Revisão de Literatura

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1 Revisão de Literatura VoIP é um conjunto de tecnologias que usa a Internet ou as redes IP privadas para a comunicação de Voz, substituindo ou complementando os sistemas de telefonia convencionais. A telefonia IP é uma modalidade de VoIP onde o serviço fornecido apresenta qualidade e funcionalidades no mínimo equivalentes aos serviços telefônicos convencionais. O usuário utiliza um telefone IP ou um adaptador IP para um telefone convencional e uma conexão IP de banda larga para se conectar a rede de telefonia IP. Adicionalmente pode acessar o serviço utilizando um computador com um programa especial para esse fim. Comunicação Computador a computador Características Peer-to-peer; Utiliza serviços gratuitos tais como o Skype, MSN Messenger, Yahoo Messenger, entre outros; Os próprios computadores são responsáveis pela sinalização e controle das chamadas. Computador a telefone convencional Necessita de um gateway com a rede STFC; Peer-to-peer até o gateway; Utiliza serviços pagos tais como o SkypeOut, Net2Phone, V59, entre outros; O gateway é responsável pela sinalização e controle das chamadas. Serviço Público Características Fornecido por Operadoras com Redes de Telefonia IP que se interconectam também ao serviços de telefonia convencional (STFC ou Celular); A Operadora fornece o telefone IP ou adaptador IP e uma conexão de banda larga; O assinante possui um número do plano de numeração da operadora; Realiza e recebe chamadas tanto para outros telefones IP como para telefones das redes convencionais (STFC e Celular); Adicionalmente o assinante pode se conectar a rede da Operadora através de qualquer conexão IP de banda larga, seja no seu endereço de contrato ou em outros endereços, mantendo o mesmo número e até a mesma tarifa contratada; O controle e sinalização de chamadas e dos gateways, assim

2 como o acesso aos serviços contratados é controlado por equipamentos destinados a esse fim (Soft-switches); Exemplos de Operadoras de Telefonia IP: Vonage, AT&T - CallVantage e GVT. Corporativo Utiliza PABX IP e redes corporativas de dados; O usuário utiliza um computador ou um telefone IP ou adaptador IP e uma conexão de dados da rede corporativa; O usuário possui um número do plano de numeração de ramais da empresa; Realiza e recebe chamadas para outros telefones IP, para computadores e para telefones das redes convencionais (STFC e Celular); O usuário pode se conectar a rede corporativa no seu escritório ou em qualquer outro endereço da empresa mantendo o mesmo número e os mesmos serviços configurados; O controle e sinalização de chamadas e dos gateways, assim como o acesso aos serviços configurados é controlado por equipamentos destinados a esse fim (Call Manager). A evolução a tecnologia VoIP foi de seguinte maneira: 1994/1995 surgiram os programas proprietários de VoIp (Speak Freely); 1995 telefonia integrada(conference, Netmeeting) e Gateways para Rede telefônica; 1996 Provedores de serviços de VoIp (N2Phone, DeltaTree); 1997 os primeiros conceitos de conferência sobre IP Mmusic do IETF e Padrões de funções para interoperação com a rede comutada telefônica. Adaptação do H.323 para VoIp pelo ETSI- TIPHON Padronização de SS7 Interworking Funktion conduzido atualmente pelo IETF e pelo ETSI-TIPHON.14 Como funciona VoIP A plataforma VoIP transforma os sinais de voz (analógicos) em pacotes digitais para transmissão tanto na Internet quanto na Intranet. Estes pacotes são compactados para transmissão a um segundo portal, no qual eles serão novamente compactados, dessa vez em sinais de som analógicos, e enviados ao receptor. A seguir os passos de como funciona a transmissão de VoIP: 1. O usuário, com um headset, ouve a sinalização que indica telefone fora do gancho para a parte da aplicação sinalizadora da VoIP no roteador. Esta emite

