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Pós-Graduação em Ciências da Computação

ANDERSON WESLEY ALVES BEZERRA

UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA

TECNOLOGIA VOIP EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO

IFMT - CAMPUS CÁCERES

Universidade Federal de Pernambuco

[email protected]

www.cin.ufpe.br/~posgraduacao

RECIFE

2017


UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA VOIP

EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO IFMT - CAMPUS CÁCERES

Trabalho apresentado à Pós-Graduação em

Ciências da Computação do Centro de

Informática da Universidade Federal de

Pernambuco como requisito parcial para

obtenção do grau de Mestre Profissional em

Ciência da Computação.

ORIENTADOR: Prof. Dr. José Augusto

Suruagy Monteiro

RECIFE

2017

Catalogação na fonte

Bibliotecária Monick Raquel Silvestre da S. Portes, CRB4-1217

B574e Bezerra, Anderson Wesley Alves

Um estudo de viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em dispositivos

móveis no IFMT - Campus Cáceres / Anderson Wesley Alves Bezerra. – 2017.

81 f.: il., fig., tab.

Orientador: José Augusto Suruagy Monteiro.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CIn,

Ciência da Computação, Recife, 2017.

Inclui referências e apêndices.

1. Redes de computadores. 2. VoIP. I. Monteiro, José Augusto Suruagy

(orientador). II. Título.

004.6 CDD (23. ed.) UFPE- MEI 2017-248


UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA VOIP

EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO IFMT - CAMPUS CÁCERES

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

Graduação em Ciências da Computação do

Centro de Informática da Universidade Federal

de Pernambuco, como requisito parcial para a

obtenção do título de Mestre Profissional em

27 de junho de 2017.

Aprovado em: 27/06/2017.

BANCA EXAMINADORA

________________________________________________

Prof. José Augusto Suruagy Monteiro

Centro de Informática/UFPE

________________________________________________

Prof. Kelvin Lopes Dias

Centro de Informática/UFPE

________________________________________________

Prof. Obionor de Oliveira Nóbrega

Departamento de Ciência da Computação/UFRPE

Dedico esse trabalho a minha vó Helena,

por sempre ter acreditado que o ensino

me proporcionaria as realizações da

minha vida.

AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus! A todas as pessoas que acreditaram e me ajudaram a chegar nessa etapa da minha vida. Agradeço, ao meu amigo Marcos Paulo, pela significante ajuda no início desse trabalho, às senhoritas Iris Viana e Edna Pedro que providencialmente colaboram por essa conquista. Não posso deixar de mencionar aos amigos de turma: Eric Ribas, Jadson Fábio, Janderson Silva, Geovani Jahn e Marcelo Mateus, que, juntos, nos ajudamos. Também, ao nosso Taxista Titular, vulgo Seu Carlos, que sempre com muita atenção estava pronto para nos atender e contar suas histórias vividas em Pernambuco. Com carinho, agradeço ao meu amigo Lincoln, que sempre me motivou nos momentos de estresse. Agradeço, com muito crédito, ao meu amigo Joeder Rodrigues, por sua incondicional ajuda. Agradeço a todos os professores do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco (CIN), por compartilharem seus conhecimentos. Com todo crédito possível, ao meu orientador José Augusto Suruagy Monteiro, pela oportunidade dada, por todas nossas conversas, por me ensinar o caminho a ser seguido e me fazer crescer como pesquisador. Ao Instituto Federal de Mato Grosso por me conceder essa oportunidade. Quero agradecer, em especial, à minha maior motivadora nessa reta final, Patrícia Magalhães. E, finalmente, quero a agradecer a todos que direta e indiretamente contribuíram por essa conquista. Obrigado a todos!

RESUMO

Em um contexto onde os serviços de rede de dados nas organizações requerem melhor aproveitamento dos recursos disponíveis, essa pesquisa consiste em um estudo voltado a determinar a viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em dispositivos móveis utilizando o padrão IEEE 802.11, no âmbito do IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo. Este Campus possui dois links de dados (4 e 20Mbps) considerados pelo Departamento de Informática insuficientes para atender à demanda dos usuários. Além disto, a rede sem fio apresenta pontos críticos de sinal em função de obstáculos e/ou por interferência. Num primeiro momento foram realizadas enquetes entre os usuários, que permitiram verificar o grau de satisfação com os serviços providos pelo Campus e o interesse na utilização de aplicações com recurso de tecnologia VoIP. O resultado das enquetes revelou a insatisfação dos usuários com a qualidade do acesso à Internet, a necessidade de mobilidade no interior do Campus e a utilização de aplicativos VoIP em dispositivos móveis, com preferência aos aplicativos WhatsApp e Messenger. Em seguida, foram realizados experimentos com o objetivo de avaliar subjetivamente e objetivamente a qualidade das chamadas de voz destas aplicações em três cenários: comunicação local com baixa carga; handover com carga média; e handover no Campus e comunicações externas. Para estas avaliações foram utilizadas duas bandas de dados para cada comunicação, 15 e 30 kbps, que foram escolhidas a partir de testes preliminares em ambiente indoor. Os dispositivos utilizados no ambiente de teste foram configurados com parâmetros de qualidade de serviço (QoS) para o protocolo de voz e com redução da área de alcance para obter maior vazão e qualidade de sinal. As avaliações subjetivas foram realizadas com usuários do próprio Campus e alcançaram resultados no mínimo razoáveis. As avaliações objetivas foram realizadas utilizando os softwares Wireshark e um emulador Android (Nox) para captura dos pacotes e cálculo das métricas: atraso, variação de atraso, perda de pacotes e o handover, cujos resultados estiveram dentro dos limites estabelecidos na literatura. Também, através de um computador, com sistema operacional pfSense, foi possível gerenciar o controle de banda de dados e o acesso à Internet, bem como determinar o consumo da banda de dados utilizado pelas aplicações. Os resultados obtidos revelam que a viabilidade do uso de aplicações VoIP em dispositivos móveis depende da readequação da infraestrutura da rede sem fio, devendo-se atentar para o distanciamento entre os pontos de acesso, obstáculos, sobreposição de canais e potência do sinal. Apesar da insatisfação dos usuários com os serviços da Internet no Campus, de modo a satisfazer o desejo deles de utilizar aplicações VoIP móveis, recomenda-se reservar 500 kbps para atender no mínimo 35 usuários simultâneos, considerando que o ideal seria aumentar a banda do link de dados e não piorar ainda mais a qualidade percebida dos serviços atuais. Palavras-chave: VoIP. Redes Wi-fi. Aplicações Móveis. Qualidade de Serviço. Limitação de Banda de Dados.

ABSTRACT

In a context where data network services in organizations require a better use of available resources, this research consists of a study aimed at determining the feasibility of using VoIP technology on mobile devices using the IEEE 802.11 standard, at IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo, which has two data links (20 and 4 Mbps) considered insufficient by the IT department to meet the current number of users, it also presents critical points of signal due to obstacles and/or by interference. Initially it was carried out surveys among the users, which allowed us to verify the degree of satisfaction with the services provided by the Campus and the interest in the use of applications with VoIP technology. The result of the survey revealed the dissatisfaction of the users with the quality of Internet access, the desire for mobility within the Campus and the use of VoIP applications on mobile devices, with WhatsApp and Messenger applications as a preference. Afterwards, it was performed several experiments aiming at evaluating subjectively and objectively the quality of the voice calls of these applications in three scenarios: local communication with low load; handover with medium load and handover at the Campus and external communications. The evaluations were divided into two data bands, 15 and 30 kbps, which were chosen from preliminary indoor tests. The devices used in the test environment were set up with QoS parameters for the speech protocol and with reduction of the reach area to obtain higher throughput and signal quality. Subjective evaluations were carried out with real Campus users, which achieved at least reasonable results. The objective evaluations were carried out by using the Wireshark software and an Android (Nox) emulator for the capture of the packets and subsequent metrics computation: delay, delay variation, packet loss and handover time, which were within the limits established in the literature. Also, through a computer with pfSense operating system, it was possible to manage data band control and Internet access, as well as to determine the bandwidth consumption used by the applications. The obtained results show that the feasibility of using VoIP applications in mobile devices depends on the adjustment of the infrastructure of the wireless network, and attention must be paid to the distance between the access points, obstacles, overlapping channels and signal strength. Although the uses are dissatisfied with the Campus Internet services, in order to meet their desire in using mobile VoIP application on Campus, it should be reserved 500 kbps to meet at least 35 simultaneous users, considering that it would be ideal to increase the data link and not to aggravate the current services quality even more.

Keywords: VoIP. Wi-Fi Networks. Mobile Applications. Quality of Service.

Bandwidth Limitation.

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1: Valores limites para a garantia de QoS ......................................... 26

Tabela 4.1: Levantamento de potência de sinal e bandwidth. (Fonte: Autor) ... 45

Tabela 4.2:Escala de qualificação perceptiva de áudio (Fonte: Autor) ............. 51

Tabela 4.3: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação

dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor) ............ 53


dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor) ............ 54

Tabela 4.5: Dispositivos utilizados nos experimentos ...................................... 55

Tabela 4.6: Avaliação de satisfação, referente às chamadas de voz, entre os

usuários no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) ....... 62

Tabela 4.7: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas

de voz no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) .......... 63


usuários no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) .................... 64


de voz no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) ....................... 65

Tabela 4.10: Avaliação de satisfação, referente as chamadas de voz, entre os

usuários no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:

Autor) ............................................................................................................... 66


de voz no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:

Autor) ............................................................................................................... 67

LISTA DE ACRÔNIMOS

AES Advanced Encryption Standard

AKM Authentication and Key Management

AKMP AKM Protocol

AP Access Point

BSS Basic Service Set

CCMP Counter Mode Cipher Block Chaining Message

Authentication Code Protocol

DFS Dynamic Frequency Selection

EAPOL Extensible Authentication Protocol over LAN

ESS Extended Service Set

FT Fast BSS Transition

FTIE FT Information Element

IAPP Inter Access Point Protocol

IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers

ITU International Telecommunication Union

ITU-T ITU Telecommunications Standardization Sector

LAN Local Area Networks

MAC Media Access Control

MD Mobility Domain

MDIE MD Information Element

MIC Message Integrity Code

MIMO-OFDM Multiple-input and multiple-output - Orthogonal

Frequency Division Multiplexing

MSK Master Session Key

NAT Network AddressTranslation

PCM Pulse Code Modulation

PMK Pairwise Master Key

PSK Pre-Shared Key

QoS Qualityof Service

RC4 Ronald Rivest 4

RRM Radio Resource Management

RSN Robust Security Network

RSNIE RSN Information Element

SOHO Small Office - Home Office

TCP Transmission Control Protocol

TKIP Temporal Key Integrity Protocol

TPC Transmit Power Control

UDP User Datagram Protocol

VoIP Voice over Internet Protocol

WAN WideArea Networks

WAVE Vehicular Environments

WEP Wired Equivalente Privacy

WLAN Wireless Local Area Network

WPA Wi-Fi Protected Access

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1: Minutos de uso mensal de chamada de voz tradicional em

celulares(Fonte:[5]) .......................................................................................... 16

Figura 1.2: Serviço VoIP atual com Fone@RNP (Fonte: Autor) ....................... 17

Figura 1.3: Respostas dos alunos sobre a utilidade do serviço de chamada de

voz por aplicativo de celular. (Fonte: Autor) ..................................................... 18

Figura 1.4: Disposição dos setores [Fonte: Google Earth, 2016] ..................... 19

Figura 2.1: Funcionamento do VoIP (Fonte:[10]) ............................................. 23

Figura 2.2: Protocolos VoIP (Adaptado de [10]) ............................................... 25

Figura 2.3:IEEE 802.11 Arquitetura LAN(Fonte:[13]) ....................................... 28

Figura 2.4: Processo de handover(Fonte: [16]) ................................................ 31

Figura 2.5: Cobertura de dois pontos de acessos e a transição de uma estação

móvel entre eles (Adaptado de [12]) ................................................................ 32

Figura 4.1: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e

mensagens instantâneas) considerada pelos Professores. ............................. 40


mensagens instantâneas) considerada pelos Discentes. ................................. 40

Figura 4.3: Avaliação dada pelos discentes quanto à qualidade do serviço de

acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)................................................... 41

Figura 4.4: Avaliação dada pelos docentes quanto a qualidade do serviço de

acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)................................................... 41

Figura 4.5: Grau de importância dada pelos Docentes ao quesito: utilizar os

serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com

mobilidade. ....................................................................................................... 42

Figura 4.6: Grau de importância dada pelos Discentes ao quesito: utilizar os

serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com

mobilidade. ....................................................................................................... 42

Figura 4.7: Percepção quanto ao serviço de acesso à Internet. (Fonte: Autor) 43

Figura 4.8: Disposição dos APs no Campus (Fonte: Autor) ............................. 44

Figura 4.9: Área de propagação do sinal entre os APs (Fonte: Autor) ............. 44

Figura 4.10: Aplicativos com maior aceitação para chamadas de voz (Fonte:

Autor) ............................................................................................................... 47

Figura 4.11: Consumo de banda de dados - usuários alunos .......................... 47

Figura 4.12: Consumo de banda de dados - usuários professores .................. 48

Figura 4.13: Metodologia dos experimentos (Fonte: Autor) ............................. 49

Figura 4.14: Ambiente para os experimentos (Fonte: Autor) ............................ 50

Figura 4.15: Ambiente de teste para definição de largura de banda ................ 52

Figura 4.16: Dispositivo Cisco AIR-CAP1552E-x-K9 (Fonte: Autor) ................. 55

Figura 4.17: Tela de medição do aplicativo Pedómetro Contador de Passos [6].

