Licenciatura em Eng.ª Informática Tecnologias de Voz sobre IP. Programa da Formação

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1 Programa da Formação Objectivos O objectivo desta formação é fornecer uma aprendizagem de tipo profissional sobre os principais conceitos e tecnologias aplicados ao suporte da voz em redes IP (VoIP). Introduzem-se inicialmente as tecnologias do serviço telefónico tradicional e a sua evolução para implementação em redes de pacotes como a Internet, apresentando de seguida os princípios envolvidos nessa forma de comutação, os desafios para disponibilizar a qualidade de serviço desejada, os tipos de codificação de voz utilizados e padronizados, os cenários de utilização e evolução das redes e serviços que suportam a Voz sobre IP. A abordagem utilizada permite que os alunos adquiram um conhecimento teórico das matérias e os verifiquem na prática utilizando ambientes Open Source. Os alunos poderão avaliar arquitecturas e equipamentos em ambiente laboratorial, e realizar exemplos e demonstrações de serviços. Pretende-se com esta componente laboratorial reforçar o carácter profissionalizante desta formação nas tecnologias de Voz sobre IP. Pretende-se que no final da formação, os alunos: Identifiquem os pré-requisitos para o bom funcionamento do VoIP. Conheçam os principais conceitos, capacidades e limitações das tecnologias VoIP. Saibam diferenciar os principais protocolos e codecs utilizados em VoIP. Saibam Identificar e descrever cenários de utilização da tecnologia VoIP. Saibam configurar sistemas e equipamentos VoIP. Consigam solucionar problemas relacionados com NAT e Firewalls. Saibam como realizar interligação VoIP com a rede PSTN. Conheçam as principais soluções e características das tecnologias VoIP disponíveis no mercado. Pré Requisitos para a Formação Dado que a formação aborda conceitos avançados relativos a protocolos de redes, é conveniente ter um bom entendimento das matérias leccionadas na Cadeira de Redes de Computadores ou equivalente, principalmente no que toca aos protocolos TCP/IP. Carga Horária e Créditos Atribuídos Código Nome da Formação HC HT HA Total ECTS FS-VOIP-1108 Tecnologias de voz sobre IP Tempo de trabalho Contacto (carga lectiva): 6TP (horas/semana): Trabalho pessoal (estudo, pesquisa, etc.): 6 Avaliação 1 Trabalho + 1 Prova de Avaliação (2h + 2h)

2 Programa da Formação Licenciatura em Eng.ª Informática 1. Introdução às Redes de Telecomunicações (4h) Introdução às Telecomunicações. Conceitos Básicos de Telefonia. A rede PSTN (Public Switched Telephone Network). Equipamentos de Telecomunicações: Produtos, Aplicações, Serviços. Introdução à comunicação de dados. Redes LAN (Local Area Networks). Redes WAN (Wide Area Networking). 2. Sistemas de Voz sobre IP (14h) Operação básica de um sistema de Telefonia IP. Protocolos em Sistemas de Telefonia IP. Arquitectura SIP. Protocolo SIP e Operação. Sistemas de Telefonia IP. Tópicos avançados. 3. Implementação VoIP em ambientes Open Source (24h) Introdução e conceitos. SIP Express Router (SER). Telefones IP e ATA. Asterisk PBX Método de Avaliação Prevê-se a realização de, no mínimo, 1 projecto de Laboratório dependendo do nível e número de alunos inscritos. Assim, a avaliação será feita do seguinte modo: Assiduidade às aulas 10% Trabalhos de Laboratório 50% Frequência Final 40% A aprovação na formação será obtida com um mínimo de 10 valores da média resultante. Materiais de Apoio O conteúdo da formação segue de muito perto os livros da editora O Reilly: Switching to VoIP de Theodore Wallingford e "Asterisk: The Future of Telephony " de Jim Van Meggelen, Jared Smith e Leif Madsen, sendo disponibilizado todo o material das aulas teóricas. Para as aulas práticas de Laboratório serão fornecidos guiões descrevendo os trabalhos a realizar em cada sessão.