3 um sinal de discagem e aguarda que o usuário tecle um número de telefone. Esses dígitos são acumulados e armazenados pela aplicação da sessão. 2. O gateway compara estes dígitos acumulados com os números programados. Quando há uma coincidência, ele mapeia o número discado com o endereço IP do gateway de destino. 3. Em seguida, a aplicação de sessão roda o protocolo de sessão H.245 sobre TCP, a fim de estabelecer um canal de transmissão e recepção para cada direção através da rede IP. Quando a ligação é atendida, é estabelecido, então, um fluxo RTP (Real-Time Transport Protocol, ou Protocolo de Transmissão em Tempo Real) sobre UDP (User Datagram Protocol, algo como Protocolo de Pacote de Dados do Usuário) entre o gateway de origem e o de destino. 4. Os esquemas de compressão do codificador-decodificador (CODECs) são habilitados nas extremidades da conexão. A chamada, já em voz, prossegue utilizando o RTP/UDP/IP como pilha de protocolos. Nada impede que outras transmissões de dados ocorram simultaneamente à chamada. Sinais de andamento de chamada e outros indicativos que podem ser transportados dentro da banda cruzam o caminho da voz assim que um fluxo RTP for estabelecido. Após a ligação ser completada, é possível também enviar sinalizações dentro da banda como, por exemplo, sinais DTMF (freqüências de tons) para ativação de equipamentos como Unidade de Resposta Audível (URA). Quando qualquer das extremidades da chamada desligar, a sessão é encerrada, como em qualquer chamada de voz (ligação telefônica) convencional.

4 Protocolos utilizados em VoIP/Telefonia IP Protocolos de Sinalização (Controle de Chamada) H Packet Based Multimedia Communications Systems (ITU-T). Utilizado pelos telefones IP, computadores, adaptadores IP, controladores de sinalização (soft-switches e call managers) e gateways para estabelecimento, controle e término das chamadas. É um protocolo mais antigo e complexo e atualmente tem sido menos utilizados pelos sistemas de telefonia IP. SIP - Session Initiation Protocol (IETF). Tem a mesma finalidade do H.323, porém é mais moderno e menos complexo, e vem sendo adotado com maior frequência pelos sistemas VoIP. Protocolos de Controle de Gateway (Sinalização) MGCP - Media Gateway Control Protocol (IETF). Utilizado pelos controladores de gateways e gateways para estabelecimento, controle e término das chamadas. MEGACO - Media Gateway Control Protocol (IETF/ITU-T). Tem a mesma finalidade do MCGP, porém foi desenvolvido para ser uma alternativa a esse protocolo, adequando-se também a controladores distribuídos de gateways, a controladores multiponto (Conferência) e a unidades interativas de resposta audível. Protocolos de Mídia (Transporte de Voz) RTP - Real-Time Transport Protocol (IETF). Protocolo responsável pelo transporte de Voz em tempo real entre os computadores e gateways. É o padrão mais utilizado atualmente para esta finalidade. RTCP - Real-Time Transport Control Protocol (IETF). Protocolo responsável pelo controle do transporte de Voz realizado pelo RTP nos sistemas VoIP.

5 Protocolo RTP Apesar dos vários padrões de VoIP, praticamente todas as empresas adotaram o protocolo RTP (Real Time Protocol), que, basicamente, tenta fazer com que os pacotes sejam recebidos conforme a ordem de envio. O RTP "ordena" os pacotes de dados, de forma que seja possível a transmissão de dados em tempo real. Caso algum pacote chegue atrasado, o RTP causa uma interpolação entre o "intervalo" deixado pelo pacote e este não é entregue. Para melhor entendimento, veja o exemplo citado na revista: imagine que para transmitir a palavra infowester seja usado um pacote por letra. Se o pacote da letra w se atrasar, é melhor que o destinatário receba "infoester" do que "infoesterw". O atraso de pacotes pode ocorrer porque estes podem seguir caminhos diferentes para chegar ao destino. Isso não é um problema se você estiver transmitindo um arquivo, pois seus pacotes são "encaixados" no destinatário. Mas com voz e vídeo em tempo real, isso não pode acontecer. Tal fato deixa claro que o RTP é um recurso muito útil em aplicações que envolvem som e vídeo. Devido a esta característica, seu funcionamento é atrelado a outro protocolo, o RTCP (Real Time Control Protocol). Este é responsável pela compressão dos pacotes dos dados e também atua no monitoramento destes.