......................................................................................................................... 58

Figura 4.18: Tela com a identificação do último e primeiro pacote no processo

de handover. (Fonte: Autor) ............................................................................. 59

Figura 4.19: Tela com ossoftwares Wireshark e Nox. (Fonte: Autor) ............... 59

Figura 4.20: Tela de monitoramento referente ao consumo de banda de dados

durante as chamadas de voz ........................................................................... 60

Figura 4.21: Organização do ambiente de teste referente ao cenário:

Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) ........................................ 62

Figura 4.22: Organização do ambiente de teste referente ao cenário: Handover

com carga média. (Fonte: Autor) ...................................................................... 64


no campus e comunicações externas. (Fonte: Autor) ...................................... 66

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 16

1.1 Motivação ............................................................................................ 17

1.2 Apresentação do Problema ................................................................. 19

1.3 Objetivos .............................................................................................. 20

1.3.1 Objetivo Geral ...................................................................................... 20

1.3.2 Objetivos Específicos .......................................................................... 20

1.4 Metodologia ......................................................................................... 20

1.5 Contribuição esperada ......................................................................... 21

1.6 Organização do Trabalho .................................................................... 22

2 VOIP E REDES SEM FIO .................................................................... 23

2.1 Introdução ............................................................................................ 23

2.2 Protocolos VoIP ................................................................................... 24

2.3 Requisitos de QoS ............................................................................... 25

2.4 Redes sem Fio .................................................................................... 26

2.4.1 Padrões 802.11 ................................................................................... 28

2.4.2 Mobilidade ........................................................................................... 29

2.4.3 Handover ............................................................................................. 30

2.4.4 IEEE 802.11k ....................................................................................... 32

2.4.5 IEEE 802.11r ....................................................................................... 33

2.5 VoIP em Redes sem Fio ...................................................................... 33

2.6 Considerações Finais .......................................................................... 34

3 TRABALHOS RELACIONADOS ........................................................ 35

3.1 Avaliação da qualidade de serviço VoIP .............................................. 35

3.2 Avaliação do Handover ........................................................................ 36

3.3 Considerações Finais .......................................................................... 37

4 METODOLOGIA DE PESQUISA E MODELAGEM DOS

EXPERIMENTOS ................................................................................ 38

4.1 Metodologia ......................................................................................... 38

4.2 Introdução ............................................................................................ 39

4.2.1 Enquete com o usuário, necessidade de aplicativos de voz e percepção

sobre a qualidade da Internet. ............................................................. 39

4.3 Apresentação do ambiente do IFMT – Campus Cáceres .................... 42

4.3.1 Localização dos pontos de acesso e área de cobertura ...................... 43

4.3.2 Levantamento da potência do sinal ..................................................... 45

4.3.3 Perfil de consumo de dados e levantamento de aplicações VoIP

utilizadas pelos usuários ...................................................................... 46

4.4 Metodologia dos experimentos ............................................................ 48

4.4.1 Metodologia genérica .......................................................................... 48

4.4.2 Definição do estudo ............................................................................. 49

4.4.3 Descrição do sistema a ser estudado .................................................. 49

4.4.4 Métricas de interesse ........................................................................... 51

4.4.5 Metodologia adotada ........................................................................... 51

4.5 Avaliação subjetiva da qualidade de voz com cada aplicativo ............. 53

4.6 Ambiente para os experimentos outdoor ............................................. 54

4.6.1 Ambiente para os experimentos .......................................................... 54

4.6.2 Handover e medição do deslocamento a pé dos usuários .................. 58

4.6.3 Ferramentas utilizadas para a captura dos pacotes ............................ 59

4.7 Cenário I: Comunicação local com baixa carga ................................... 61

4.8 Cenário II: Handover com carga média ............................................... 63

4.9 Cenário III: Handover no campus e comunicações externas ............... 65

4.10 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários ............................... 67

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................ 69

5.1 Conclusão ............................................................................................ 69

5.2 Principais Problemas Encontrados ...................................................... 70

5.3 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários ............................... 71

5.4 Trabalhos Futuros................................................................................ 71

REFERÊNCIAS ................................................................................... 73

APÊNDICE A - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS ALUNOS(AS) .... 77

APÊNDICE B - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS

PROFESSORES(AS) .......................................................................... 80

16

1 INTRODUÇÃO

O crescimento na transmissão de dados gerados por dispositivos móveis

demonstra o quanto a comunicação é importante na vida das pessoas [1],

especialmente os aplicativos que oferecem recurso de voz [2].

A disseminação de aplicativos baseados em voz sobre IP(VoIP –

Voice over IP), com destaque para o aplicativo WhatsApp [3], tem criado um

alerta sob o ponto de vista financeiro para as operadoras de telefonia [4]. Visto

que, as ligações gratuitas oferecidas pelo aplicativo fez com que diminuíssem

as chamadas de voz convencionais.

Figura 1.1: Minutos de uso mensal de chamada de voz tradicional em celulares(Fonte:[5])

Entretanto, o WhatsApp não é o único responsável pelo aumento das

chamadas de voz pela rede de dados, existem diversos aplicativos disponíveis

na loja virtual da Google (Play Store) que oferecem recursos de chamadas de

voz, entre eles estão o Skype, IMO e Viber[6].

No âmbito das chamadas de voz sobre IP, a tecnologia não é nova, já na

década de 70 o seu uso foi realizado em áreas não militares [7]. Desde então,

estudos que avaliam o desempenho de aplicações VoIP, com tecnologias

disponíveis no mercado, têm sido relevantes para definir perfis de uso [8].

Diante disso, existem elementos que influenciam na qualidade da sessão de

voz, sobretudo os codificadores de voz (codecs) e os fatores relacionados ao

dinamismo da rede que impactam nos comportamentos das aplicações VoIP[9].

4T13: 4o trimestre de 2013






17

1.1 Motivação

Este contexto, onde a demanda de dados, a necessidade da informação

e a comunicação é cada vez maior, faz com que as instituições se esforcem

para gerenciar seus recursos de maneira eficiente, para garantir seus objetivos.

Recentemente, o Instituto Federal de Mato Grosso - Campus Cáceres -

Prof. Olegário Baldo, em parceria com a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

(RNP), usando um link de dados de 2 Mbps exclusivo para essa finalidade,

implementou o serviço VoIP no Campus, intitulado por fone@RNP.

Basicamente, o serviço implementado utiliza um módulo Gateway Transparente

(GWT), vide Figura 1.2, que faz a ligação entre o serviço de telefonia digital

tradicional e os serviços de telefonia IP da RNP de forma transparente. Com

este serviço, a instituição consegue reduções na sua conta de telefonia.

Figura 1.2: Serviço VoIP atual com Fone@RNP (Fonte: Autor)

Entretanto, apesar da busca pela redução de custos com telefonia, a

comunicação no Campus se limita aos aparelhos convencionais de telefonia.

Num universo aproximado de setecentos usuários, incluindo alunos,

professores e servidores técnicos administrativos, os recursos disponíveis nos

aplicativos WhatsApp e Messenger, como ferramentas colaborativas para

comunicação, poderiam fomentar e beneficiar o ensino, a pesquisa e a

extensão, em acordo com a lei1 de criação dos Institutos Federais. Contudo,

1Lei nº 11.892/2008 - Cria os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia.

Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2008/lei/l11892.htm.

18

vale ressaltar, que a instituição conta com dois links de dados, um de 4 MB e o

outro de 20 MB, que são considerados insuficientes pela Coordenação de

Informática do Campus para atender à demanda de seus usuários.

Outro fator relevante, diz respeito aos discentes que residem na

instituição, na condição de internato. São alunos cujas famílias residem na

zona rural, em cidades circunvizinhas, em outros estados e até mesmo em

outros países. Nesse contexto, segundo enquetes (Apêndice I) realizadas na

instituição com os alunos, a utilização da tecnologia VoIP teria como finalidade

principal o contato com a família, conforme mostra a Figura 1.3. O que indica,

que, principalmente para os discentes residentes na Instituição, a distância da

família é uma questão que deve ser avaliada.

Figura 1.3: Respostas dos alunos sobre a utilidade do serviço de chamada de voz por aplicativo de celular. (Fonte: Autor)

Ainda, o Campus possui uma particularidade quanto à disposição dos

setores2 , pois, além do bloco central3 , existem diversas outras edificações

afastadas uma das outras, conforme mostra a Figura 1.4. Essa particularidade

exige que alunos e professores estejam sempre se deslocando: ora estão em

salas de aulas, ora em laboratórios. Portanto, a mobilidade se torna crucial

para o desenvolvimento das atividades diárias e torna, para essa pesquisa, um

dos pontos a serem avaliados, considerando a capilaridade da rede sem fio da

Instituição, bem como as questões que envolve a propagação do sinal dos

pontos de acesso.

2Edificações destinadas a salas de aulas, coordenações pedagógicas e laboratórios.

3 Edificação composta de setores e departamentos administrativos.

Conversar com os amigos

Conversar com familiares

Conversar assuntos de interesse pedagógico

19

Figura 1.4: Disposição dos setores [Fonte: Google Earth, 2016]

1.2 Apresentação do Problema

Num ambiente onde o ensino, a pesquisa e a extensão são o tripé de

desenvolvimento institucional no âmbito educacional, o acesso à informação e

à comunicação assumem um papel relevante.

Assim, este trabalho tem como finalidade um estudo voltado à

viabilidade dos aplicativos WhatsApp e Messenger, em termos das chamadas

de voz (VoIP), no interior do Campus do Instituto Federal de Mato Grosso -

Cáceres Prof. Olegário Baldo, utilizando uma rede IEEE 802.11

infraestruturada.

Além disso, sob o ponto de vista da qualidade das chamadas de voz,

objetiva, também, avaliar por intermédio de diferentes cenários os principais

fatores que podem impactar na percepção auditiva, tais como a largura da

banda, do atraso (delay)4, da variação de atraso(jitter)5 e a perda de pacotes

(packetloss)6.

4 Também conhecido como latência, é o tempo de transferência de um pacote de dados desde

a sua origem até o seu destino[2]. 5 É a medida de variação da latência ou delay concernente a um fluxo de pacotes de dados [2].

6 É a perda de pacote de dados na rede, devida a fatores relacionados ao meio físico e ou

políticas de eliminação de pacotes por excesso de tráfego na rede [2].

Bloco

Central

Setores

20

Igualmente, pretende-se avaliar o comportamento das aplicações

citadas, bem como a carga de dados gerada e seu impacto no âmbito da rede

de dados.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo Geral

Apresentar um estudo de viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em

dispositivos móveis em rede padrão 802.11, com mobilidade, frente à relação:

disponibilidade de link de dados existente no IFMT Campus Cáceres - Prof.