3 Bibliografia Licenciatura em Eng.ª Informática 1 Telecommunications Essentials, Second Edition: The Complete Global Source de Lillian Goleniewski, Kitty Wilson Jarrett; Ed. Addison-Wesley; Outubro 2006; ISBN: TCP/IP Tutorial and Technical Overview de Lydia Parziale, David T. Britt, Chuck Davis, Jason Forrester, Wei Liu, Carolyn Matthews, Nicolas Rosselot; Ed. IBM Redbooks; Dezembro 2006 ;ISBN: IP Network Design Guide de Martin Murhammer, Kok-Keong Lee, Payam Motallebi, Paolo Borghi, Karl Wozabal; Ed. IBM Redbooks; Junho 1999 ;ISBN: An Introduction to Wireless Technology de Mark,DeCain, Martha DeCain; Ed. IBM Redbooks; Outubro 1995 ;ISBN: IP Telephony: Deploying Voice-over-IP Protocols de Olivier Hersent, Jean-Pierre Petit, David Gurle; Ed. John Wiley & Sons; Março 2005; ISBN: Internet Communications Using SIP: Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol (2 edition) de Henry Sinnreich, Alan B. Johnston; Ed. Wiley; Julho 2006; ISBN: Switching to VoIP de Theodore Wallingford; Ed. O'Reilly; Junho 2005; ISBN: VoIP Service Quality: Measuring and Evaluating Packet-Switched Voice de William C. Hardy; Ed. McGraw-Hill; Janeiro 2003; ISBN: Practical VoIP Security de Thomas Porter, Jan Kanclirz Jr., Ed. Syngress Publishing; Março 2006; ISBN: SER Getting Started de Paul Hazlett, Simon Miles, and Greger V. Teigre; Ed. ONsip.org; Fevereiro "Asterisk: The Future of Telephony " de Jim Van Meggelen, Jared Smith, Leif Madsen; Ed. O'Reilly; Setembro 2005; ISBN: VoIP Telephony with Asterisk de Paul Mahler, Ed. Signate; 2005; ISBN:

4 Detalhe do Programa 1. Fundamentos de redes e telecomunicações (4h) 1.1 Introdução às telecomunicações Evolução história das Telecomunicações Introdução ao conceito de comunicações Introdução ao PSTN moderno Terminologia utilizada em Telecomunicações O plano de numeração Internacional A industria de Telecomunicações 1.2 Conceitos básicos de telefonia Meios físicos utilizados em comunicações O conceito de Bandwidth O conceito de sinais Analógicos e Digitais. Tecnologias de conversão de voz Teorias da Frequência e Multiplexing. Conceito de Circuit Switching Vs. circuito dedicado. 1.2 A rede PSTN (Public Switched Telephone Network) Estrutura da rede PSTN ISDN BRI (Basic Rate Interface) e ISDN PRI (Primary Rate Interface) Tecnologia de Fibra optica Portabilidade numérica LNP (Local Number Portability) e AIN (Advanced Intelligent Network). 1.3 Equipamentos de telecomunicações: Produtos, Aplicações, Serviços Operações básicas, funções e capacidades dos PBXs. Correio de voz (Voice Mail) ACDs e IVRs Tipologias de rede privadas Serviços Centrex Muliplexers. Call centers Introdução ao CTI (Computer Telephony Integration) Introdução ao IP PBX 1.4 Introdução à comunicação de dados A evolução histórica da comunicação de dados. Formatação de dados para transmissão Equipamentos de comunicação de dados Introdução ao X.25, Frame Relay e ATM. O modelo OSI em contexto 1.5 Redes LAN (Local Area Networks) Introdução às redes LAN (Local Area Networks) Sistemas operativos servidor em ambiente PC Introdução aos protocolos de rede Camada física Endereçamento MAC Tipologias LAN Introdução à tecnologia Ethernet, Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. LANs Interconectadas: Bridges e Routers. 1.6 Redes WAN (Wide Area Networking)