6 Por ainda ser necessário melhorias, a IETF (Internet Engineering Task Force), entidade responsável pelo RTP e pelo RTCP, sugeriu a aplicação do protocolo RSVP (Resource Reservation Protocol), que tem como principal função alocar parte da banda disponível para a transmissão de voz. Existem ainda os codecs, protocolos extras que adicionam funcionalidades e maior qualidade à comunicação. Entre eles, tem-se o G.711, o G.722, o G.723, o G.727, entre outros. O que os diferencia são os algoritmos usados, a média de atraso e principalmente a qualidade da voz. Neste último aspecto, o G.711 é considerado excelente. Todos esses codecs são recomendados pela entidade ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunications standardization sector) e geralmente trabalham em conjunto com mais outro protocolo: O CRTP (Compressed Real-Time Protocol), responsável por melhorar a compressão de pacotes e assim dar mais qualidade ao VoIP. Para que seja possível a interligação das redes telefônicas convencionais com o VoIP, geralmente usa-se um equipamento denominado Gateway. Ele é responsável por fazer a conversão do sinal analógico em digital e vice-versa, além de fazer a conversão para os sinais das chamadas telefônicas. Existe ainda o Gateway Controller (ou Call Agent), que é responsável por controlar as chamadas feitas pelo Gateway. Para as ligações em longa distância, são utilizados equipamentos conhecidos por Gatekeeper. Eles gerenciam uma série de outros equipamentos e podem autorizar chamadas, fazer controle da largura de banda utilizada, enfim, de grosso modo, ele pode ser entendido como uma central telefônica para VoIP. Esses serviços permitem a comunicação PC a PC através de um programa de computador, conhecido por Soft-phone, que implementa todas as funcionalidades e todos os protocolos necessários para estabelecer a comunicação por Voz utilizando pacotes de dados que trafegam através de redes IP, como é o caso da Internet. O provedor do serviço faz o gerenciamento instantâneo dos assinantes ativos, geralmente provendo as facilidades de autenticação dos computadores na rede, manutenção do diretório de assinantes cadastrados e ativos, e rastreamento dos minutos trafegados. A comunicação PC a PC propriamente dita, ocorre com interferência

7 mínima dos servidores de sinalização do provedor, tornando o sistema mais simples e eficiente. O diagrama básico desse tipo de serviços é apresentado na figura a seguir. Tecnologia Nesse tipo de serviço, a tecnologia de comunicação por Voz pode ser implementada tanto através dos protocolos VoIP estabelecidos por padrões internacionais, como através de protocolos proprietários, desenvolvidos para otimizar o uso das redes IP (Internet) e que não tem por objetivo atender os requisitos de plataforma aberta da tecnologia VoIP padronizada. Seja qual for a tecnologia usada, somente o programa disponibilizado pelo provedor permite o uso do serviço ofertado, e o assinante só pode originar chamadas para outros assinantes cadastrados no mesmo provedor.

8 Terminais Nesse tipo de serviço não são utilizados terminas específicos para sistemas VoIP. O computador e o programa de Soft-phone implementam a mesma funcionalidade do terminal VoIP. Basta conectar o computador ao acesso de banda larga existente para ter acesso ao serviço, de acordo com as funcionalidades oferecidas pelo provedor. Rede Utilizada (acesso e transmissão) A rede de acesso da conexão de banda larga do assinante pode ser dos seguintes tipos: Cabo de pares trançados (cobre), utilizando modens que implementam a tecnologia XDSL; Cabo coaxial (TV a cabo), utilizando cable modens; Rádio, utilizando equipamentos que oferecem conexões do tipo ethernet; Wi-Fi, utilizando interfaces de rede Wi-Fi instaladas nos computadores; Redes corporativas, utilizando as facilidades existentes. A rede de transmissão, que fará o transporte da informação de Voz da comunicação será, neste caso, a Internet. Tantos os computadores que originam a comunicação como os computadores de destino da comunicação e os demais servidores do provedor de serviço devem estar conectados á Internet, conforme apresentado na figura anterior. Qualidade e Nível de Serviço Nesse caso a qualidade do serviço ofertado será dependente basicamente dos algoritmos de compressão de Voz e controle de envio e recebimento dos pacotes de dados implementados no programa de Soft-phone e da conexão de Internet utilizada. O grande fator de sucesso desses serviços é implementar algoritmos que permitam minimizar os atrasos e a latência inerentes à própria Internet. Desta forma, os requisitos de banda mínima da conexão e, se houver, de tempo de latência definidos pelo provedor VoIP devem ser atendidos para garantir que o serviço