Olegário Baldo e número de usuários.

1.3.2 Objetivos Específicos

Identificar entre os usuários o grau de relevância do serviço de voz em

dispositivos móveis;

Verificar a percepção dos usuários quanto à qualidade do serviço de

acesso à Internet;

Analisar a relação entre o consumo de dados e o número de usuários no

Campus;

Avaliar a relação entre link de dados disponível e o consumo de dados

através de aplicações VoIP;

Verificar a percepção dos usuários quanto à qualidade das chamadas

(VoIP) entre as aplicações estudadas.

1.4 Metodologia

O método para alcançar os objetivos deste trabalho está dividido em

duas partes. A primeira destina-se em realizar um estudo bibliográfico para

conhecer as tecnologias e as técnicas de pesquisas de mesma abordagem.

Como mencionado em [11], onde a revisão bibliográfica não produz

21

conhecimento novo, mas, tem como objetivo, suprir as deficiências de

conhecimento que o pesquisador tem sobre uma determinada área. Estudo

imprescindível para a compreensão do funcionamento das redes sem fio,

padrões das redes IEEE 802.11. Bem como, entender o funcionamento dos

aplicativos WhatsApp e Messenger em dispositivos móveis e as tecnologias

que norteiam a transmissão de voz sobre IP,os parâmetros e métricas que

impactam na qualidade da comunicação VoIP, bem como a fundamentação

teórica para a execução deste trabalho.

Em seguida, foi iniciada a etapa de realização dos experimentos com o

objetivo de avaliar a qualidade das chamadas VoIP de forma subjetiva e

objetiva. Assim, os cenários: comunicação local com baixa carga; handover

com carga média; e handover no Campus e comunicações externas foram

pensados, oportunamente, por caracterizar as maneiras como as

comunicações acontecem no campus.

Outros aspectos considerados, foram a avaliação da largura de banda

que pudesse realizar as chamadas de voz com resultados no mínimo

razoáveis, a configuração dos pontos de acesso para garantir a qualidade de

serviço no âmbito do protocolo de voz e a mobilidade dos dispositivos

conectados, e o monitoramento da carga de dados gerada pelas chamadas

externas.

1.5 Contribuição esperada

Espera-se que este trabalho contribua com um estudo direcionado ao

uso das duas aplicações mais aceitas entre os usuários com recurso de

chamada de voz, bem como os fatores que podem causar impacto na

qualidade da comunicação.

Espera-se, ainda, avaliar as tecnologias que constituem a infraestrutura

da rede sem fio do Instituto Federal de Mato Grosso - Campus Cáceres Prof.

Olegário Baldo, o qual espera fornecer o serviço de Voz sobre IP com garantia

da mobilidade.

Além disso, analisar a carga de dados gerada pelas aplicações

estudadas e propor parâmetros mínimos de usabilidade para garantir a

22

qualidade de serviço VoIP, haja vista a relação de link de dados disponível e

número de usuários da Instituição.

1.6 Organização do Trabalho

Este trabalho foi dividido em cinco capítulos. Assim, o primeiro capítulo

apresenta a parte introdutória, da qual, esta subseção faz parte. Em seguida, o

segundo capítulo apresenta um estudo sobre as redes sem fio, padrão IEEE

802.11, sobretudo sua evolução histórica, questões de segurança e mobilidade,

que é um dos requisitos de estudo deste trabalho além de tratar a tecnologia

VoIP, que é o cerne desta pesquisa. Com destaque as formas de comunicação

e as tecnologias referente à transmissão de Voz sobre IP. Também, os fatores

que afetam a qualidade de serviço neste tipo de comunicação e formas de

mensuração destes fatores quanto à qualidade da recepção do sinal de voz. Já

o terceiro capítulo traz os trabalhos relacionados à pesquisa em questão, com

trabalhos científicos relevantes para este estudo. O quarto capítulo propõe

detalhar questões condizente à infraestrutura de rede sem fio do Instituto

Federal de Mato Grosso Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo e seus

aspectos referentes à mobilidade na comunicação VoIP. Em seguida, são

apresentados os resultados obtidos neste trabalho por meio dos experimentos

e análises dos resultados obtidos. Finalmente, o capítulo quinto contextualiza

as conclusões concernentes a essa pesquisa.

23

2 VOIP E REDES SEM FIO

O presente capítulo traz um estudo voltado à tecnologia VoIP aplicada à

rede sem fio, com questões sobre os requisitos e estratégias para a garantia da

qualidade dos serviços VoIP. Também, contextualiza o funcionamento das

redes sem fio, bem como o uso da tecnologia VoIP neste tipo de rede.

2.1 Introdução

O VoIP (Voice over Internet Protocol), através de uma rede, permite

transmitir mensagens de voz usando o protocolo IP [10]. Basicamente, a

tecnologia utiliza a rede de dados para transmitir sinais de voz em tempo real

na forma de pacote. A saber, que se constitui em padrões abertos que admite o

tráfego de voz através da Internet [16].

Para que isso aconteça, a voz é submetida a um processo de

digitalização e codificação para, assim, seus pacotes serem empacotados

utilizando o protocolo IP e, consequentemente, serem transmitidos em uma

rede baseada no TCP/IP [16].

A Figura 2.1 apresenta o processo onde a voz no transmissor é

capturada e passada de sinal analógico para digital, e, posteriormente,

codificada e submetida em forma de pacotes à rede IP. No receptor, ocorre o

processo inverso, com a passagem do sinal digital para analógico [10].

Figura 2.1: Funcionamento do VoIP (Fonte:[10])

24

Os primeiros estudos referentes à transmissão de pacotes IP com áudio

datam do início da década de 70, entre a University of Southern California e o

Massachusetts Institute of Technology, em agosto de 1974. Apesar disso, foi

apenas na década de 90, com o crescimento do número de novos dispositivos

e, consequentemente, o aumento da capilaridade das redes IP e da banda de

transmissão disponível para o usuário, que houve a ascensão da utilização do

VoIP [7].

Ademais, um fator importante para a popularização desta tecnologia está

relacionado à existência de software gratuito dispensando os serviços

tradicionais de transmissão de voz ofertados pelas companhias telefônicas [10].

2.2 Protocolos VoIP

O protocolo IP não oferece garantia de qualidade de serviço (QoS), para

tanto, a transmissão de voz codificada sobre a rede IP requer outros protocolos

e soluções para que o resultado possa ser comparado com o da telefonia

convencional [16].

Como demonstrado na Figura 2.2, os principais protocolos no serviço

VoIP são divididos em três categorias: os de sinalização, de gateways e os de

mídia [16].

Os protocolos de sinalização são responsáveis pelo estabelecimento da

transmissão dos dados de voz pela rede, requerendo uma conexão controlada

entre os pontos de comunicação, e, ao finalizá-la, sinalizar a liberação da rede,

haja vista que a comutação é por pacote [16].

Podem ser utilizados dois tipos de protocolos de sinalização no VoIP, o

SIP (Session Initiation Protocol) e o H.323. Contudo, devido à sua arquitetura

simples, o mais usado é o SIP [10].

Os protocolos de controle de Gateway garantem a QoS e a tradução de

endereços IP, através do NAT (Network Address Translation) [10]

Por fim, os protocolos de mídia ou de transporte, têm como objetivo

transportar os pacotes de áudio e vídeo.

25

Figura 2.2: Protocolos VoIP (Adaptado de [10])

2.3 Requisitos de QoS

O maior controle na utilização dos recursos de rede torna relevante para

que os requisitos de QoS sejam garantidos. Contudo, no que tange às redes

sem fio, diferente do que ocorre nas redes cabeadas, a capacidade de difusão

precisa disputar a saída do nó, com prioridades de filas e escalonamento de

serviços diferenciados, o que impacta na QoS ponto a ponto da aplicação [27].

Assim, para se obter qualidade das chamadas VoIP o uso de

mecanismos de QoS torna-se imprescindível. Diferente da telefonia

convencional, onde os recursos são reservados exclusivamente para cada

chamada, na rede de dados, a concorrência por recursos é imprevisível.

O serviço prestado pelas redes IP, que pertence ao modelo tradicional, é

denominado por Best-effort, ou seja, serviço de melhor esforço[8].

Contudo, a qualidade de serviço (QoS) surge com o objetivo de

gerenciar os recursos de banda de acordo com os requisitos das aplicações e

as características da rede [8]. A QoS é definida pelo ITU-T [26], que apresenta

parâmetros que podem ser utilizados como critérios de desempenho de

velocidade, precisão, confiabilidade e disponibilidade de transferência de

pacotes IP, que permite um melhor planejamento e serviços IP. Assim,

buscando atender as necessidades dos usuários.

Desta forma, a QoS desejada pode ser expressa como o conjunto de

valores mínimos desejáveis para as métricas e necessários para uma

SDP

26

aplicação, tais como a largura da banda, do atraso, da variação do atraso, da

perdas aceitável de pacotes e etc. Em geral, as aplicações de voz requerem

baixa largura de banda. Por outro lado, parâmetros com valores elevados, tais

como: a latência, a variação do atraso e perda de pacotes de dados não são

tolerados [10]. Assim, a Tabela 2.1 mostra os limites esperados para algumas

destas métricas para o serviço VoIP.

Tabela 2.1: Valores limites para a garantia de QoS7

Atraso Variação do Atraso Perda de Pacotes

<= 150 ms <= 30 ms <1%

Algumas estratégias podem ser consideradas para garantir a qualidade

dos serviços VoIP. Os equipamentos evolvidos, tantos os dispositivos

terminais, quantos os responsáveis pela intermediação (servidores, roteadores

e switches) podem apresentar problemas, como é caso do atraso decorrente

do tratamento do sinal de voz nos terminais VoIP, que pode comprometer a

qualidade da comunicação [28].

Também, a garantia do nível de qualidade de serviço é uma abordagem

que inserida à Internet é uma prática desejável, mas praticamente impossível

[29]. Por outro lado, em redes corporativas é possível se planejar as garantias

de QoS para disponibilidade dos serviços VoIP.

Assim, os níveis de serviços, para a qualidade de uma aplicação, podem

ser garantidos a partir de mecanismos que estabelecem um controle sobre o

atraso e a largura de banda de dados, bem como, para limitar a quantidade de

tráfego de broadcast, a segmentação da rede é uma alternativa com o uso de

VLANs, além de aumentar a segurança da rede.

2.4 Redes sem Fio

Logo que apareceram os primeiros notebooks surgiu também o interesse

de os conectar à Internet sem o auxílio de cabos. Depois de muitos estudos

para encontrar um padrão de comunicação sem fio, em meados da década de

7 Referência dada pela International Telecomunications Union (ITU) sob a recomendação ITU-

T G.114 ;

27

1990, o comitê do Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE definiu

o padrão 802.11, também conhecido como WiFi [12].

Desde o início da sua concepção houve desafios a serem enfrentados para

tornar possível a comunicação entre os dispositivos, dentre as quais destacam-

se [12]:

• a descoberta de uma banda de frequência viável e que estivesse

disponível, de preferência em todo o mundo;

• o fato de objetos sólidos refletirem o sinal de rádio e,

consequentemente, atenuar o sinal;

• a capacidade dos softwares estarem ciente da mobilidade;

• a habilidade de transferência (handover) dos dispositivos entre pontos

de acessos diferentes.

Basicamente, as redes do padrão 802.11 se dividem em dois modos de

operação: ad hoc e infraestruturado. O primeiro permite que a comunicação

seja feita diretamente entre os dispositivos. Já no segundo, toda comunicação

passa por um ponto de acesso que fica responsável pelo encaminhamento dos

pacotes entre os dispositivos, assim como na Figura 2.3 [13]. Neste trabalho o

estudo se restringirá no modo de infraestrutura.

A Figura 2.3 demonstra o conjunto de serviço básico (BSS – Basic

Service Set) que constitui a fundamentação da arquitetura 802.11. Assim, o

BSS contém um ou mais estações sem fio e um ponto de acesso. Ainda,

mostra o conjunto de um ou mais BSS e LANs (ESS - Extended Service Set),

que para as camadas superiores é visto como um único BSS.

