PROTÓTIPO DE UM GATEWAY VOIP PARA COMUNICAÇÃO DE TELEFONE IP COM TELEFONE STFC

Transcrição

1 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA DE TELECOMUNICACÕES PROTÓTIPO DE UM GATEWAY VOIP PARA COMUNICAÇÃO DE TELEFONE IP COM TELEFONE STFC BRUNO TRISOTTO MARCHI BLUMENAU /1 Retirar este rodapé do volume final Página 1 30/09/2006 TCC-BrunoTMArchi

2 BRUNO TRISOTTO MARCHI PROTÓTIPO DE UM GATEWAY VOIP PARA COMUNICAÇÃO DE TELEFONE IP COM TELEFONE STFC Trabalho de Conclusão de Curso submetido à Universidade Regional de Blumenau para a obtenção dos créditos na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso do curso de Engenharia de Telecomunicações. Prof. Francisco Adell Péricas, Mestre Orientador BLUMENAU /1

3 PROTÓTIPO DE UM GATEWAY VOIP PARA COMUNICAÇÃO DE TELEFONE IP COM TELEFONE STFC Por BRUNO TRISOTTO MARCHI Trabalho aprovado para obtenção dos créditos na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso, pela banca examinadora formada por: Presidente: Membro: Membro: Prof. Francisco Adell Péricas, Mestre Orientador, FURB Prof. Fábio Rafael Segundo, Mestre,FURB Prof. Marcelo Grafulha Vanti, Mestre FURB Blumenau, 03 de julho de 2006.

4 Dedico este trabalho aos meus pais por caminharem sempre comigo e a todos os amigos, especialmente aqueles que me ajudaram diretamente na realização deste.

5 AGRADECIMENTOS À Deus, pelo seu imenso amor e graça. À minha família, que sempre esteve presente. À minha namorada, que me apóia em todos os momentos. Aos meus amigos, pelo apoio e cobranças. Ao Eduardo Dalpiaz, por todo o apoio e ajuda na conclusão deste trabalho. Ao meu orientador, Francisco Adell Péricas, por ter me orientado de forma brilhante fazendo com que eu realizasse este trabalho.

6 If I have seen farther than others it is because I stood on the shoulders of giants Sir. ISAAC NEWTON

7 RESUMO Este trabalho apresenta uma forma de obter-se o Gateway VoIP através de recursos de software e sua integração com uma placa DIGIUM TDM400P FXO.Também é apresentado um estudo sobre o antigo sistema telefônico e a inovadora tecnologia VoIP, envolvendo seus requisitos, protocolos e sua capacidade de integração. Foi proposto um sistema de comunicação envolvendo dois computadores, sendo um deles com a placa DIGIUM TDM400P FXO, rodando o software ASTERISK e conectado a rede telefônica, para que fosse estabelecida a conexão e comprovada a integração. Palavras-chave: Gateway VoIP. Comunicação. Integração.

8 ABSTRACT This paper presents a way to obtain a Gateway VoIP through resources of software and its integration with a DIGIUM TDM 400P FXO board. It is also presented a study on the old telephone system and the innovative VoIP technology, involving its requirements, protocols and its capacity of integration. It was considered and implemented a communication system involving two computers, being one of them with a DIGIUM board, running the software ASTERISK and connected to the telephone network, to establish a connection and prove the integration. Key-words: Gateway VoIP. Communication. Integration.

9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Estrutura da rede de telefonia fixa convencional...17 Figura 2 - Terminais H.323 numa rede baseada em pacotes...31 Figura 3 Arquitetura de rede H Figura 4 Estrutura em camadas dos protocolos...39 Figura 5 Arquitetura Geral de um sistema de Telefonia IP...41 Figura 6 Arquitetura básica do ASTERISK...45 Figura 7 - Softphone X-LITE...46 Figura 8 Tela de configuração do arquivo sip.conf...48 Figura 9 Rotina de configuração do arquivo sip.conf no terminal LINUX...49 Figura 10 Tela de configuração do arquivo extensions.conf...50 Figura 11 Rotina de efetuação de chamada no terminal LINUX...51 Figura 12 Rotina de recebimento de chamada no terminal LINUX...52 Figura 13 Tela de configuração do arquivo zapata.conf...53 Figura 14 Software logado ao ASTERISK...54 Figura 15 Software com uma conexão estabelecida na rede LAN...55 Figura 16 Sistema proposto...56 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Comparativo entre H.323 e SIP...36

