.
36
A primeira fase foi trocar a versão da central de Monte Mor de BC 9 para
BC12. A versão BC9 não possui a tecnologia VoIP e a versão BC12 faz com
que a central além de tratar ramais analógico e digital ela também trata a
tecnologia VoIP. Como nas outras fase os prazos foram estabelecido. Nesta
parte não foi encontrado nenhum problema com a atualização.
Paralelo com isso foram atualizados e trocados os equipamento para
que a rede suporte a nova tecnologia VoIP.
4.1.2.2 Segunda fase
Na segunda fase foi trocada a central de Campinas de Raicom 100 para
uma central Ericsson BP128i. Esta central também trata a tecnologia VoIP.
Interligamos um cartão IPU com a rede de dados, podendo então o site
de Monte Mor conversar com Campinas através da rede LAN.
Ao contrário de Monte Mor em Ribeirão Preto foi detectado um grande
problema com qualidade de voz entre os dois sites. A princípio achamos que
o problema estava com o QOS, foi revisto toda a parte de programação do
QoS para encontrar possíveis erros, mas não foi encontrado, foram revistos
também todas as programações entre as centrais, mas não foi encontrado
nenhum erro.
4.1.2.3 Terceira fase
Mesmo com problemas de inteligibilidade de voz (Picote) entre os sites
de Monte Mor e Ribeirão Preto foi feita a troca da central de Belo Horizonte,
também para uma central da Ericsson BP128i.
Após implementado foi detectado o mesmo problema de Campinas
Logo pensamos que existia algum problema comum entre as duas
localidades.
4.1.2.4 Quarta fase
Ainda sem uma solução para os problemas foi implementado Porto
Alegre, que também apresentou o mesmo defeito. Mas com essa
implementação foi descoberto um ponto muito importante. As ligações entre
BP128i para BP128i não estavam apresentando o defeito, seria apenas
quando um dos BP128i ligava para MD110 em Monte Mor, que ocorria o
problema.
37
4.1.2.5 Quinta fase
Ainda sem saber o que estava causando o defeito, foi feita a troca da
central de Ponta Grossa que era uma versão BC8 para BC12 a mesma coisa
que foi feita em Monte Mor.
Desta implementação chegamos em uma conclusão, que o problema
estava em Monte Mor pois somente ligação para Monte Mor estava com o
problema de picote.
Antes de entrar na sexta fase, fizemos um novo estudo da rede e uma
coisa que suspeitamos foi Frame Realy, pois apenas em Monte Mor tínhamos
o serviço ativo, onde São Paulo, Goiânia e Recife ainda passavam por Monte
Mor para ligar para outros sites. Após ter surgido esta duvida entramos em
contato com o fornecedor do serviço que informou que o problema não era
com o equipamento deles e sim com as centrais ou o QOS.
4.1.2.6 Sexta fase
Nesta fase fizemos a mesma coisa que Ponta Grossa trocamos a
versão da central São Paulo de BC8 para BC12. Como nas outras, o
problema também aconteceu.
4.1.2.7 Sétima fase
Esta fase foi diferente de todas as outras, pois a tecnologia de VoIP
mudou de fabricante, foi instalada uma central totalmente IP, uma central da
CISCO.
Após a implementação da nova tecnologia em Recife encontramos o
mesmo problema das outras implementações.
Como só estava faltando mais uma central a ser implementada,
tratamos de correr, pois após esta central implementada o serviço de Frame
Realy, seria desativado do site de Monte Mor.
4.1.2.8 Oitava fase
Como em Recife foi instalada uma central da CISCO em Goiânia. Após
implementado Goiânia desativamos o Frame Realy de Monte Mor. Sendo
assim, resolvemos todos os problemas, caso o defeito esteja com Monte Mor.
Após desativação do Frame Realy de Monte Mor, São Paulo era o site
que estava apresentado mais problemas, as outras centrais ainda estavam
apresentando problemas, mas com um volume menor. Solicitamos a empresa
38
que monitora os Links um aumento na banda entre os sites de Monte Mor e
São Paulo de 256m para 1G, resolvendo então o problema entre São Paulo e
Monte Mor.
Após o VoIP implementado, temos uma redução de custo de 100%,
para as localidades, pois apenas pagamos o custo de locação do link.
Segue abaixo na figura 16 a topologia da rede após
implementação.
Figura 16 : Topologia de Rede
Descrição dos Equipamentos Utilizado na implementação 1- Central Telefonica Marca – Ericsson Modelo – MD 110 Versão – BC12 2 – Central Telefônica Marca – Ericsson Modelo – BP128i Versão – R15 3 – Roteador para Telefonia Marca – CISCO Modelo – Versão -
Tabela 6: Equipamentos Utilizados
39
4.1.2.9 Última fase
Após todos os sites interligados via VoIP, começamos a trabalhar com o
problema de inteligibilidade de voz ( Picote ), pois foi o único problema
durante a implementação.
Resolvemos acionar o pessoal que era responsável pela LAW
(Embratel), após vários testes o mesmo solicitou o aumento da Largura de
banda de Monte Mor para Ribeirão Preto com em São Paulo. Ficamos um
semana testando o canal de voz, se ocorrer nenhum problema. Fizemos a
mesma coisa para os demais sites. Resolvendo então o problema de
inteligibilidade de Voz.