28

Figura 2.3:IEEE 802.11 Arquitetura LAN(Fonte:[13])

• Access Point (AP): dispositivo central responsável pela comunicação

entre as estações dentro de uma BSS.

Assim, para manter a interoperabilidade e competitividade entre os

fabricantes, o comitê IEEE definiu padrões para as redes sem fio, no tocante à

norma 802.11, como apresentado na próxima seção.

2.4.1 Padrões 802.11

Como já mencionado, o comitê do IEEE definiu em 1997 o padrão

802.11 e, a partir dele, outros padrões foram criados para atender às

necessidades das novas tecnologias, mobilidade, tráfego de voz e vídeo por

meio deste padrão. Basicamente, as redes sem fio se dividem em duas faixas

de frequências 2,4 GHz e 5 GHz e entre elas uma variedade de variações de

padrões que foram definidos com o propósito de melhorar questões de

compatibilidade, transmissão de dados, Qualidade de Serviço (QoS),

segurança, mobilidade e, etc [14].

ESS

29

Neste trabalho, apesar da gama de padrões disponíveis, atentaremos

para os padrões IEEE 802.11k e 802.11r que dissertam a respeito da redução

dos fatores que influenciam no tráfego de voz no momento de transição entre

os pontos de acesso. Entretanto, a priori, é útil esclarecer a respeito da

mobilidade, handover e métodos de autenticação.

2.4.2 Mobilidade

Numa sub-rede, um único ponto de acesso criaria limitações de

comunicação em termos de deslocamento do usuário. No entanto, é comum

encontrarmos vários BSSs com a finalidade de aumentar a cobertura de

comunicação entre os usuários. Entretanto, o fato de passar de um BSS para

outro, exige considerar questões referente à mobilidade, que neste caso,

inserido na mesma sub-rede, pode ser tratado de forma relativamente simples.

Quando a mobilidade necessária envolve sub-redes distintas, são necessários

protocolos que tratem deste processo com maior eficiência e sofisticação.

A norma 802.11 [15], descreve os três tipos de transições significativas

para mobilidade de estações, são elas:

• Sem transição: a mobilidade é local, dentro de sua BSS;

• Com transição entre BSS: neste tipo, a transição acontece com a

mobilidade da estação entre BSSs dentro da mesma ESS;

• Com transição entre ESSs: neste, a transição acontece com a

mobilidade da estação entre BSSs que estão em ESSs diferentes.

Em [16], uma das questões relevantes em termos de mobilidade é o

processo de transição da conexão de uma estação móvel entre dois pontos de

acesso, também conhecido como handover e que será apresentado em

maiores detalhes a seguir.

30

2.4.3 Handover

No âmbito da pesquisa, conhecer a caracterização do processo de

transição entre os APs é fundamental para melhor avaliação dos resultados

dos experimentos.

Como mencionado, o processo de transição entre dois pontos de acesso

é conhecido como handover. O momento de realizar esta transição é percebido

quando a qualidade de sinal da conexão com o ponto de acesso atual estiver

abaixo de um dado limite, que faz com que a estação busque por outros pontos

de acesso com melhor qualidade de conexão [16]. Assim, como descrito em

[17], basicamente o processo para executar o handover são: busca (scanning)

e (re)associação. Sendo o primeiro responsável pela busca dos pontos de

acessos disponíveis, que, por sua vez, podem ser passivos (apenas para

escuta) ou ativos (envia mensagem para os pontos de acesso com solicitação

de resposta para, assim, "escutar" as respostas). A Figura 2.4 ilustra as

mensagens trocadas no processo de handover, organizado em fases de busca

(scanning), autenticação e associação [1].

31

Figura 2.4: Processo de handover (Fonte: [16])

ProbeRequest: frame com informações para conectividade enviado pela

estação móvel para buscar conexão com um ponto de acesso;

Probe Response: frame com informações de conectividade enviado pelo

ponto de acesso às estações móveis em busca de conexão;

Authentication: serviço utilizado para determinar a identidade de uma

estação como membro do conjunto de estações autorizado a associar-se com

uma outra estação;

Association (associação): serviço para estabelecer o mapeamento entre

estação e ponto de acesso;

32

Re-associationRequest (re-associação): inclui informações sobre a

associação corrente ao mesmo tempo que solicita uma nova associação;

Re-association Response: como uma resposta de associação, mas em

resposta a um pedido de re-associação.

Já a Figura 2.5 apresenta em "B" o momento que ocorre a transição

entre dois pontos de acessos e, consequentemente, o processo de handover.

A B CSentido da mobilidade

AP I AP II

Figura 2.5: Cobertura de dois pontos de acessos e a transição de uma estação

móvel entre eles (Adaptado de [12])

É importante ressaltar, que a etapa de busca de um novo ponto de

acesso pela estação, segundo [18], pode consumir 90% do tempo de transição.

Ademais, em [16] é mostrado que o processo de handover pode afetar

diferentes camadas da arquitetura da rede. A saber, que em sub-redes

diferentes, são necessárias alterações na configuração da camada de rede,

além do suporte dado pela camada MAC. Entretanto, ocorrendo a transição

entre pontos de acessos de uma mesma sub-rede, as mudanças se restringem

à camada MAC, o que é suportado pelo padrão IEEE 802.11: associação,

(re)associação e desassociação.

2.4.4 IEEE 802.11k

Em 2008, o 802.11k, uma variação do padrão 802.11, foi desenvolvido

com a finalidade de melhorar a comunicação em redes sem fio com foco na

mobilidade e segurança. Ademais, define mecanismos de gerenciamento dos

33

recursos de rádio (RRM), que permitem que os dispositivos compatíveis com o

protocolo compreendam melhor o ambiente do qual fazem parte. Assim, os

recursos são melhor controlados, bem como, a possibilidade de medir recursos

localmente e/ou a partir de outra estação [19].

O RRM disponibiliza dados que podem ser utilizados por protocolos de

camadas superiores, tais como - relatórios de solicitação de canal, relatórios de

vizinhos de acessos, que permitem acelerar os handovers, bem como, o VoIP,

objeto desta pesquisa. Isto significa tornar os dispositivos, AP e estações, mais

inteligentes em suas decisões, como qual canal utilizar, potência e largura de

banda desejados [19].

2.4.5 IEEE 802.11r

Juntamente com a variação 802.11k, a IEEE trouxe a emenda 802.11r,

mas conhecida como transição rápida entre BSS (FT – Fast Transition),

publicada em 2008 [20].

Basicamente, o processo de FT permite que antes ou durante a

transição entre a estação e um novo AP seja estabelecido a segurança e o

estado de QoS. Assim, os atrasos na conexão com o sistema de distribuição

são evitados. Ademais, as mudanças no mecanismo FT não implicam em

novas vulnerabilidades de segurança além das já conhecidas pelo padrão IEEE

802.11 atual [20].

É importante destacar o tempo total de transição FT, que começa após o

último pacote de dados enviado dentro do BSS originário até o recebimento do

primeiro pacote de dados reconhecido dentro do BSS destinatário [20].

2.5 VoIP em Redes sem Fio

A tecnologia VoIP permite um fluxo contínuo da digitalização e

codificação em tempo real sobre uma rede IP, utilizando os protocolos de

transportes UDP e RTP [31]. Por outro lado, o modelo de redes TCP/IP

trabalha com modelo de melhor esforço para o nível de qualidade de serviço,

onde não há compromisso com o tempo de entrega do pacote [32].

34

Assim, em ambientes sem fio, os problemas são mais suscetíveis, haja

vista as colisões e interferências. Aplicar qualidade de serviço para a tecnologia

VoIP torna uma tarefa difícil, onde a perda de pacotes e o atraso podem

influenciar na qualidade da comunicação VoIP.

2.6 Considerações Finais

Este capítulo apresentou uma breve explanação sobre a

tecnologia VoIP, protocolos , requisitos de QoS com ênfase na rede

sem fio, padrão 802.11. Considerações importantes para um melhor

entendimento do estudo desenvolvido.

35

3 TRABALHOS RELACIONADOS

Este capítulo apresenta trabalhos relacionados à compreensão da

tecnologia VoIP, bem como estudos a respeito da qualidade de serviço, do

desempenho de aplicações, da mobilidade e o uso da transmissão de voz

sobre redes IEEE 802.11.

3.1 Avaliação da qualidade de serviço VoIP

Os trabalhos científicos descritos nesta seção abordam estudos

concernentes à qualidade de serviço VoIP.

PEREIRA V. et al. [21], apresentam o crescimento e a importância da

tecnologia VoIP, os autores se propõem a avaliar o comportamento do VoIP na

presença de tráfego de melhor esforço (best-effort). Deste modo, criaram um

ambiente de simulação com fluxo de dados IP correspondente ao tráfego geral

e VoIP. Com isso, esperou-se caracterizar o comportamento e problemas do

VoIP diante desse contexto de simulação, bem como os parâmetros principais

que compõem a transmissão de voz numa rede IP genérica. Por fim, conclui-

se a importância da diferenciação dos diversos tipos de tráfego, que garanta,

minimamente, alguma forma de qualidade de serviço à tecnologia VoIP

implementada.

SITOLINO C. L. [8] se propôs avaliar o desempenho de aplicações de

voz sobre IP através das tecnologias de rede existentes no mercado.

Contribuindo para o usuário com a especificação de um perfil utilizado em

aplicação de voz. O estudo foi desenvolvido com uma ferramenta para análise

de tráfego de voz sobre a rede Ethernet, submetendo um fluxo de dados a um

canal com pouca banda disponível. Em suas conclusões mostrou que o tráfego

de voz em um domínio local é perfeitamente viável, com a ressalva de

assegurar que o tráfego neste ambiente não ultrapasse os 30% da capacidade

máxima da rede. Ainda, em seu estudo, percebeu que a banda necessária para

uma conexão de voz sobre uma rede IP margeava entre 25-35 kbit/s.

PEREIRA R. S. L. [10], apoia seu estudo no âmbito da avaliação de

desempenho, em ambiente real, de sistemas VoIP seguros, baseado em

36

ferramentas de código aberto, monitorando o impacto dos parâmetros de

qualidade de serviço. Para isso, adequou o ambiente de teste utilizando o

Asterisk, como ferramenta para se criar uma central telefônica. Utilizou, ainda,

softwares específicos para chamadas VoIP, monitoramento de comportamento

das máquinas, captura de pacotes e adição de métricas tradicionais da

Internet, como: atraso, fração de pacotes perdidos e largura de banda. O

estudo mostrou, nos testes aplicados, que a maioria das soluções em termos

de segurança passa pela utilização de TLS/SSL na proteção da sinalização SIP

e do protocolo SRTP na proteção dos dados de voz, ou, o uso de IPSec ao

nível de rede IP como alternativa. Percebeu-se também que a implementação

dos mecanismos de segurança, entre os escolhidos, não é trivial e requer um

conhecimento técnico aprofundado. Ainda, sobre as métricas avaliadas,

permitem a comparação entre diversos cenários, para melhor tomada de

decisão. Por fim, em sua conclusão a respeito do sistema, declarou viável e

com funcionalidade esperada.

CHANG L. [22], mostra a importância da qualidade de serviço para a

tecnologia VoIP e propõe uma estratégia de comutação usando o protocolo

SCTP –Stream Control Transmission Protocol em rede MPLS –Multi-protocol

Label Switching para melhorar o tráfego VoIP. Para isso, utilizou-se de

mecanismo de reconhecimento seletivo de SCTP para decidir entre caminhos

alternativos de backup. Assim, diante dos resultados de simulação, alcançou

melhoria significativa na qualidade de serviço VoIP.

3.2 Avaliação do Handover

Os trabalhos científicos descritos nesta seção abordam estudos

referente ao serviço VoIP, no âmbito do processo de handover na rede sem fio,

padrão 802.11.

