VoIP

1. Carlos, Danilo e Orlando O que é VoIP Como funciona Tendências VoIP

2. VoIP • O que é VoIP • Como funciona • Comunicação entre terminais IP (SIP / H.323) • Transformação da voz (Analógico <=> Digital) • Qualidade de Serviço (QoS) • Tendências

3. PSTN - Espanha PSTN - Brazil GW GW IP-based Network “Voice Over IP“ – Voz sobre IP • Voz trafegando na internet ou em redes de dados em formato digital. O que é VoIP

4. Comunicação entre terminais IP A comunicação entre terminais IP pode ser dividida em: • Tráfego de controle de sessões (SIP ou H.323 ou SCCP) • Tráfego de Voz (RTP – Real Time Protocol) Comunicação entre terminais IP

5. Principais Protocolos utilizados em VoIP SIP – Inicio de Sessão SDP – Descrição de sessão H323 – Inicio de Sessão SCCP – Controle de Conferência (Cisco) RTP – Comunicação em Tempo Real

6. SIP (Session Iniciation Protocol ) Definição: SIP é um protocolo de comunicação que define como equipamentos (computadores, telefones IP, celulares) trocarão informações entre si. Principais Características: • Comunicação em tempo Real • Escalavel • Pode ser ligado a qualquer tecnologia via IP (celulares, telefones IP, videos ...) • O controle sobre os serviços é colocado no terminal Comunicação entre terminais IP

7. A Arquitetura SIP Suporta Novos Tipos de Serviços * Um tipo de “transmissão de chamadas” permite aos usuários especificar onde eles estão para que as chamadas possam ser transferidas ou escolher passar as chamadas para “e-mail de voz” ou qualquer outro serviço de atendimento automático. * Participantes de chamada podem gerenciar a chamada; isso permite que os participantes decidam introduzir uma nova chamada participante (conferência). * Informação de “presença” – o Agente do Usuário pode ser usado para indicar se o usuário está presente (disponível para atender a chamada) ou ausente (não disponível para atender a chamada). Comunicação entre terminais IP

8. Criado pela IETF, o SIP (RFC 2543) se relaciona fortemente com outras tecnologias, como por exemplo o SDP. Produtos VoIP com SIP (Gateways com portas FXS e FXO) Comunicação entre terminais IP A arquitetura do SIP faz uso do SDP (Session Description Protocol). O SDP é um protocolo de conferência multicast via IP desenvolvido para descrever sessões de áudio, vídeo e multimídia. Na realidade, qualquer tipo de MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) pode ser descrito, similar à habilidade do e-mail de suportar todos os tipos de anexos em mensagens. A descrição da sessão pode ser usada para negociar uma aceitação de um conjunto de tipos de mídias compatíveis.

9. Protocolo de Descrição de Sessão (SDP) • O SDP, Protocolo de Descrição de Sessão é utilizado para descrição de uma sessão multimídia. • SDP é definido na RFC 2327 • SDP carrega a sessão desejada da perspectiva de quem está chamando • Sessões consistem de um conjunto de fluxos de mídias • Muito utilizado para transmissões Multicast

10. As informações contidas no SDP incluem: • o tipo da mídia (áudio, vídeo, etc) • o protocolo de transporte (UDP-RTP/IP, H.320, etc) • o formato da mídia (H.261 vídeo, MPEG vídeo, etc) • URIs (Identificadores Universais de Recursos) com informações sobre a sessão

11. O SIP no mercado atual Há um certo número de produtos comerciais e de software livre que usam SIP disponíveis atualmente. O desenvolvimento comercial tem se mostrado com foco nos Agentes do Usuário como o telefone SIP e os softwares de Agentes do Usuário. Exemplos notáveis incluem o “Messenger” da Microsoft. Uma linha mais desenvolvida de produtos com a arquitetura SIP está disponível pelo Cisco, PingTel, 3COM, e outros. Comunicação entre terminais IP