Esta parte não conseguimos atingir as datas estabelecidas, pois
conforme cronograma o serviço era para ser concluído no dia 16-05-2000 e
só conseguimos concluir no dia 16-08-2000. O pessoal da Embratel demorou
3 meses para encontrar o defeito.
4.1.2.10 Redução de custo com a implementação
Conforme citado acima a empresa, interligou suas filiais, utilizando
VoIP a fim de que possa reduzir consideravelmente seus gastos com
comunicação.
A figura 17 mostra um gráfico que corresponde a economia com a
implementação. Podemos ver que nos primeiros 18 meses temos um gasta
acima do que o comum, este gasto é devido a compra de novos
equipamentos, atualizações de equipamento, viagens de pessoas, compra de
serviços, ou seja, a infra-estrutura com um todo. Após o décimo oitavo mês é
que temos um retorno do investimento feito, este retorno é devido as ligações
com custo 0, após o décimo oitavo mês os equipamento foram todos pagos
também sendo assim, não se tem mais o custo de equipamento.
Para a confecção do gráfico foi considerado o período de 48 meses e
levando em conta principalmente os elementos.
custo mensal de ligações interurbanas e internacionais;
custo de aquisição dos equipamentos;
40
custo atual do aluguel de equipamentos;
custo dos contratos de manutenção dos novos hardware.
Projeto de Telefonia - Retorno do Investimento
(100.000)
(50.000)
-
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
Mês
0
Mês
3
Mês
6
Mês
9
Mês
12
Mês
15
Mês
18
Mês
21
Mês
24
Mês
27
Mês
30
Mês
33
Mês
36
Mês
39
Mês
42
Mês
45
Mês
48
US$
Figura 17 – Retorno com a Implementação (Gráfico extraído da Empresa)
5.Conclusão
Neste trabalho podemos ver de que forma pode ser implementada a
tecnologia de VoIP em um ambiente empresarial. O que se pode esperar é
que no futuro, este tipo de comunicação venha a se tornar mais comum,
chegando até a uma migração da Rede Pública de Telefonia para uma rede
sobre o protocolo IP. Esse fator esta associado ao desenvolvimento de novas
tecnologias e pesquisas de novos mecanismos que estão colaborando para
tal situação.
O uso de VoIP em ambiente empresarial deve crescer cada vez mais
devido o meio de acesso a redes IP, como a internet, está sendo oferecido
com maior capacidade de banda e a um custo mais acessível.
Este trabalho teve uma grande contribuição no entendimento do
funcionamento teórico e prático da telefonia IP.
Espera-se que esse trabalho possa servir de base para futuros estudos
dessa tecnologia e implantação de possíveis projetos de VoIP em ambientes
empresariais . Também já esta sendo feito um estudo pelas pessoas
envolvidas na implementação, para rotas internacionais interligando os sites
de todo o mundo. Estas rotas estão prevista para o ano de 2006.
41
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] TELECO - “Informação para o aprendizado contínuo em Telecomunicação”. http://www.teleco.com.br/voip.asp. Consulta em 20/01/2000. [2] ERICSSON - “VoIP – Voz sobre IP”. http://www.ericsson.com.br/voip/index.asp. Consulta em 16/01/2000. [3] Aguiar, Reinaldo. - “Conceito e uma Implementação de Voip”, Trabalho de
Curso. São Francisco, 2000 .
[4] ANATEL - “VoIP”. http://www.anatel.gov.br. Consulta em 17/01/2000. [5] CISCO - “VoIP”. http://www.cisco.com/pcgi-bin/search/search.pl . Consulta em 17/01/2000. [6] Goldnet - “VoIP”. http://www.goldnet.com.br/voip/ . Consulta em 17/01/2000. [7] GUIDE,DAVID; HERSENT, OLIVIER; PETIT, JEAN-PIERRE - "Telefonia Ip".
Editora Makron. São Paulo. 1ª Edição. 2000.
[8] Saber, Eletrônica - “Eletrônica”. Editora Saber LTDA. São Paulo .2000. Consulta em 17/06/2000. [9] Owdhury, Dhiman D. - "Projetos Avançados de Redes Ip – Roteamento Qualidade de Serviço e Voz Sobre Ip”. Editora Campus. 2000 [10] Kliemann, Ronei - “Estudo de casos em voz sobre IP”, Trabalho de Conclusão
de Curso. Rio Grande do Sul, 2000.
[11] SOUZA FILHO, GUIDO L; COLCHER, SERGIO; SOARES, LUIZ FERNANDO GOMES; GOMES, ANTON - "Voz Sobre Ip ". Editora Campus. São Paulo. 1ª
Edição. 2000.
[12] Redes - “Redes Computadores I”.http://200.250.4.4/curso-redes-especializacao/2002-rees-uel/trab-03/equipe-03/Arquitetura%20H323.htm. Consulta em 12/01/2000.
[13] MP - “Um padrão para sistema de comunicação multimídia baseado em pacotes” http://www.rnp.br/newsgen/0111/h323.html. Consulta em 16/01/2000. [14] Wikipedia - “SIP” http://pt.wikipedia.org/wiki/SIP. Consulta em 16/01/2000. [15] ITU-T - .http://www.itu.int. Consulta em 09/01/2000. [16] IETF - .http://www.ietf.org. Consulta em 09/01/2000.
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[TI031U] Alan Kardec de Miranda