COUTO P. A. [16], propõe um trabalho direcionado à possibilidade em

utilizar serviços de vigilância móvel na UFRN (Universidade Federal do Rio

Grande do Norte). Desta maneira submete experimentos que avaliam o

comportamento das comunicações VoIP em redes 802.11b com handover. O

desenvolvimento do estudo se dá em dois ambientes, indoor e outdoor, e,

37

considera, também, os parâmetros de QoS: o atraso, a variação de atraso e a

vazão de pacotes. Os parâmetros estudados são avaliados simulando uma

conexão VoIP, com injeção de tráfego controlado. Conclusivamente,

compreendeu que os experimentos realizados em ambiente indoor chegaram

mais próximo dos padrões recomendados pela literatura. Ainda, que o padrão

802.11b não seja um padrão ideal para a mobilidade entre BSS.

CONCEIÇÃO A. F. [17],apresenta um estudo destinado a investigar o

comportamento da transmissão de voz e vídeo sobre redes IEEE 802.11,

apontando os principais problemas referentes à transmissão e,

consequentemente, estratégias de solução. Um dos problemas abordados está

relacionado com o tempo de transição entre dois pontos de acesso, conhecido

como handover. Assim, em sua narrativa de conclusão, apontou que os

acréscimos à latência causados pelos handovers e pela incidência de tráfego

em rajadas é umas das principais restrições, bem como as perdas de pacotes,

também causadas pelos handovers.

3.3 Considerações Finais

O capítulo apresentou alguns trabalhos que contribuíram no

entendimento da pesquisa, trazendo como principais tópicos: a

avaliação da qualidade de serviço e o uso da tecnologia VoIP em

rede sem fio.

38

4 METODOLOGIA DE PESQUISA E MODELAGEM DOS EXPERIMENTOS

Neste capítulo, o estudo contextualiza a caracterização da pesquisa,

abordando os softwares que apoiam a realização deste trabalho, os passos

que foram seguidos para predizer um perfil satisfatório dos usuários e a

composição dos cenários de testes que contribuíram para avaliação, bem como

os resultados e sua análise.

4.1 Metodologia

A metodologia desse trabalho partiu com a realização de uma enquete

entre os usuários professores e discentes com o intuito de avaliar a percepção

do uso da rede de dados, o acesso à Internet e a necessidade da utilização do

serviço VoIP.

Posteriormente, fez-se necessário avaliar a qualidade da rede sem fio

(outdoor) do Campus, uma vez que, inicialmente, intencionava utilizá-la como

ambiente de teste.

Face às inconsistências encontradas na rede outdoor do Campus, foram

implementados dois ambientes. O ambiente indoor para conhecer as larguras

de banda mínimas aceitáveis para realização das chamadas de voz, baseando-

se pela percepção dos usuários. E o ambiente outdoor de testes, criado e

configurado com as larguras mínimas obtidas no ambiente indoor, e, assim,

avaliar o comportamento das aplicações no âmbito das avaliações subjetivas

dos usuários e análise objetiva com a coleta de dados.

O ambiente outdoor foi criado de maneira que permitisse espelhar o

ambiente outdoor real do campus. Assim, foram pensados três cenários:

comunicação local com baixa carga, handover com carga média e handover no

campus e comunicações externas. O deslocamento para a realização do

handover foi medido utilizando o aplicativo Pedómetro. As métricas atraso,

variação de atraso, handover e o percentual de pacotes perdidos foram

medidas através da captura de pacotes utilizando um emulador Android e um

software de análise de pacotes de rede.

39

4.2 Introdução

4.2.1 Enquete com o usuário, necessidade de aplicativos de voz e percepção

sobre a qualidade da Internet.

Há tempos o serviço de voz vem se difundindo em ambientes

empresariais e residenciais, sobretudo no que diz respeito às redes sem fio.

A necessidade de comunicação e acesso à informação é cada vez

maior. As enquetes realizadas, entre discentes e docentes do Campus,acerca

da relevância dos serviços de voz, vídeo, transferência de arquivos e

mensagens instantâneas através da Internet, demonstram essa realidade,

como mostram a Figura 4.1 e a Figura 4.2.

40

Figura 4.1: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) considerada pelos Professores.

(Fonte: Autor)


mensagens instantâneas) considerada pelos Discentes. (Fonte: Autor)

Dentre os quarenta e quatro discentes entrevistados, num universo

aproximado de quinhentos alunos, menos de dez por cento avaliam o serviço

de acesso à Internet como boa, como mostra a Figura 4.3.

41

Figura 4.3: Avaliação dada pelos discentes quanto à qualidade do serviço de acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)

Já entre os vinte docentes entrevistados, conforme a Figura 4.4, num

universo de sessenta e um professores, exatos dez por cento consideram o

serviço de acesso à Internet bom.

Figura 4.4: Avaliação dada pelos docentes quanto a qualidade do serviço de acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)

E quando se contextualiza a tecnologia VoIP em redes sem fio, como é

destacado em [16], a mobilidade é considerada um desafio no quesito: boa

comunicação. Isso porque, muitas das vezes, a mobilidade requer a transição

de dois ou mais pontos de acesso que permitam com que o usuário possa se

deslocar sem perder o acesso ao serviço.

A possibilidade de deslocamento e manutenção da disponibilidade dos

serviços de comunicação no ambiente de estudo é uma necessidade esperada,

42

como se percebe, inicialmente, no resultado da pergunta 8 submetida aos

usuários, conforme mostram as Figuras 4.5 e 4.6.

Figura 4.5: Grau de importância dada pelos Docentes ao quesito: utilizar os serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com

mobilidade. (Fonte: Autor)

Figura 4.6: Grau de importância dada pelos Discentes ao quesito: utilizar os serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com

mobilidade. (Fonte: Autor)

4.3 Apresentação do ambiente do IFMT – Campus Cáceres

Os experimentos realizados no presente trabalho levam em

consideração o ambiente outdoor. Portanto, num primeiro momento foram

observadas questões referentes à capilaridade da rede sem fio da Instituição

em uma área com aproximadamente 650 metros de diâmetro. Nesse tocante,

observou-se que cem por cento da área do Campus era coberta com sinal de

8Pergunta 4 e 6 dos questionários submetidos aos docentes e discentes respectivamente.

4,5

%

2,3

%

5,0

%

43

rede sem fio, entretanto, com deficiência no serviço de conectividade à rede, a

saber as interferências encontradas e problemas relacionados aos obstáculos

que impedem a mobilidade. O que reforça a percepção, na sua maioria

“razoável” e “ruim”, dos usuários quanto ao serviço de acesso à Internet,

conforme pesquisa realizada, vide Figura 4.7.

Figura 4.7: Percepção quanto ao serviço de acesso à Internet. (Fonte: Autor)

4.3.1 Localização dos pontos de acesso e área de cobertura

Para afirmar a deficiência no serviço de conectividade à rede, foi

observada a área de propagação do sinal entre os APs (Figura 4.9) e aferida a

potência do sinal e a largura da banda de dados em distâncias distintas de

cada ponto de acesso que compõe a cobertura outdoor do Campus (Tabela

4.1).

Atualmente, conforme Figura 4.8, a Instituição conta com seis APs para

suprir o acesso de rede sem fio em ambiente outdoor.

Discentes

Docentes

44

Figura 4.8: Disposição dos APs no Campus (Fonte: Autor)

A Figura 4.9 mostra uma sobreposição de cobertura, que certamente faz

com que um sinal transmitido no mesmo canal interfira no outro. É um

problema de configuração, que a partir desse estudo foi identificado, e, que

pode ser resolvido com atenuação da potência dos APs para evitar a

sobreposição dos mesmos canais de transmissão.

Figura 4.9: Área de propagação do sinal entre os APs (Fonte: Autor)

Engenharia Florestal

Centro de Capacitação

Bloco de Química

Professores

Bloco Central

Ginásio

45

4.3.2 Levantamento da potência do sinal

Ainda, avaliando a Tabela 4.1, observa-se, que, entre os APs, a métrica

bandwidth (largura de banda), nas distâncias distintamente aferidas,

apresentou inconsistências nos resultados, sendo uma consequência das

sobreposições do sinal ou mesmo pelos inúmeros obstáculos (construções e

árvores) encontrados. As medições foram realizadas durante os finais de

semanas, para que não houvesse usuários conectados à rede e aferidos

distintamente, com a finalidade de validar as mensurações. Assim, utilizou-se a

ferramenta Jperf9 que, a partir das estações móveis configurada em modo

cliente, injetou tráfego para estação em modo servidor, que por sua vez, está

conectada diretamente ao concentrador de dados. É importante dizer que

somente as estações móveis foram conectadas nos APs. Ainda, segundo a

fabricante Cisco10, à medida que aumenta a escala, esta conduz a uma maior

cobertura às expensas da vazão de dados(throughput) geral.

Tabela 4.1: Levantamento de potência de sinal e bandwidth. (Fonte: Autor)

Ponto de Acesso Métricas

Distância(m)

0 5 10 15 20 30 40 50

Engenharia Florestal Potência Sinal (-dBm) 41 44 47 42 44 53 53 51

Bandwidth (Mb) 12 12 14 13 11 7 8 11

Centro de Capacitação

Potência Sinal (-dBm) 44 40 48 46 54 55 62 66

Bandwidth (Mb) 12 11 9 11 10 10 7 6

Bloco de Química Potência Sinal (-dBm) 39 46 49 47 42 56 58 71

Bandwidth (Mb) 16 17 17 18 16 16 15 9

Professores Potência Sinal (-dBm) 60 61 70 70 73 76 70 66

Bandwidth (Mb) 19 18 15 14 12 10 10 4

Bloco Central Potência Sinal (-dBm) 48 40 47 47 52 48 54 51

Bandwidth (Mb) 1.5 10 8 7 9 7 1 1

Ginásio Potência Sinal (-dBm) 32 42 41 50 42 46 42 49

Bandwidth (Mb) 15 15 12 12 14 12 12 7

9JPerf - software para geração de tráfego TCP e UDP. Disponível em:

https://www.rarst.net/software/jperf/ 10

Diretrizes da análise de site para a distribuição de WLAN. Disponível em: http://www.cisco.com/c/pt_br/support/docs/wireless/5500-series-wireless-controllers/116057-site-survey-guidelines-wlan-00.html

46

4.3.3 Perfil de consumo de dados e levantamento de aplicações VoIP

utilizadas pelos usuários

A seguir, realizou-se um estudo acerca do comportamento da rede sem

fio existente no Campus, em termos do número de usuários conectados e o

consumo de dados em diferentes horários durante o dia. A partir dessa

avaliação é possível presumir o uso comum entre os usuários, no que tange à

conectividade e o tráfego de dados, e, assim, formular os requisitos e

características que compõem o uso da rede sem fio no âmbito da Instituição.

Conhecer as características de uso dos usuários é um passo importante

para dimensionar a rede e oferecer os serviços esperados.

Outra questão importante, no âmbito deste trabalho, é conhecer quais

aplicações são consideradas relevantes para os usuários alunos e professores.

Para isso, foi realizada uma enquete para extrair as principais necessidades

dos usuários, referente ao uso de aplicações móveis, que possuem em comum

os recursos de chamada de voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens

instantâneas.

A Figura 4.10 mostra que entre usuários entrevistados (discentes e

docentes), os aplicativos, Facebook e WhatsApp, foram os mais aceitos.

47

Figura 4.10: Aplicativos com maior aceitação para chamadas de voz (Fonte: Autor)

Ainda, outra métrica importante para avaliar o comportamento dos

usuários é a largura de banda média de dados consumida por eles. Assim,

foram quantificados os valores para cada segmento de usuário, conforme as

Figuras 4.11 e 4.12. O que permite concluir, observando o sombreamento cinza

das imagens, que, no decorrer de um ano, os dois segmentos de usuários

demandaram pouco mais de 5 Mbps de banda de dados.

Figura 4.11: Consumo de banda de dados - usuários alunos

Docentes

Discentes

48

Figura 4.12: Consumo de banda de dados - usuários professores (Fonte: Autor)

Contudo, ao avaliar o consumo total médio na Instituição, considerando

a rede com fio e sem fio, que envolve todos os departamentos e laboratórios,

observa-se um estado crítico, com consumo da banda de dados chegando à

22,02 Mbps dos links existentes na Instituição.