10 LISTA DE SIGLAS ADSL Assymetric Digital Subscriber Line ATM Asynchronous Transfer Mode CAS Channel Associated Signalling CCITT Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony CCS Common Channel Signalling DAC Direcionamento Automático de Chamadas DNS Domain Name System FDDI Fiber Distributed Data Interface FXS Foreign Exchange Station FXO Foreign Exchange Office HTTP HyperText Transport Protocol IBM International Business Machines Corporation IETF Internet Engineering Task Force IP Internet Protocol IPX Internet Packet Exchange ISDN Integrated Services Digital Network ITU - T International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector IVR Interactive Voice Response LAN Local Area Network LRQ Location requests MC Multipoint Controller MCU Multipoint Control Unit MP Multipoint Processors

11 MEGACO Media Gateway Control Protocol MGCP Media Gateway Control Protocol MIME Multipurpose Internet Mail Extension OSI Open Systems Interconnection PABX Private Automatic Branch Exchange PSTN Public Switched Telephone Network QoS Quality of Service RFC Request for Comments RTCP Real-Time Transport Control Protocol RTPC Rede Telefônica Pública Comutada RTP Real-Time Transport Protocol SDP Session Description Protocol SIP Session Initiation Protocol SSL Secure Socket Layer SS#7 Signalling System Number 7 STFC Serviço Telefônico Fixo Comutado TCC Trabalho de Conclusão de Curso TCP Transport Control Protocol UDP User Datagram Protocol URI Universal Resource Indicator URL Uniform Resource Locator VoIP Voice over Internet Protocol WAN Wide Area Network

12 SUMÁRIO 1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS ESTRUTURA DO TRABALHO HISTÓRICO MEIOS DE COMUNICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS REDES TELEFÕNICAS SINALIZAÇÃO FUNCIONAMENTO DO VOIP QUALIDADE DE SERVIÇO (QOS) PROTOCOLOS DE MÍDIA (TRANSPORTE DE VOZ) Real-time Transport Protocol (RTP) Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) PROTOCOLOS DE SINALIZAÇÃO SIP H PROTOCOLOS DE CONTROLE DE GATEWAY MGCP (Media Gateway Control Protocol) MEGACO (Media Gateway Control Protocol) GATEWAY VOIP REQUISITOS DO SISTEMA IMPLEMENTAÇÃO Softwares Utilizados Integração ASTERISK x Placa DIGIUM TDM400P FXO Configuração do ASTERISK TESTES E VALIDAÇÃO EXTENSÕES...58

13 12 1 INTRODUÇÃO A rede pública de telefonia e os equipamentos que a tornam funcional estão implantados na maioria das localidades do mundo hoje. A disponibilidade de um telefone e o acesso a uma rede telefônica mundial de alta qualidade e baixo custo é considerada essencial na sociedade moderna. Espera-se que os telefones continuem funcionando mesmo quando haja queda de energia. Tudo que comprometa esta rede é tratado com cautela. Contudo, uma mudança de paradigma começa a ocorrer quando mais e mais as comunicações se dão na forma digital e transportada por redes de pacotes, tais como IP, células ATM e quadros de Frame Relay. O tráfego de dados está crescendo muito mais que o tráfego telefônico e há um interesse cada vez maior em transportar informações de voz sobre rede de dados alterando radicalmente o modo de comutação de dados sobre rede de voz. Uma das mais recentes tecnologias é o VoIP, ou voz sobre IP, e umas das aplicações que mais facilitam a nossa vida hoje é a utilização de gateways para transportar chamadas telefônicas através da rede de dados em tempo real. Sendo assim o Gateway VoIP permite comunicação entre usuários sem a necessidade de um computador e um microfone ou até mesmo configurações complicadas de software. Desde sua primeira aparição no mercado, em 1995, é espantoso observar a rapidez com que a tecnologia de telefonia IP evoluiu. A velocidade com que a telefonia IP se transformou em uma indústria é realmente impressionante (HERSENT;GUIDE;PETIT 2002).