12. H.323: Um padrão para sistemas de comunicação multimídia baseado em pacotes O padrão H.323 [3] é uma recomendação da ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector). A recomendação H.323 tem o objetivo de especificar sistemas de comunicação multimídia em redes baseadas em pacotes e que não provêem uma Qualidade de Serviço (QoS) garantida. Além disso, estabelece padrões para codificação e decodificação de fluxos de dados de áudio e vídeo, garantindo que produtos baseados no padrão H.323 de um fabricante interopere com produtos H.323 de outros fabricantes. Comunicação entre terminais IP

13. Comunicação entre terminais IP

14. Comparativo: H.323 e SIP Arquitetura O H.323 cobre quase todos os serviços, como capacidade de troca, controle de conferência, sinalização básica, QoS, registro e outros O SIP é modular e cobre todas as sinalizações de chamada básica, locação de usuários e registro. Outras características estão separadas em outros protocolos relacionados. Tranferências de chamadas São suportados pelos dois Chamada em espera São suportados pelos dois Indicação de chamada em espera Só é suportado pelo H323 Endereçamento Mecanismo de endereçamento flexível, incluindo URL e E.164 (H323) O SIP apenas entende endereços do tipo URL Comunicação entre terminais IP

15. Codecs O H.323 suporta qualquer codec, proprietário ou padrão, não apenas os codecs da ITU-T. Os tipos de carga podem estar especificados estaticamente ou dinamicamente. O SIP suporta qualquer codec IANA (ITU-T + proprietários IANA) ou outro codec cujo nome mutuamente é concordado entre ambos. Os tipos de carga podem estar especificados estaticamente ou dinamicamente. Codificação das mensagens O H.323 codifica mensagens em um formato binário compacto que combina com conexões banda larga e estreita As mensagens SIP são codificadas no formato ASCII Comunicação entre terminais IP

16. RTP – Real Time Protocol • Prevê um mecanismo de transporte fim-a-fim para a transmissão de dados em tempo real como áudio e vídeo interativos ou dados de simulação sobre redes IP. • O transporte de dados é ampliado por um protocolo de controle (RTCP Real Time Control Protocol), para permitir o monitoramento da entrega dos dados. Comunicação entre terminais IP

17. Transformação da Voz O procedimento pode ser dividido em: • Sampling • Quatization • Encoding Transformação da voz

18. Sampling • O sinal analógico captado por um microfone é digitalizado • Para capturar Voz satisfatoriamente, precisamos de uma banda mínima de 4KHz • Pelo teorema de Nyquist, temos que: F=2H Onde: F = Frequência de Sampling (Taxa de amostragem) H = Largura da banda a ser codificada Transformação da voz

19. Sampling/Quantization • Narrowband (Faixa de freq. 300-3400Hz) 8000 samples por segundo • Wideband (Faixa de freq. 50-7000Hz) 16000 samples por segundo Transformação da voz

20. Codecs • Predictive codecs • Bit Rate > 16Kbps • Voz, Fax, Modems e DTMF • Supressão de silêncio: implementação mais difícil • Vocoders • Bit Rate < 16Kbps • Apenas Voz • Supressão de silêncio: implementação mais fácil Transformação da voz

21. Codecs Transformação da voz

22. Qualidade de Serviço (QoS) A qualidade de serviço é afetada por: • Codec • Jitter • Atraso fim a fim (M2E - Mouth to Ear) • Perda de Pacotes Como é difícil medir a qualidade de forma objetiva, usa-se a medida de qualidade subjetiva – MOS (Medium Opinion Score) Qualidade de Serviço (QoS)

23. Qualidade de Serviço - Codec A qualidade dos codecs pode ser mensurada através do MOS: Qualidade de Serviço (QoS)

24. Qualidade de Serviço - Jitter O jitter é a variação de atraso: Qualidade de Serviço (QoS) Necessário um buffer para eliminá-lo. Consequência: aumento do atraso fim a fim