4.4 Metodologia dos experimentos

A enumeração dessa seção apresenta a concepção genérica da

metodologia da pesquisa, bem como as definições consideradas relevantes ao

estudo.

4.4.1 Metodologia genérica

Basicamente, a metodologia dos experimentos para avaliar o

desempenho e a carga de dados gerada pelas aplicações foram realizadas

conforme mostra a Figura 4.13.

49

Figura 4.13: Metodologia dos experimentos (Fonte: Autor)

4.4.2 Definição do estudo

4.4.3 Descrição do sistema a ser estudado

Em condições ideais, um estudo como este teria que ter abrangência em

sua plenitude no ambiente real. Contudo, pela complexidade e dificuldade de

implementar diferentes cenários utilizando a própria infraestrutura do Campus,

optou-se por uma estrutura reduzida da infraestrutura existente (Figura 4.14),

mas que permitisse testar cenários alternativos que atendessem a expectativa

e tivesse a participação dos usuários.

50

Figura 4.14: Ambiente para os experimentos (Fonte: Autor)

Os cenários estudados foram avaliados no mesmo ambiente ilustrado na

Figura 4.14, porém com organizações de testes subjetivos e objetivos distintos

e que atendessem as especificidades do ambiente real.

O cenário com comunicação local com baixa carga tem como finalidade

conhecer o comportamento básico das aplicações em ambiente outdoor com

baixa carga de dados, a saber as métricas: atraso, variação de atraso e perda

de pacotes, bem como a percepção dos usuários diante das chamadas

realizadas sem o deslocamento entre os pontos de acesso.

Já o cenário com handover com carga média objetiva avaliar

subjetivamente e objetivamente a qualidade das chamadas, em ambiente

outdoor com carga média de dados,durante o processo de deslocamento dos

usuários entre os pontos de acesso.

Finalmente, o papel do cenário handover no Campus e comunicações

externas é avaliar subjetivamente e objetivamente as chamadas VoIP diante de

uma comunicação oriunda do ambiente externo ao do Campus, com processo

de deslocamento dos usuários entre os pontos de acesso, sobretudo, com o

propósito de avaliar o consumo de dados.

51

4.4.4 Métricas de interesse

Um ponto importante é o fato das aplicações WhastApp11 e Messenger

criptografarem os recursos disponíveis, tais como mensagens, vídeos,

transferência de arquivos, chamadas de voz, etc. Isto impossibilita a

reprodução das chamadas de voz para medi-las de forma objetiva, com a

mensuração de qualidade de áudio dado pelo MOS12 (Mean Opinion Score).

Assim, para cada chamada VoIP realizada pelos usuários nos cenários

estudados é atribuída subjetivamente uma nota de qualidade conforme a

Tabela 4.2.

Tabela 4.2: Escala de qualificação perceptiva de áudio (Fonte: Autor)

Medida Qualidade

5 Excelente

4 Bom

3 Razoável

2 Pobre

1 Mau

No âmbito da avaliação objetiva, as métricas de referência são as

apresentadas na Tabela 2.1.

4.4.5 Metodologia adotada

Como apresentado na organização da metodologia, a metodologia da

pesquisa foi dividida em duas partes:

- experimentos indoor: para conhecer a largura mínima aceitável para

realizar uma chamada de voz, baseando-se pela percepção dos usuários;

- experimentos outdoor: para avaliar o comportamento das aplicações no

âmbito das avaliações subjetivas dos usuários e análise objetiva com a coleta

de dados.

11

https://www.whatsapp.com/faq/pt_br/general/28030015 12

https://www.itu.int/rec/T-REC-P.800.1-200303-S/en

52

Assim, para os experimentos indoor, submeteu-se individualmente, com

largura de banda de dados controlada, avaliações subjetivas com vinte

usuários realizando uma chamada de voz com cada aplicativo estudado e em

quatro larguras de banda diferentes, onde, das quatro, as duas com as piores e

melhores percepções dos usuários serão utilizadas para os testes no ambiente

outdoor.

Como mostra a Figura 4.15, os testes foram realizados utilizando dois

APs indoor,segmentados em redes diferentes e um servidor para controlar a

banda de dados. Com transmissão de sinal livre de obstáculos e interferência

de outros dispositivos.

Figura 4.15: Ambiente de teste para definição de largura de banda (Fonte: Autor)

Já para os experimentos outdoor, além das avaliações subjetivas

realizada pelos usuários, foram feitos testes objetivos. Assim, a qualidade de

serviço para comunicação sobre redes IP é fortemente determinada pelas

taxas do atraso, da variação de atraso e dos pacotes perdidos. Para avaliar

esses parâmetros e métricas, o tráfego gerado na comunicação entre dois

interlocutores, em cada teste, foi capturado e os parâmetros foram computados

conforme o método utilizado em [24].

Também, para se ter maior confiabilidade das informações e dos

cenários criados, os APs foram dispostos em ambiente externo para realização

dos experimentos, em local livre de obstáculos e interferência por outras redes

sem fio, uma vez que o Campus está situado em área rural e os demais

dispositivos, que poderiam gerar interferência, são de domínio da Instituição.

53

4.5 Avaliação subjetiva da qualidade de voz com cada aplicativo

Primeiramente, no ambiente ilustrado pela Figura 4.15, o controle de

banda foi limitado em 30, 60, 90 e 120 kbps. As bandas foram escolhidas a

partir de testes que mostraram que as chamadas com larguras de bandas

inferiores a 30 kbps incorriam em interrupções entre as chamadas ou elevado

tempo de atraso na comunicação entre os interlocutores. Deste modo, os

usuários realizaram quatro avaliações para cada aplicação e os testes

apresentaram os valores na Tabela 4.3.


dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor)

Largura de Banda (kbps)

30 60 90 120

5 - Excelente

WhatsApp

0 4 3 9

4 - Bom 7 9 8 11

3 - Razoável 9 2 4 0

2 - Pobre 0 3 5 0

1 - Mau 4 2 0 0

5 - Excelente

Messenger

12 10 10 10

4 - Bom 4 1 7 5


2 - Pobre 3 6 0 0

1 - Mau 1 0 0 2

Contudo, os resultados obtidos não houve consistência com a percepção

dos usuários e o aumento da largura de banda. O que permitiu compreender,

que, as inconsistências nas avaliações das chamadas estariam associadas

com possíveis aplicativos instalados nos dispositivos dos usuários que

concorriam pelo uso da banda de dados. Com isso, comprometendo a

qualidade das chamadas.

Desse modo, foram implementados novos controles de banda de dados

para controlar isoladamente o tráfego destinado às chamadas de voz. Isto

permitiu reduzir a largura de banda e realizar novos testes, com limites de: 15,

20, 25 e 30 kbps.

A Tabela 4.4 mostra os resultados dos novos testes, desta vez

realizados com apenas dez usuários, haja vista que foi percebida durante os

testes uma tendência bem definida nas avaliações, sendo uma melhor

54

percepção dos usuários diretamente proporcional ao aumento da largura de

banda de dados entre as chamadas.

Tabela 4.4: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor)


15 20 25 30

5 - Excelente

WhatsApp

2 1 1 5

4 - Bom 4 5 4 2


2 - Pobre 0 2 3 0

1 - Mau 0 0 0 0

5 - Excelente

Messenger

0 2 1 5

4 - Bom 0 2 3 5


2 - Pobre 2 5 0 0

1 - Mau 8 0 1 0

4.6 Ambiente para os experimentos outdoor

4.6.1 Ambiente para os experimentos

O ambiente para os experimentos outdoor foi pensado para permitir a

avaliação objetiva (através da captura de pacotes e a avaliação dos parâmetros

que impactam a comunicação VoIP) e subjetiva (através da percepção dos

usuários) das chamadas submetidas durante aproximadamente sessenta

segundos em cada teste. A Figura 4.14 ilustra o ambiente de realização dos

experimentos.

Em termos de infraestrutura física, o Campus possui um anel (backbone)

de fibra ótica que interliga salas de aulas, laboratórios, coordenações e

departamentos. Todos os serviços de acesso aos sistemas e à Internet ficam

disponíveis 24 horas por dia.

Para atender à demanda de aproximadamente 650 usuários, o Campus

conta com dois links de dados, um de 4 Mbps e outro de 20 Mbps.Quanto à

rede sem fio outdoor, conforme monitoramento realizado durante dois meses, o

maior pico atingiu 134 usuários conectados simultaneamente.

55

Com isso, objetivando um ambiente de teste com características

semelhantes à mencionada, os APs utilizados no ambiente de testes foram

dispostos a uma altura de dois metros do solo e aproximadamente setenta e

cinco metros de distância entre si, conforme a Figura 4.14.

Para realizar os experimentos, foram utilizados dois dispositivos AIR-

CAP1552E-x-K9 (Figura 4.16) como pontos de acesso, configurados em modo

autônomo e conectados diretamente ao servidor de acesso à Internet, como

mostrado na Figura 4.14, e utilizando os padrões apresentados na seção 2.4,

IEEE 802.11k e 802.11r, que darão suporte à mobilidade e ao tráfego de voz.

Figura 4.16: Dispositivo Cisco AIR-CAP1552E-x-K9 (Fonte: Autor) Como estações móveis, servidor, coletor de dados e concentrador de dados foram utilizados nos experimentos os seguintes dispositivos, conforme listado na Tabela 4.5.

Tabela 4.5: Dispositivos utilizados nos experimentos

ID Dispositivo Descrição

Dispositivo responsável pela captura de dados e avaliação objetiva

Disp-1 Notebook Processador - Intel Core i5-2410M CPU - 2.30GHz Memória - 6 GB Sistema Operacional - Windows 7 64 Bits Placa Wireless - Intel Centrino N 6150

Dispositivo interlocutor com Disp-1

Disp-2 Smartphone Galaxy S5 Android 6.0.1 Modelo: SM-G900MD Versão kernel: 3.4.0-8580782

56

N. Compilação: MMB29M.G900MDUBS1CPI2

Dispositivo responsável por gerenciar o controle de banda de dados e o acesso à Internet

Servidor Desktop Processador - Intel(R) Pentium(R) Dual CPU - E2160 @ 1.80GHz Memória - 1 GB Sistema Operacional - pfSense: v. 2.3.3-RELEASE-p1

Dispositivos utilizados para avaliação subjetiva

Term-1 Smartphone J5 Android 6.0.1 Versão kernel: 3.10.49-9944777 N. Compilação: MMB29M.J500MUBU1BPL1

Term-2 Smartphone Lenovo K3 Modelo: Lenovo K33b36 Android 6.0.1 Versão kernel: 3.18.24-perf-g008b9fa N. Compilação: JQ.1.2.C2-00099-8937 K33B36-DS

Term-3 Smartphone Multilaser MS40 Android 4.4.3 Versão kernel: 3.10.17 N. Compilação: MS40.V14_20160420

Term-4 Smartphone Lenovo A7 Modelo: Lenovo A7010A48 Android 6.0 Versão kernel: 3.18.19+ N. Compilação: A7010A48_S220_161129_LAS

Term-5 Smartphone Gt-18200L Modelo: GT-18200L Android 4.2.2 Versão kernel: 3.4.5-2826542 N. Compilação: JDQ39.18200LUBUAOC1

Term-6 Smartphone NEXUS 9 Modelo: LMY47S Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.49

Term-7 Smartphone GALAXY J1 Modelo: J120H Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65-10642224 N. Compilação: LMY47V.J120HXXU0AQB2

Term-8 Smartphone LG PRIME Modelo: D-337 Android 5.0.1 Versão kernel: 3.10.54

Term-9 Smartphone J7 Modelo: J700M Android 6.0.1 Versão kernel: 3.10.61-9892504

57

N. Compilação: MMB29K.J700MUBS2BQB2

Term-10 Smartphone LG K4 Modelo: LG-K430F Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65

Term-11 Smartphone S3 Modelo: GT-L9300 Android 4.3 Versão kernel: 3.0.31+ N. Compilação: JSS15J.L9300UBUGNL1

Term-12 Smartphone IPHONE 4S Modelo: MF263BR/A Versão: 9.3.5

Term-13 Smartphone GALAXY WIN Modelo: GT-I8552B Android 4.1.2 Versão kernel: 3.4.0+ N. Compilação: JZ054K.I8552BUBUANH1

Term-14 Smartphone J12 Modelo: J120H Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65+ N. Compilação: LMY47V.J120HXXU0AQB2

Term-15 Smartphone LG G3 Modelo: LRX22G Android 5.0.1 Versão kernel: 3.10.54+

Term-16 Smartphone GALAXY GRAN PRIME Modelo: SM-G531H Android5.1.1 Versão kernel: 3.10.65+ N. Compilação: LM848B.G531HVJU0A0L1

Term-17 Smartphone GALAXY S7 Modelo: G930FXX Android 6.0.1 N. Compilação: G930FXXU1DQAZ

Term-18 Smartphone GALAXY J7 Modelo: J700M Android 6.0.1 Versão Kernel: 3.10.61 N. Compilação: MMB29K.J700MUBS2BQB2

Term-19 Smartphone GALAXY J5 Modelo: J500M Android 6.0.1 Versão Kernel: 3.10.49 N. Compilação: MMB29M.J500MUBU1BPL1

Term-20 Smartphone GALAXY YOUNG Modelo: SM-G130BT Android 4.4.4 Versão Kernel: 3.10.17+

58

N. Compilação: KTU84P.G130BTUBU0APK1

4.6.2 Handover e medição do deslocamento a pé dos usuários

Antes de aferir o processo de transição dos dispositivos (handover) entre

os pontos de acessos, consideramos o deslocamento usual dos usuários no

Campus. Sendo este, na sua maioria, realizado a pé, com uma velocidade

média de 4,5 km/h, conforme mostra a Figura 4.17.