14 OBJETIVOS DO TRABALHO Este trabalho vem a servir como referência para a implementação de um Gateway VoIP a partir de uma placa DIGIUM TDM400P FXO, de fácil utilização e manuseio. Os equipamentos comerciais na área de VoIP com fins didáticos têm custo elevado e o objetivo do trabalho é, além de esclarecer dúvidas nessa área, permitir progressos em um glossário anterior (CALVACHE, 2005), apresentando novas aplicações, como convergência de serviços e dados e utilização de tecnologias de padrão aberto. O presente documento visa à implementação de um Gateway VoIP a partir de uma placa DIGIUM TDM400P FXO, que possa ter alguma aplicação didática futura, além de apresentar toda a fundamentação teórica e esclarecimentos a respeito do equipamento. O Gateway será implementado utilizando-se uma placa DIGIUM TDM400P FXO para a execução das chamadas, ligada a rede de telefonia convencional, comprovando assim a integração entre a tecnologia VoIP e o antigo sistema STFC. A demonstração deverá ser comprovada a partir de uma experiência na qual o computador estabelece conexão VoIP com um servidor, e este conecta-se à Rede de Telefonia Pública Comutada (RTPC). Apesar de ser uma área em constante desenvolvimento e possuir muita fundamentação teórica, a comunicação VoIP não possui muito material prático para o auxílio de acadêmicos no sentido de pesquisas e contato com a tecnologia.

15 OBJETIVO GERAL Este trabalho tem como objetivo a implementação de um Gateway VoIP a partir de uma placa DIGIUM TDM400P FXO, para a comunicação com a rede STFC. 1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Os objetivos específicos com relação ao Gateway são: a) Implantar um Gateway VoIP b) estabelecer comunicação de voz com a rede analógica conectada ao mesmo; c) comprovar, a partir de teste, a conexão e comunicação entre equipamentos. Os objetivos específicos com relação ao desenvolvimento são: a) expor alguns conceitos básicos da tecnologia, através do Gateway VoIP; b) usar o Gateway VoIP ASTERISK em Linux.

16 ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho está estruturado em cinco capítulos, sendo o primeiro deles a introdução que compreende os objetivos do trabalho, geral e específicos e estrutura do trabalho. O segundo capítulo trata da fundamentação teórica da telefonia convencional, e o terceiro capítulo trata da mesma fundamentação, porém em relação à tecnologia VoIP, o Gateway VoIP e suas funcionalidades. O quarto capítulo, por sua vez, apresenta o desenvolvimento do protótipo que esta estruturado pelos requisitos do sistema, implementação, testes e validação do protótipo. E por fim no quinto capítulo é feita a conclusão do trabalho.

17 16 2 TELEFONIA FIXA (STFC) Desde a implantação das primeiras linhas telefônicas, a telefonia fixa tem cada vez mais atendido às pessoas em vários locais do mundo, inclusive em regiões remotas. Entretanto, muitas pessoas ainda não tiveram acesso a uma linha telefônica por vários motivos, por razoes política, investimentos por parte das concessionárias, poder aquisitivo da população, entre outros. Mas a grande causa da não cobertura total dessas áreas ainda é o fator distância (PINHEIRO, 2005). A estrutura que separa a central telefônica de uma localidade distante demanda muito tempo e investimento para que possa ser concluída. Essa distância se chama o local loop ou última milha (last mile). Hoje o sistema telefônico mais utilizado para estabelecer a comunicação de voz entre dois pontos ainda é o sistema público. Para que se ocorra uma comunicação telefônica, é necessário estabelecer um circuito entre um assinante A (emissor) e um assinante B (receptor). Essa comunicação telefônica, também conhecida como convencional, é representada pela Public Switched Telephone Network (PSTN), que em português responde pela sigla RTPC (Rede de Telefonia Publica Comutada) (PINHEIRO, 2005). Trata-se do serviço de telecomunicações que, por meio de transmissão de voz e de outros sinais, destina-se à comunicação entre pontos fixos determinados, utilizando os processos de telefonia.

18 17 Fonte: Pinheiro (2005) Figura 1 - Estrutura da rede de telefonia fixa convencional A Public Switched Telephone Network (PSTN) é uma rede de comunicação (analógica ou digital), com acessos analógicos por parte do assinante. Destina-se, basicamente, ao serviço de telefonia, oferecendo suporte à comunicação de dados na faixa de voz (entre 300 Hz e 3400 Hz). Trata-se de uma estrutura de comunicação muito complexa e de grande capilaridade. É composta pela rede de longa distância (centrais interurbanas e internacionais) e os respectivos entroncamentos, rede local (composta pelas centrais locais e entroncamentos urbanos) e o enlace de assinante, constituído pelos terminais e linhas de assinante. 2.1 HISTÓRICO De acordo com Pinheiro (2005), o objetivo original da rede telefônica comutada era a comunicação de voz entre dois pontos. Inicialmente ligavam-se dois telefones. Mas com o aumento no numero de terminais de assinante, foi necessário encontrar uma maneira de efetuar sua interligação. Como hipótese, surgiu uma opção de ligar cada telefone a cada um dos outros telefones na rede. Mas esta solução seria um desperdício de fiação, sem considerar os enormes custos associados a esta solução.