25. aceitável inaceitável 150 ms 400 ms Qualidade de Serviço - Atraso O Atraso fim a fim tem várias componentes (Definido pelas G.114 e G.131): • Atraso de codificação/decodificação • Atraso de pacotização • Atraso no transporte (rede) • Atraso do Jitter Buffer Qualidade de Serviço (QoS) tolerável

26. Qualidade de Serviço - Perda de Pacotes • A perda de pacotes influencia na qualidade dependendo do codec usado. • Pode-se usar um algoritmo PLC (packet Loss Concealment) para que a maior parte das perdas passem despercebidas pelo usuário. • Cada codec usa um PLC. Quando maior a redundância de informações de um codec, mais eficiente será o “ocultamento“ da perda. Qualidade de Serviço (QoS)

27. Por que existe tanto interesse em VoIP? • VoIP não é movida pelo interesse tecnológico, mas sim pelo mercado. • Muitos orgãos reguladores consideram VoIP como tráfego de dados e não voz. • Pode ser a porta de entrada das novas operadoras que tem que começar do zero no mercado de telecomunicações. • Pode interligar empresas, clientes e fornecedores, reduzindo custos. Tendências

28. Vantagens • Redução de custos (mais significativa em chamadas longa distância). • Uso de uma estrutura de rede comum para serviços de voz e dados. • Facilidade para introdução de novos serviços aos usuários. Tendências

29. Desvantagens • Imprevisibilidade das redes de dados (mais especificamente da internet). • Apesar da qualidade estar acima da aceitavel, é inferior à qualidade da telefonia convencional. A qualidade é similar a de um telefone celular GSM. Tendências

30. VoIP no mercado Brasileiro • Equipamentos necessários Internet banda larga Kit multimídia ou telefone especial • Como fazer Baixar programas Comprar créditos • Mobilidade Notebook, qualquer lugar com internet pode receber e fazer ligações. Tendências

31. BuddyTalk – Download gratuito • Brasil -> EUA 0,03 dólar Argentina 0,15 dólar • http://www.buddytalk.com/ • F-1000 (UTStarcom)É um aparelho que custa 800 reais no Brasil e funciona como um celular (wi-fi) • http://www.utstar.com/ Tendências

32. iG VoxUsa seu telefone fixo normalmente. Ao fazer ligações interurbanas ou internacionais, disca o código 24 para ter acesso à chamada VoIP. • http://www.igvox.com.br/ • IntervozTelefone especial (USB), download gratuito, compra-se créditos. Brasil -> Chile – 0,17 real; Estados Unidos – 0,27 real; França – 0,15 real.http://www.intervoz.com.br/ Tendências

33. IpphoneAparelho conectado ao computador, custa entre 464 e 951 reais, compra-se créditos on-line. Brasil -> EUA – 0,05 dólar; Japão – 0,06 dólar; Itália – 0,06 dólar.http://www.ipphonebrasil.com/ • SkypeDownload gratuito. • Brasil -> resto do mundo custam em média 0,02 dólar por minuto.http://www.skype.com/ Tendências

34. WebFone Virtual • Disponível em São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Porto Alegre, Curitiba, Florianópolis, Brasília e Goiânia, chamadas para essas cidades por 0,11 real o minuto. Mensalidade custa 28,90 reais e o adaptador, 400 reais.http://www.gvt.com.br/ Tendências

35. Bibliografia • Website do Codec Speex http://www.speex.org/ • voip.ufsc.br/esquemaambiente.php • www.rnp.br/_arquivo/sci/2002/voip.pdf • http://www.rnp.br/newsgen/0107/telefoniaip.html • www.inf.ufrgs.br/~netto/VoIP/VoIP.ppt • http://www.das.ufsc.br/redes/redes99/helio/protocolos_multimidia/ Tendências

36. Dúvidas ?