Figura 4.17: Tela de medição do aplicativo Pedómetro Contador de Passos [6]. Assim, para determinar o handover, foi utilizado o método Real Handoff

Latency, que se baseia na diferença do tempo decorrido entre a primeira

comunicação com o ponto de acesso de destino e a última comunicação com o

ponto de acesso de origem [23], como mostrado na Figura 4.18.

59

Figura 4.18: Tela com a identificação do último e primeiro pacote no processo

de handover. (Fonte: Autor)

4.6.3 Ferramentas utilizadas para a captura dos pacotes

A captura dos pacotes se deu com a utilização de um emulador Android

(Nox13) e o software Wireshark14 , Figura 4.19, instalado em um notebook.

Desta maneira foi possível medir o atraso, a variação de atraso, o percentual

de pacotes perdidos e, inclusive o handover durante as chamadas realizadas a

um dispositivo smartphone.

Figura 4.19: Tela com os softwares Wireshark e Nox. (Fonte: Autor)

Ainda, para se saber a largura de banda de dados consumida pelo

conjunto de dispositivos no momento das chamadas, para cada cenário

13

NoxApp Player é um emulador do Android para PC. https://pt.bignox.com/nox-app-player/ 14

Wireshark é um analisador de protocolo de rede. https://www.wireshark.org/

1

2

1- Último pacote enviado ao AP1 2 - Primeiro pacote enviado através do AP2

60

estudado, ela foi monitorada pelo servidor de acesso à Internet, conforme a

Figura 4.20.

Figura 4.20: Tela de monitoramento referente ao consumo de banda de dados durante as chamadas de voz

Além destes, abaixo estão descritas as ferramentas utilizadas para

apoiar o desenvolvimento deste trabalho:

Xirrus: Um software de busca de redes Wi-Fi, com verificação de

cobertura e pesquisa site. Também, permite a localização de dispositivos Wi-Fi,

pontos de acesso, bem como verificar e monitorar a qualidade e o desempenho

da rede. Nesta pesquisa foram utilizados os recursos de coletar dados de

potência de sinal e identificação dos pontos de acesso da infraestrutura do

Campus.

InSSIDer: Teve a mesma finalidade do software Xirrus e sua utilização

foi para fins de comparação dos dados coletados. Permite a verificação do

melhor canal, 2,4 GHz e 5 GHz, potência do sinal do ambiente e identificação

dos pontos de acesso.

JPerf: Software para mensurar a largura de banda de dados, que

permite a injeção de pacotes (TCP e UDP), para medir o desempenho da rede

61

de dados. Foi utilizado no escopo do trabalho para mensurar a largura de

banda de dados entre o ponto de acesso e a estação do cliente.

WifiAnalyzer: Aplicativo para Android que permite a inspeção das redes

detectadas pelo dispositivo. Permite visualizar a força do sinal de todas as

redes disponíveis no momento. Foi utilizado para comparar os resultados

obtidos com os demais softwares deste trabalho, os canais ocupados e

sobrepostos.

Netstumbler: Ferramenta para sistema operacional Windows que permite

detectar redes locais sem fio (WLANs) e informações tipo - MAC, velocidade,

relação sinal ruído (SNR - Signal-to-Noise Ratio) e potência do sinal. Neste

trabalho teve como objetivo mensurar a relação sinal-ruído na transmissão sem

fio dos APs.

4.7 Cenário I: Comunicação local com baixa carga

Neste cenário, as chamadas são realizadas com todas as estações

conectadas a um único AP, conforme exemplificado na Figura 4.21.

É submetida uma conversação entre o Disp-1 e Disp-2 para avaliação

objetiva e, concomitantemente, dois pares de estações (Terminais dos usuários

responsáveis pela avaliação subjetiva) realizam uma chamada entre si, onde

os interlocutores avaliam subjetivamente a qualidade da conversação.

62

Figura 4.21: Organização do ambiente de teste referente ao cenário:

Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor)

A Tabela 4.6 mostra que, nas avaliações dos usuários, as duas

aplicações (WhatsApp e Messenger) atenderam uma expectativa excelente de

satisfação durante as chamadas de voz.


usuários no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor)


15 30

Número de Usuários

5 - Excelente

WhatsApp

4 4

4 - Bom 3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente

Messenger

4 4

4 - Bom 3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau

No âmbito da avaliação objetiva, a Tabela 4.7 apresentou as métricas

Atraso, Perda de Pacotes, Variação de Atraso e Perda de Pacotes dentro dos

63

limites estabelecidos na literatura, o que reforça a percepção positiva

alcançada na avaliação dos usuários. Contudo, apesar da Tabela 4.7 relacionar

distintamente os testes realizados com os aplicativos por controle de banda,

neste caso, o controle de banda realizado no servidor não foi aplicado, haja

vista que a comunicação entre os dispositivos se mantiveram no domínio do

ponto de acesso ao qual estavam conectados. Isso ocorre, pois, as aplicações

estudadas mantêm uma conexão ponto a ponto depois de estabelecerem a

comunicação entre os interlocutores, e, assim, não dependendo do uso da

Internet. As diferenças observadas, neste caso, não estão associadas à largura

da banda de dados, e sim às questões ligadas às variações encontradas no

ambiente das redes sem fio.


de voz no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) Aplicação Banda de

Dados (kbps)

Atraso Médio

(segundos)

Variação de

Atraso (ms)

Perda de

Pacotes (%)

WhatApp 15 0,048 0,19 0,2

30 0,045 0,39 0,3

Messenger 15 0,024 0,04 0,2

30 0,061 0,10 0,3

4.8 Cenário II: Handover com carga média

Neste cenário foram submetidos cinco pares de estações (Terminais dos

usuários) para avaliações subjetivas, além dos dois dispositivos responsáveis

pela coleta de dados.

Diferentemente do cenário anterior, os pares ficaram divididos entre o

AP1 e o AP2, e realizavam o deslocamento entre os pontos de acesso. Desta

maneira, permitia forçar o handover, como exemplificado na Figura 4.22.

64


com carga média. (Fonte: Autor) Na Tabela 4.8, as avaliações dos usuários utilizando o aplicativo

WhatsApp manteve um índice elevado de satisfação, mesmo realizando a

transição entre os pontos de acesso. Por outro lado, diferente do cenário

anterior (Comunicação local com baixa carga), as avaliações das chamadas

realizadas com o aplicativo Messenger apresentaram uma variação maior entre

as percepções.


usuários no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor)


15 30


5 - Excelente

WhatsApp

10 7

4 - Bom

3

3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente

Messenger

7 5

4 - Bom 1 4

3 - Razoável 2 1

2 - Pobre 1 - Mau

65

Avaliando a Tabela 4.9, o resultado da métrica atraso esteve dentro do

limite recomendado na Tabela 2.1. Contudo, observa-se que a variação de

atraso e a perda de pacotes atingiu valores acima dos recomendáveis.

Entretanto, a percepção dos usuários na sua maioria satisfatória, como

abordado em [21], pode estar associada à utilização de um buffer15. Nesse

caso, devido a este recurso, o valor referente à variação de atraso pode atingir

o limite de 50 ms. Quanto ao handover, os valores estão dentro dos aceitáveis

e reportados na literatura [25].


de voz no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) Aplicação Banda de

Dados (kbps)

Atraso Médio

(segundo)

Variação de

Atraso (ms)

Perda

Pacotes (%)

Handover

(ms)

WhatApp 15 0,022 0,01 1,9 178

30 0,033 0,01 0,4 169

Messenger 15 0,012 0,003 1,7 172

30 0,021 0,002 0,2 171

4.9 Cenário III: Handover no campus e comunicações externas

Por fim, neste último cenário estudado,dobraram as estações com

relação ao cenário anterior para as avaliações subjetivas, totalizando vinte

estações (terminais dos usuários). Contudo, dez estações encontravam-se

conectadas aos pontos de acesso do ambiente de teste (onde havia controle

de largura de banda de dados) e se comunicavam com seus pares conectados

à rede externa ao cenário de teste (onde não havia controle de largura de

banda de dados), como ilustrado na Figura 4.23. De igual modo, foram

dispostos os dois dispositivos responsáveis pela coleta de dados e a avaliação

objetiva.

As estações no ambiente de teste, como no cenário anterior, realizaram

o deslocamento entre os pontos de acesso para forçar o handover.

15

O buffer armazena os pacotes de dados à medida que eles chegam, enviando-os para as aplicações [21].

66


no campus e comunicações externas. (Fonte: Autor)

A Tabela 4.10 reproduz a percepção qualitativa dos usuários diante dos

testes submetidos, que, por sua vez, demonstram uma tendência semelhante à

do cenário II (Handover com carga média). Tendo o aplicativo WhatsApp com

os melhores resultados comparado com o aplicativo Messenger.

Tabela 4.10: Avaliação de satisfação, referente as chamadas de voz, entre os usuários no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:

Autor)


15 30


5 - Excelente

WhatsApp

11 16

4 - Bom 8 4

3 - Razoável 1

2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente

Messenger

9 7

4 - Bom 6 11

3 - Razoável 5 2

2 - Pobre 1 - Mau

67

Na avaliação objetiva (Tabela 4.11), como no cenário: handover com

carga média, o parâmetro atraso mantém seus valores dentro dos limites

estabelecidos pela literatura [10], bem como o handover [25]. Por outro lado,a

variação de atraso e a perda de pacotes se mantiveram inconsistentes com os

reportados na literatura e, mais uma vez, face à percepção dos usuários, na

maior parte considerada positiva, é possível que as aplicações façam uso do

recurso de buffer, assim como no cenário II (handover com carga média) [21].

Tabela 4.11: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas de voz no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:

Autor) Aplicação Banda

de

Dados

(kbps)

Atraso

Médio

(segundo)

Variação

de Atraso

(ms)

Perda

de

Pacotes

(%)

Handover

(ms)

Banda

média de

dados

Consumida

(kbps)

WhatApp 15 0,023 0,02 1,7 173 138,02

30 0,032 0,03 0,4 171 354,74

Messenger 15 0,014 0,01 1,8 172 148,13

30 0,023 0,02 0,6 167 332,27

4.10 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários

Cada cenário teve com objetivo avaliar especificidades que ocorrem no

ambiente real.

O primeiro cenário (Comunicação local com baixa carga) permitiu avaliar

a qualidade subjetiva das chamadas no âmbito de um único ponto de acesso e,

ainda, as métricas: atraso médio, variação de atraso e perda de pacotes. Com

poucos usuários conectados ao ponto de acesso, a avaliação dos usuários e os

parâmetros inicialmente coletados serviram de referência para os cenário II

(Handover com carga média) e III (Handover no campus e comunicações

externas).