19 18 Surgiram então as primeiras centrais telefônicas manuais, onde todas as ligações entre os telefones dos assinantes eram feitas pelas telefonistas. Esse processo tinha como desvantagem a demora na conexão, pois dependia da habilidade da operadora, além da falta de privacidade, uma das virtudes pelas qual o telefone tinha sido inventado, pois a operadora para efetuar a conexão tinha que saber quem deveria receber a chamada. 2.2 MEIOS DE COMUNICAÇÃO As redes públicas de telecomunicações utilizam uma variedade de meios guiados e não guiados para os sistemas de transmissão. Meios guiados tratam-se de fios e cabos em geral e meio não guiado é considerado o espaço livre. Os fios de cobre ainda são largamente utilizados na ligação entre a central telefônica e os terminais de assinantes. Para ligações entre sistemas de longa distância interligando centrais telefônicas (urbanas e interurbanas) até a implantação de novos serviços de comunicações, por exemplo, para as Redes Digitais de Serviços Integrados (ISDN), os cabos metálicos foram substituídos por cabos de fibras ópticas. Alem disso no caso de regiões remotas um sistema muito utilizado hoje em dia é a comunicação via ondas de radio. Uma das aplicações pioneiras das fibras ópticas em sistemas de comunicação corresponde a utilização das mesmas como sistemas tronco, interligando centrais de tráfego interurbano (PINHEIRO, 2005). Esses sistemas tronco exigem meios de transmissão, digitais em sua maioria, de grande capacidade, envolvendo distâncias que vão, desde algumas dezenas até centenas de quilômetros e, eventualmente, entre países com dimensões continentais, até milhares de quilômetros. As fibras ópticas, com suas características de grande banda passante e baixa atenuação, atendem perfeitamente a esses requisitos de transmissão. Posteriormente, a utilização de sistemas de digitalização de voz mais eficientes veio

20 19 permitir o tratamento e comutação por computadores, obtendo-se assim uma maior qualidade e rapidez no estabelecimento das comunicações. 2.3 CLASSIFICAÇÃO DAS REDES TELEFÕNICAS Conforme Pinheiro (2005), as redes telefônicas podem ser classificadas, quanto à hierarquia, em redes interurbanas e redes locais. As redes locais dividem-se em redes de assinantes (que ligam os assinantes às centrais telefônicas) e redes de entroncamentos (que interligam as estações locais). As redes de assinantes por sua vez, podem ser classificadas em redes de alimentação (redes primárias), redes de distribuição (redes secundárias) e redes internas (redes terciárias). Quanto ao método de comutação, as redes podem utilizar a comutação de circuitos ou de pacotes. A comutação de circuitos utiliza uma técnica de alocação do meio onde todos os recursos necessários em todos os subsistemas de telecomunicações que conectam origem e destino são reservados durante todo o tempo da conexão. É o tipo de comutação destinado a sistemas com alto índice de utilização como o sistema de telefonia. Já a comutação de pacotes é projetada para sistemas pouco utilizados, onde os recursos são utilizados apenas por curtos períodos de tempo. Atualmente é muito utilizada para a comunicação entre computadores, incluindo a transmissão de voz e imagem. 2.4 SINALIZAÇÃO A sinalização é responsável pela transferência de informação de controle entre a rede de comutação (centrais telefônicas) e os assinantes, sendo responsável pelo estabelecimento,

21 20 manutenção e desconexão das ligações. A sinalização tem como funções: a) alerta; b) endereçamento; c) supervisão; d) informação; e) tarifação; f) gerência da rede. A relação entre as funções de sinalização e controle nas centrais de comutação tem sido o principal fator de desenvolvimento dos sistemas de sinalização (PINHEIRO, 2005). Nas centrais analógicas as funções de controle estavam intimamente ligadas às funções de comutação. Neste caso, os caminhos físicos de sinalização e de voz são os mesmos, sendo por isso designados por sistemas de sinalização de canal associado ou CAS (Channel Associated Signalling). Outro tipo de sistema de sinalização é a sinalização em canal comum ou CCS (Common Channel Signalling). Neste tipo de sistema é usado um caminho comum para um determinado número de circuitos de sinalização, o que leva a existirem caminhos diferentes para a voz e sinalização. O sistema de sinalização em canal comum, desenvolvido pelo antigo CCITT (atual ITU-T) é chamado "Signalling System Number 7", conhecido por SS#7, que é o sistema de sinalização adotado pelas operadoras de serviços de telefonia pública. Segundo Pinheiro (2005), o sistema de sinalização SS#7 foi projetado usando conceitos de comutação de pacotes e estruturado em diferentes níveis conforme o modelo OSI para ser usado em ligações nacionais e internacionais. A rede do SS#7 pode ser vista como uma rede de comutação de pacotes que é usada para transmitir mensagens de sinalização entre os processadores das várias centrais de comutação.

