\
\ Telefonia tradicional:
\
\ PSTN: rede hierárquica; \
\ Baseada em grandes centrais telefônicas ligadas entre si de forma hierárquica;
\
\ Os terminais não possuem inteligência; \
\ O endereçamento depende da região de abrangência da rede; \
\ O codec utilizado nas redes digitais era o G.711; \
\ Atrasos são muito controlados, com cerca de 40 ms.
\
\ Telefonia IP:
\
\ Rede não hierárquica (sob a óptica do serviço de voz); \
\ Os terminais são diferentes dos usados na telefonia fixa; \
\ O telefone IP pode ser um software executando em um computador ou hardware dedicado.
\
\ Pacotes de voz precisam passar por filas; \
\ Jitter e perdas de pacotes comprometem a qualidade da ligação; \
\ Mecanismos de QoS são desejáveis.
A rede de telefonia é organizada hierarquicamente, onde o endereçamento dos telefones (o número) depende da região geográfica. Na telefonia tradicional, o canal de voz é estabelecido simultaneamente com a etapa de sinalização. Os terminais telefônicos possuíam pouca inteligência; RDSI, os mais avançados, eram muito caros e de baixa aceitação. Esta tecnologia utiliza o codec G.711 como padrão para áudio, o que para telefonia convencional é excelente, pois possui desempenho de 64 Kbps na taxa de transmissão. Fisicamente para o canal de voz é utilizado um par de fios metálicos, entre dois pontos extremos. Neste meio físico o atraso da voz raramente ultrapassa 30m/seg; os atrasos superiores a este valor começam a apresentar eco. A rede ToIP não é hierárquica. Além disso, o número de telefone não está associado a uma localização geográfica. Os terminais IP para voz são inteligentes e o usuário pode ser localizado em qualquer tempo e em qualquer lugar, com custos cada vez mais baixos. Os terminais podem ser implementados em hardware ou em software, fazendo com que o seu computador funcione como um telefone.
Em VoIP, só os atrasos fixos, inseridos na origem e destino, são da ordem
aproximada de 90m/seg. Existem os roteadores de meio de caminho com suas filas e congestionamentos, que aumentam muito o atraso total entre origem e destino. Além disso, a variação de atraso (jitter) implica a utilização de buffers que inserem mais atrasos nos pacotes. Para que a qualidade das ligações seja mantida é preciso
Capítulo 1 – Histórico e conceitos básicos
Voz analógica sobre par trançado
Voz analógica sobre par trançado Rede comutada (Multiplexação TDM) voz pacotizada roteador Internet Internet roteador voz pacotizada Telefone IP Telefone IP assinante assinante PBX PBX
Na telefonia TDM, cada canal ou circuito fica alocado para uma chamada, com uma velocidade máxima de 64 Kbits/seg. Caso ocorra uma ociosidade do canal durante a chamada, ele não poderá ser compartilhado com outra chamada. Na telefonia VoIP, não existem os conceito de canal e circuito de transporte de pacote.
Sua velocidade não está limitada a 64 Kibts/seg, onde a velocidade permitida pela tecnologia pode chegar a 10 Gbits/seg se for uma rede Ethernet.
Na telefonia tradicional, a voz tem uma via expressa, sem congestionamentos. Em VoIP, a voz vai disputar espaço com todas as outras aplicações que trafegam na rede, como outros pacotes de voz, de dados, de gerência de rede etc. Se não houver um tratamento adequado para os pacotes de voz, eles poderão ser perdidos ou chegar com atrasos ou fora de ordem. Para resolver estes problemas, as redes de pacotes devem oferecer tratamento especial para os pacotes de voz. As ferramentas que permitem esse tratamento são os protocolos de qualidade de serviço (QoS), protocolos RTP e RTCP, entre outros, sem os quais uma rede de pacotes é incompatível para o transporte de voz.
Imagine uma reunião: para que haja uma comunicação efetiva entre os
participantes, é necessário que os participantes se façam entender, dominando um mesmo idioma e vocabulário. Sem o estabelecimento de uma linguagem comum, não haverá entendimento entre os participantes da conversa. Imaginemos agora a mesma situação, só que com computadores distribuídos em rede, em vez de Figura 1.6
Introdução à V
oz sobre IP e Asterisk
diversas organizações que trabalham em sua manutenção e desenvolvimento. Dentre estas organizações, as mais notáveis em relação a padrões de
videoconferência são: ITU-T, IETF e MPEG.
Padronização
\
\ Organizações que estabelecem normas e protocolos:
\
\ Telecomunication Standardization Sector do International Telecommunications Union – ITU-T;
\
\ Internet Engineering Task Force – IETF.
\
\ Os padrões ITU-T de videoconferência exigem dos fabricantes a implementação
de um conjunto mínimo de padrões de compressão de áudio e vídeo;
\
\ Há padrões opcionais que também podem ser utilizados nos sistemas
de videoconferência;
\
\ Além disso, cada fabricante pode adicionar padrões proprietários às suas soluções:
\
\ Conjunto mínimo + padrões opcionais + padrões proprietários.
A International Telecommunication Union (ITU) atua no desenvolvimento de padrões reconhecidos internacionalmente, no intuito de viabilizar a interação entre
computadores e outros equipamentos de telecomunicações. Esse órgão internacional, responsável por estabelecer recomendações para telecomunicações, divide-se em grupos de estudo onde cada grupo é incumbido de investigar um conjunto de questões, cujos resultados definem as recomendações estabelecidas pela ITU-T. Um desses grupos, responsável pela família ITU H.3xx, é responsável por
estabelecer recomendações para colaboração de dados e videoconferência, ou seja, pela formalização de padrões para comunicação multimídia sobre redes IP.
A Internet Engineering Task Force (IETF) é uma comunidade internacional aberta, constituída de administradores, operadores e pesquisadores concentrados em padronizar a evolução da arquitetura da internet e a operação da rede. A IETF está aberta a qualquer indivíduo interessado. O trabalho técnico da IETF também é realizado em grupos de estudo, organizados por tópicos de interesse em diversas áreas, como distribuição, transporte e segurança.
Outra preocupação de padronização diz respeito às estratégias de compressão e transmissão de dados multimídia. Hoje em dia, existem cada vez mais aplicações que envolvem áudio, vídeo e dados à disposição de um público distribuído e crescente. A explosão da internet na década de 1990 levou milhares de usuários a utilizarem esses serviços com intuito profissional, comercial ou doméstico. Assim, a internet agrega um volume de dados multimídia cada vez maior, o que eleva a demanda de banda e a necessidade de estratégias eficientes para transmissão
Capítulo 1 – Histórico e conceitos básicos
Padrões de videoconferência
Os padrões de videoconferência especificam um conjunto mínimo de padrões ITU-T de compressão de áudio e vídeo, que devem ser implementados para que um sistema seja homologado conforme este padrão. E além deste conjunto mínimo, existem os padrões opcionais, que normalmente são padrões mais complexos, como o H.264 para vídeo.
Muitos sistemas ainda incluem métodos proprietários de codificação de vídeo e áudio. Por serem métodos proprietários, muitas vezes apenas o próprio fabricante sabe como o método funciona. Outros sistemas dificilmente terão suporte a esses métodos, o que impossibilita a interoperação entre os sistemas. Apesar disso, métodos proprietários podem ser utilizados como um diferencial quando um
fabricante desenvolve um método novo ou otimiza um método de codificação. Nesse caso, para utilizar tal padrão o cliente deverá possuir equipamentos do mesmo fabricante, em todas as pontas.