Já o segundo cenário objetivou avaliar a percepção de um maior número

de usuários num ambiente que permitia a mobilidade dos mesmos entre dois

68

pontos de acesso. Um teste que espelha uma realidade frequente no ambiente

da Instituição.

Por fim, o terceiro cenário (Handover no campus e comunicações

externas) intencionou avaliar o comportamento das chamadas de voz no

contexto da comunicação externa ao Campus e, especialmente, qual seria o

impacto desse cenário em termos de consumo de largura de banda de dados.

Contudo, é importante considerar, que não se pode afirmar que os

resultados subjetivos e/ou objetivos são conclusivos por si só para determinar a

aprovação ou negação dos resultados obtidos. Desta maneira, o correto é

avaliar os resultados, tanto subjetivos quanto objetivos de cada cenário, como

sendo um o complemento do outro e, ainda, levar em consideração que as

chamadas concorrem no mesmo ambiente concomitantemente.

De igual modo, não se pode avaliar cada cenário distintamente, pois,

apesar de serem sidos tratados isoladamente, eles espelham um ambiente real

composto conjuntamente pelos três cenários.

Assim, os resultados obtidos nos cenários demonstram a existência de

uma variação qualitativa entre as bandas de dados disponíveis, tanto nas

avaliações subjetivas quanto nas objetivas. Apesar disso, no que se refere às

aplicações utilizadas, o desempenho das duas não apresentaram uma

discrepância elevada no resultado final, denotando equivalência entre elas.

69

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

5.1 Conclusão

A presente pesquisa demonstrou que os desafios para viabilidade da

utilização da tecnologia VoIP em dispositivos móveis, no âmbito da rede sem

fio do IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo, passam pelas questões

relacionadas à largura de banda para chamadas externas e a readequação da

infraestrutura da rede sem fio.

Com base nos experimentos realizados no ambiente real da Instituição,

a potência do sinal e a largura da banda de dados demonstraram

inconsistência nos resultados, sendo elas por interferências causadas por

sobreposição de canal e/ou por obstáculos. Também, em avaliação do

consumo de dados, identificou um consumo aproximado de 22 Mbps do link de

dados que impacta diretamente no desempenho da rede de dados.

Foram submetidos no ambiente outdoor 12 testes subjetivos e objetivos

divididos entre duas bandas de dados, 15 e 30 kbps, e três cenários, que

tinham como finalidade, avaliar a comunicação local com baixa carga, avaliar o

handover com carga média, e avaliar o handover no Campus com

comunicações externas. Dos testes submetidos, entre as avaliações subjetivas,

foram realizadas 16 avaliações no primeiro cenário, 40 avaliações no segundo

e 80 avaliações no terceiro. Já para os testes objetivos, foram computadas 12

avaliações.

Diante dos resultados inconsistentes observados no ambiente real da

Instituição e os experimentos realizados nos cenários dessa pesquisa, onde as

avaliações subjetivas alcançaram percepções no mínimo razoáveis e os

valores das métricas, no âmbito das avaliações objetivas, estiveram dentro dos

limites estabelecidos na literatura, conclui-se que a viabilidade do uso de

aplicações VoIP em dispositivos móveis na Instituição depende da

readequação da infraestrutura da rede sem fio, tendo em vista os problemas

com interferências e a qualidade do sinal.

Também, para satisfazer o desejo dos usuários em usar as aplicações

avaliadas nesta pesquisa, recomenda-se reservar 500 kbps para atender no

70

mínimo 35 usuários simultâneos para as chamadas externas, considerando

que o ideal seria aumentar a banda do link de dados e não piorar mais a

qualidade percebida dos serviços atuais.

5.2 Principais Problemas Encontrados

No decorrer deste trabalho foram encontrados algumas dificuldades, as

principais delas são destacadas nos parágrafos seguintes.

Inicialmente, pretendeu-se utilizar a infraestrutura de rede sem fio

existente no campus para realizar os experimentos. Contudo, em virtude da

complexidade encontrada, abandonou-se esta ideia. A complexidade deveu-se

à segmentação das redes, às muitas regras implementadas no firewall e às

imprecisões na qualidade da transmissão de dados causadas por interferências

e/ou obstáculos (uma vez que os pontos de acesso no campus encontravam-se

fixados em postes e, assim, difícil de remanejá-los). Iniciou-se então a

implementação de um ambiente que pudesse espelhar a realidade das

atividades da Instituição, mas que permitisse o deslocamento dos pontos de

acesso com facilidade e, principalmente, os ajustes de controle de banda de

dados e configurações destes dispositivos de acesso.

Outra questão importante, relaciona-se com o mecanismo para coleta de

dados para avaliação objetiva. Basicamente, esperava-se utilizar aplicativos

diretamente nos dispositivos smartphones para captura dos dados. Porém não

foram encontrados aplicativos que oferecesse essa solução sem que obrigasse

mudar o privilégio do sistema operacional Android para o modo root. Desta

maneira, como nos experimentos utilizava-se os dispositivos dos próprios

usuários, tornou-se inviável esse método. Assim, optou-se por utilizar o

emulador Nox, instalado em um notebook, para a captura dos dados.

Finalmente, reunir os usuários para realizar os experimentos não foi uma

tarefa fácil, é necessário tempo e paciência por parte dos usuários voluntários,

haja vista o número de repetições dos testes e o compromisso entre eles de

avaliar adequadamente as chamadas de acordo com os critérios estabelecidos

no trabalho.

71

5.3 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários

Os resultados obtidos demonstram que em condições ideais, um estudo

como o apresentado neste trabalho, não se limitaria apenas às aplicações com

chamada de voz. Igualmente, o número de usuários participante nos

experimentos, que, para resultados mais fidedignos devesse ser maior.

Ainda, deveria considerar, em sua plenitude, a infraestrutura da

instituição como ambiente de testes. Dessa maneira, as limitações ligadas às

interferências seriam melhor identificadas e, posteriormente, solucionadas.

Outra questão importante, diz respeito à diversidade de aparelhos

utilizados na pesquisa, que, por vez, não foi considerado a diferença de

versões de softwares e sistemas operacionais, que, certamente, poderá

influenciam nas percepções dos usuários.

5.4 Trabalhos Futuros

No decorrer deste trabalho percebeu-se a importância do

desenvolvimento de novas pesquisas que podem agregar valor a esse estudo.

Considerando a dificuldade e impossibilidade de tratá-los a tempo, foram

deixados como trabalhos futuros.

Dentre as principais questões que podem ter uma contribuição relevante

para trabalhos futuros na viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em

dispostivos móveis no IFMT - Campus Cáceres estão: a realização dos

experimentos utilizando chamadas de vídeo; a avaliação da mobilidade

utilizando automóveis; a implementação de serviços que permitam a alocação

dos recursos de rede dinamicamente conforme a prioridade das aplicações.

A realização de experimentos direcionados às chamadas de vídeo supõe

um maior controle e otimização dos recursos de link de dados. Um estudo

envolvendo a avaliação da mobilidade utilizando automóveis permitiria indicar

soluções mais eficientes para o deslocamento entre os pontos de acesso.

Enfim, a implementação de serviços que permitam a alocação dos recursos de

rede dinamicamente conforme a prioridade das aplicações aumentaria a

72

disponibilidade dos serviços da rede de dados, bem como ampliaria a

otimização dos recursos de link de dados.

73

REFERÊNCIAS

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whatsapp-provocam-queda-no-tempo-medio-de-chamadas-

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Universidade Federal de Pernambuco. 2015.

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30. HANCKE P. WhatsApp Exposed - Investigative Report, 2015. Disponivel em:

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76

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WORKCOMP SUL. 2004.

32. KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: Uma

abordagem top-down. Trad. 3 ed. São Paulo: Addison Wesley, 2006.

77

APÊNDICE A - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS ALUNOS(AS)

1. Qual sua classificação como aluno(a) para a Instituição?

( ) Interno(a)

( ) Externo(a)

2. Qual o local da residência familiar a que você pertence?

( ) Área urbana de Cáceres

( )Área rural de Cáceres

( ) Outra cidade no Estado de Mato Grosso

( )Outra cidade no Brasil

( )Outro país

3. Qual seguimento você faz parte?

( )Técnico Integrado ao Ensino Médio

( ) Técnico Subsequente

( ) Superior

4. Qual avaliação faria do serviço de acesso à Internet no Campus?

( ) Muito ruim;

( ) Ruim;

( ) Razoável;

( ) Boa;

( ) Perfeita;

5. Você considera relevantes os serviços de voz, vídeo, transferência de

arquivos e mensagens instantâneas para o uso acadêmico através da Internet?

( )Sim

( )Não

78

6. Se a resposta anterior for sim, frente ao fato dos setores no Campus serem

dispersos um dos outros, qual importância você considera os serviços

anteriores com a garantia de mobilidade (considerar mobilidade como a

capacidade de se movimentarsem perder a conectividade dos serviços

mencionados na pergunta 4)?

( ) Sem importância;

( ) Pouco importante;

( )Razoavelmenteimportante;

( ) Importante;

( ) Muito importante;

7. Como você considera o sinal de telefonia móvel (sinal para celulares) das

operadoras de telefonia no Campus?

( ) Muito ruim;

( ) Ruim;

( ) Razoável;

( ) Boa;

( ) Perfeita;

8. Você Considera a chamada de voz (fazer ligação) usando a Internet

importante?

( ) Sem importância;

( ) Pouco importante;

( ) Razoavelmente importante;

( ) Importante;

( ) Muito importante;

9. Qual a finalidade do serviço de chamada de voz para você?

Obs.: Pode marcar mais de uma opção.

( ) Conversar com Amigos;

( ) Conversar assuntos de interesse pedagógico;

( ) Conversar com Familiares;

79

10. Dentre os aplicativos abaixo que oferecem recurso de chamada de voz

usando a Internet, qual usaria?

( )Facebook

( )Hangouts

( )Imo

( )KakaoTalk

( )Skype

( )Tango

( )Viber

( )WeChat

( )WhatsApp

( )outro

80

APÊNDICE B - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS PROFESSORES(AS)

1. Para qual segmento você ministra aula?

Obs.: Pode marcar mais de uma opção.

( ) Técnico Integrado ao Ensino Médio

( ) Técnico Subsequente

( ) Superior

2. Qual avaliação faria do serviço de acesso à Internet no Campus?

( ) Muito ruim;

( ) Ruim;

( ) Razoável;

( ) Boa;

( ) Perfeita;

3. Você considera relevantes os serviços de voz, vídeo, transferência de

arquivos e mensagens instantâneas para o uso acadêmico através da Internet?

( ) Sim

( ) Não

4. Se a resposta anterior for sim, frente ao fato dos setores no Campus serem

dispersos um dos outros, qual importância você atribuiaos serviços anteriores

com a garantia de mobilidade (considerar mobilidade como a capacidade de se

movimentar sem perder a conectividade dos serviços mencionados na

pergunta 4)?

( ) Sem importância

( ) Pouco importante

( ) Razoavelmente importante

( ) Importante

( ) Muito Importante

81

5. Como você considera o sinal de telefonia móvel (sinal para celulares) das

operadoras de telefonia no Campus?

( ) Muito ruim;

( ) Ruim;

( ) Razoável;

( ) Boa;

( ) Perfeita;

6. Você Considera a chamada de voz (fazer ligação) usando a Internet

importante?

( ) Sem importância

( ) Pouco importante

( ) Razoavelmente importante

( ) Importante

( ) Muito Importante

7. Qual a finalidade do serviço de chamada de voz para você? Obs.: Pode

marcar mais de uma opção.

( ) Conversar com amigos

( ) Conversar assuntos de interesse pedagógico

( ) Conversar com familiares

8. Dentre os aplicativos abaixo que oferecem recurso de chamada de voz

usando a Internet, qual usaria?

( ) Facebook

( ) Hangouts

( ) Imo

( )KakaoTalk

( ) Skype

( ) Tango

( )Viber

( ) WeChat

( ) WhatsApp

( ) Outro

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