9 tenha a melhor performance possível. Isto implica em conhecer a banda mínima garantida pelo provedor de acesso à Internet e o eventual tempo de latência máximo da rede. Outro fator importante, especialmente quando o serviço for utilizado de forma mais intensiva e como suporte à atividades profissionais, é garantir que os níveis de serviço oferecidos tanto pelo provedor de acesso à Internet como pelo provedor VoIP estejam de acordo com as necessidades do assinante. Desta forma, espera-se que a disponibilidade final dos serviços seja próxima de 100%, ou que pelo menos seja maior que 95%, para tornar a sua utilização eficiente e comparável aos sistemas de telefonia convencional. Aspectos Regulatórios Para esse tipo de serviço VoIP ainda não há consenso entre os órgãos reguladores de forma geral. No Brasil, as determinações da Lei Geral de Telecomunicações (LGT) permitem entender que ser trata de um serviço de telecomunicações, já que a regulamentação brasileira busca ser neutra quanto a tecnologia utilizada. Pode-se entender, portanto, que o serviço poderia ser prestado utilizando-se tanto as licenças STFC como SCM. No caso do STFC, o serviço pode ser prestado tanto em regime público com em regime privado. Entretanto, essa licença demanda o atendimento aos indicadores de qualidade definidos, o fornecimento de códigos de emergência (entre outros), a preservação dos direitos dos usuários (atendimento, inadimplência, interrupção, desligamento, etc.) e outras obrigações pertinentes a esse tipo de licença que pretende ser o serviço básico de telecomunicações do país. No caso do SCM, o serviço é prestado exclusivamente no regime privado, na devendo ser confundido com STFC ou com TV por assinatura. Existe um menor nível de regulação, e os índices de qualidade ainda não foram definidos. Além disso, o plano de numeração ainda não foi definido pelo órgão regulador e o existe um menos detalhamento dos direitos dos usuários.

10 Faturamento e Tributação Esse tipo de serviço é sempre pago, e normalmente tem um valor mensal variável que pode ou não ter uma taxa de assinatura fixa. Ao valor dos serviços é ainda aplicado o imposto relativo aos serviços de telecomunicações, que é o ICMS (Imposto sobre Operações relativas a Circulação de Mercadorias e Prestações de Serviços de Transportes e de Comunicação). Serviços VoIP: Considerações finais Sem dúvida nenhuma, a Internet e o desenvolvimento da tecnologia VoIP tem sido os grandes motivadores para indicar de vez que as redes convergentes serão o próximo passo do setor de telecomunicações, levando consigo inclusive a convergência fixomóvel, e de terminais mais complexo com serviços da dados, Voz e imagens integrados. Por outro lado, muitos investimentos têm sido feitos em todo o mundo para consolidar a transição do controle público de empresas de Telecomunicações para o controle privado, viabilizando assim a grande onda de privatização deflagrada nos anos 90. Os órgãos reguladores em todo o mundo têm tido bastante trabalho para preservar mercados, promover a concorrência para defender os direitos dos usuários e, sobretudo, para preservar as empresas de forma a honrar os investimentos realizados. Apesar da tecnologia VoIP ter atingido uma maturidade que a colocar como realizável sem sombra de dúvidas, os serviços VoIP ainda carecem de um arcabouço regulatório mais maduro, para preservar o setor como um todo e buscar desenvolver ainda mais o mercado, os direitos dos usuários e as empresas. Vale a pena acompanhar e, principalmente, estar atendo às soluções criativas que, com certeza e como sempre acontece, devem trazer novas possibilidades para a comunicação por Voz, que ao completar 100 anos, ainda consegue novo fôlego para brilhar uma vez mais.