5 Definição de WANs. File exchange, , Intranets, etc. Acesso à WAN: Circuitos analógicos & modems, xdsl, e ISDN Packet based networks Utilização do X.25, Frame Relay, e redes ATM Redes interconectadas LAN/WAN: Bridges, Switches e Routers A estrutura e operação da Internet e Intranets corporativas Broadband IP VPNs Internet: Tunneling 2. Sistemas de Voz sobre IP (14h) 2.1 Operação básica de um sistema de Telefonia IP (1h) Conversão de voz para dados Compressão e envio de pacotes Conversão de pacotes em serviços telefónicos Gestão de conexões 2.2 Protocolos em sistemas de Telefonia IP (2h) Introdução ao H.323 (Packet Based Media Communication System) Introdução ao SIP (Session Initiated Protocol) Interoperabilidade H.323/SIP Media Gateway Control Protocol (MGCP) Suporte a protocolos e software Protocolos Múltiplos 2.3 Arquitectura SIP (2h) Historia e desenvolvimento H.323 versus SIP Componentes SIP SIP prós e contras Standards para SIP e protocolos relacionados 2.4 Protocolo SIP e Operação (2h) Transacções Client/Server Proxy Servers Mensagens SIP Camada de Transporte Extensões SIP Detalhes sobre SDP Ferramentas de teste Segurança Firewalls & SIP 2.5 Sistemas de Telefonia IP (1h) ITSP (Internet Telephone Service Providers) IP Centrex IPBX (Internet Protocol Private Branch Exchange) 2.6 Tópicos avançados (6h) Qualidade de Serviços QoS (Quality of Service ) Factores que influenciam a qualidade de voz Requisitos para um bom funcionamento do VoIP Benefícios da Tecnologia VoIP O Crescimento do VoIP

6 O Mercado para aplicação de VoIP Arquitecturas de Redes de telefonia IP Protocolos Utilizados em VoIP Codecs utilizados em VoIP Regulamentação do VoIP Utilização de Software VoIP Utilização de Hardware VoIP Características e Configuração de equipamentos VoIP Soft-phone / USB phone / ATA / IP-phone Interligação com a Central PABX Implementação de Ramais Segurança em VoIP VoIP com redes Wireless (Wi-Fi) VoIP com Internet de link via Satélite Definição de planos estratégicos nos projectos VoIP 3. Implementação VoIP em ambientes Open Source (24h) 3.1 Introdução e conceitos (2h) Conceitos (atraso, jitter, codecs...) Equipamentos e interfaces Principais componentes Protocolo de transporte RTP/RTCP Plano de numeração - Enum - DNS Autenticação com LDAP Uso de VoIP em ambientes com NAT e Firewall - Proxy de sinalização - RTP Proxy - Uso de STUN - Uso de VPN Software - GNU Gatekeeper - Asterisk PBX - SER - SipX PBX - OpenH323 - GnomeMeeting - Xlite 3.2 SIP Express Router (SER) (3h) Características Configuração básica Autenticação de utilizadores / restrições de uso Uso de RTP proxy Prática 3.3 Telefones IP e ATA (1h) Características Configuração básica 3.4 Asterisk PBX (18h) Características Arquitectura Canais analógicos e digitais Escolha de protocolos e codecs Protocolo IAX

7 Recursos do plano de numeração Configuração do plano de numeração Configuração de recursos avançados Distribuição automática de chamadas Correio de Voz IVR Integração Real-time Conectar o Asterisk ao PBX e PSTN Projectos relacionados Prática / Laboratório - Instalação básica e construção de sistema de teste - Configuração de canais SIP - Conexão a ITSPs - Conexão de softphones utilizando a LAN - Conexão ao PSTN através de softphone utilizando SIP - Conexão ao PSTN através de hardphone utilizando SIP - Configuração de Correio de Voz - Configuração de IVR