Marcelo Dieder

Introdução

História

Digitalização da voz

Codec

Principais Protocolos

Protocolo H.323

QoS

Principais problemas

Segurança

Implementação

Dúvidas

Voz sobre IP, ou VoIP Voice over Internet Protocol, é uma tecnologia que permite a digitalização da voz humana para transmissão em uma rede de dados IP.

Elimina as tarifas de longa distância ocasionadas através de chamadas PSTNs.

Grandes investimentos e pesquisas por parte de grandes empresas para homologar a tecnologia.

Promessa de redução de custos.

Segundo IDC, é uma das tecnologias que mais cresce no setor de telecomunicações.

Custo de voz é mais caro que custo de dados.

Crescimento Dados vs Voz – IDC 2007

A primeira transmissão de voz foi realizada em 1876 por Alexander Graham Bell, através de conexão física de fios entre dois dispositivos.

Na década de 90, as redes de dados começaram a trafegar sobre circuitos que até então eram exclusivos para a telefonia.

Surgiu a necessidade de trafegar a voz sobre a rede de dados, iniciando o desenvolvimento de uma nova tecnologia, o VoIP.

Em 1995, uma empresa de Israel efetuou primeiros testes com VOIP.

Deu início ao desenvolvimento de vários padrões

Tudo o que escutamos está na forma analógica.

A rede telefônica até alguns anos atrás tambémtrabalhava de forma analógica.

Passou a trabalhar em redes digitais que garantiamuma maior confiabilidade e qualidade.

A transformação de um sinal analógico para um sinaldigital é realizado através da modulação por códigode pulso, PCM.

Voip utiliza voz digitalizada para envio em pacotes de dados

Sinal analógico/ Sinal digital

Codifica e descodifica sinais de voz e ou vídeo paratransmissão em uma rede de dados digitais.

Tem o propósito de diminuir o tamanho da informação e utilizar menos recursos do que sua forma descodificadautilizaria.

Economiza banda disponível em uma rede de dados.

É através do codec que um sistema VoIP se torna viável.

G.711 - A recomendação da ITU-T (Telecommunication Standardization Sector) - padrão internacional paracodificação de áudio telefônico em um canal de 64Kbps.

Lei A (G.711A) e a lei µ (G.711U)

G.723 – A recomendação G.723.1 da ITU-T define requisitos para codec de baixa velocidade (5,3 e 6,3 Kbps)

Retardo algorítmico total de 37.5ms Custo de licenças.

G.729 – Padrão ITU-T para transmissões em redes de dados utilizando uma pequena taxa de largura de banda e oferecendo uma excelente qualidade de áudio.

Um dos mais utilizados G.729A - 8Kbps G.729B - Aplicação de VAD(Voice Activity Detection) Retardo algorítmico total de 15ms Custo de licenças.

Qualidade de Codecs

H.323, padrão recomendado pelo ITU-T é um dos protocolos mais utilizados atualmente para a comunicação, sendo também um dos maiscomplexos.

O SIP, padrão recomendado pelo IETF - protocolo de sinalização simples.

Baseado em protocolos de texto com o HTTP e o SMTP atuando no nível de aplicação.

Necessita da utilização de protocolos IP para o encapsulamento da voz - RTP para o transporte de pacotes de voz

Algoritmos de codificação e decodificação de voz -codecs.

Série de protocolos utilizados para o tráfego de voz, vídeo e dados em uma rede IP.

Desenvolvido para trabalhar na camada de transporte

Lista de vários padrões que são aplicados ao H.323 H.320: Padrão original de vídeo conferência ISDN H.323: Extensão do protocolo H.320 para vídeo

conferência por LANs H.225: Protocolo de controle de chamada

– Sinalizacao do H.225 é baseada em ISDN(Q.931) Protocolo RAS - Registration, Admission and

Status Q.931 – Protocolo utilizado para estabelecer

chamadas H.323.

H.245: Protocolo de controle de mídia H.235: Protocolo para autenticação e criptografia

Requisitos para funcionamento entre doisterminais H.323:

Suporte H.245 para efetuar a negociação de capacidades e utilização de canais

H.225 para controle da sinalização

RTP/RTCP para troca sequencial de pacotesde áudio e vídeo.

Requisitos para funcionamento entre doisterminais H.323:

Terminais Os terminais são as extremidades da LAN, que efetuam a

comunicação bidirecional em tempo real.

Gateways São utilizados para efetuar o estabelecimento de

comunicação entre terminais de diferentes tipos de redes. H.323 – ISDN – Comunicação com telefonia digital. H.323 – FXO(Foreign eXchange Office), interfaces de um

operadora ou central telefônica PABX H.323 – FXS(Foreign eXchange Subscriber), Comunicação

com interfaces analógicas H.323 – SIP – Interoperabilidade com o protocolo SIP

MCU Componente central que realiza uma conferência de

chamadas possibilitando que 3 ou mais pessoas possamfalar simultaneamente.

Gateways

Gatekeepers oferecem serviços centralizadores de controle de chamada para extremidades H.323, efetuando o registro, admissão e controle destes.

Roteamento, encaminhamento e a tradução de endereço de chamadas efetuadas por terminais, gateways e outros gatekeepers.

Execução através de fases 1ª H225(RAS e Q.931)

2ª H245(Troca de capacidades)

3ª CODEC/RTP

4ª Finalização chamada

Realização de redes integradas (rede mesh), onde todos os pontos podem compartilhartráfego de chamada

Conceito é definido como zonas ou neighbors

Escalabilidade e redundância para a rede VoIP

Habilidade de prover diferentes prioridadesbaseados no tipo de aplicação em uma redede dados.

Tráfego de voz em uma rede é crítico

Diferentes mecanismos para a implementaçãode controle de serviço

Implementação de VoIP sem a utilização de QoS não é recomendada

Latência Tempo necessário para a origem enviar um pacote

de voz e o destino receber, causando atrasos narecepção da voz

Não ultrapassar 150ms

Jitter Tempo de variação de atraso dos pacotes de voz. Prejudica qualidade Buffer Jitter

Perda de pacotes Prejudica qualidade

Interoperabilidade Protocolo complexo que precisa ter um padrão de

configuração entre todos os equipamentos

Tecnologia relativamente nova.

Ausência de criptografia de voz RTP SRTP - AES

Protocolos para configuração de equipamentosVoIP

SNMP e HTTP

Ataques de negação de serviço

Proxy entre rede VoIP e a rede PSTN

Componentes S.O. Linux Centos 5.5 - Sistema Operacional

Linux

OpenH323 - Biblioteca do protocolo H.323.

Gnugk - Gatekeeper para o protocolo H323. Ekiga Softphone - Softphone.

Mediatrix 1102 - Gateway de voz H.323 com duas portas FXS.

Wireshark - Analisador de tráfego utilizadopara capturar os pacotes de voz.

Gateway Mediatrix 1102

Player Wireshark

Padrão H.323 é robusto e escalável apesar de sua grande complexidade

Possui problemas de segurança que precisamde estudo e análise

Demonstrar como funciona detalhadamente o protocolo SIP e quais são as suas vantagens e desvantagens em relação ao protocolo H.323.