22 21 3 VOIP VoIP (Voice over Internet Protocol) é uma tecnologia que permite a transmissão de voz por IP, tornando possível a realização de chamadas telefônicas (com qualidade, esta será definida a seguir no tópico QoS) pela internet. Também conhecida por Voz sobre IP, o VoIP está cada vez mais popular e surgem cada vez mais empresas que lidam com essa tecnologia. O VoIP faz com que as redes de telefonia se "misturem" às redes de dados (ALECRIM, 2005). Dessa forma, é possível que, a partir de um microfone, caixas ou fones de ouvido e um software apropriado, seja feita uma ligação para telefones convencionais por meio de um computador. A tecnologia VoIP também tem sido aplicada em PABX (Private Automatic Branch Exchange), mais conhecidos como sistemas de ramais telefônicos. Dessa forma, muitas empresas estão deixando de ter gastos com centrais telefônicas por substituírem estas por sistemas VoIP. 3.1 FUNCIONAMENTO DO VOIP Para que a transmissão de voz seja possível, o VoIP captura a voz, que até então é transmitida de forma analógica e a transforma em pacotes de dados, sendo que esta transformação envolve vários processos até a digitalização da voz, como por exemplo, a quantização, conversão para números binários e compressão do sinal, que podem ser enviados por qualquer rede TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol). Desta forma é possível trabalhar com esses pacotes pela internet. Quando o destino recebe os pacotes, estes são retransformados em sinais analógicos e transmitidos a um meio no qual seja possível ouvir o som.

23 22 Apesar de ganhar destaque recentemente, o VoIP não é uma tecnologia nova. Ela já era trabalhada antes mesmo da popularização da internet e chegou a ser considerada um fracasso pelo fato da velocidade de transmissão de dados ser baixa, impedindo-a de se tornar funcional na maioria das redes. Para que o VoIP se tornasse uma tecnologia viável, foi e é necessário investir em QoS (Quality of Service), isto é, em qualidade de serviço. Para que isso fosse possível, uma das soluções seria o aumento da largura de banda, ou seja, o aumento da velocidade de transmissão e recepção de dados. Como o acesso à internet em banda larga é cada vez mais comum, principalmente em empresas, o VoIP passou a se beneficiar disso. No entanto, apenas velocidade não é suficiente. É muito comum a tecnologia VoIP ser confundida com Telefonia IP. Ambos são diferentes, a Telefonia IP é uma espécie de "versão evoluída" do VoIP. Na verdade, o que caracteriza um serviço como Telefonia IP são as funcionalidades e qualidade equivalentes à telefonia convencional (ALECRIM, 2005), assim como a presença de terminais telefônicos. A tecnologia VoIP, basicamente, converte sinal de voz (analógico) para o formato digital, utilizando tanto a infra-estrutura de dados, quanto a infra-estrutura analógica. A Telefonia IP, por sua vez, também faz uso de aparelhos telefônicos específicos e utiliza de maneira efetiva as redes de computadores (como a internet). Tais dispositivos, geralmente, são sofisticados o suficiente para a transmissão de voz em tempo real e com qualidade que muitas vezes supera a telefonia convencional. O fato mais interessante é que a Telefonia IP consegue essa eficiência utilizando uma rede que está pronta, a Internet, sem assim necessitar de centrais telefônicas e ainda pode apresentar integração com outros serviços de dados, como vídeo e . A Telefonia IP está em constante evolução e com ela também evoluem os seus padrões, porém hoje apenas os protocolos de comunicação H.323 da ITU-T e o SIP do IETF

24 23 podem ser vistos como concorrentes diretos. Ambos os protocolos servem para fazer a negociação de uma troca de informações, e, além disso, utilizam RTP/RTCP (apresentados na próxima seção) para o transporte de informações. 3.2 QUALIDADE DE SERVIÇO (QOS) Na internet e nas intranets atuais, a largura de banda é um assunto importante. Mais e mais pessoas estão usando a Internet por motivos comerciais e particulares. O montante de dados que precisa ser transmitido através da internet vem crescendo exponencialmente. Novos aplicativos, como RealAudio, RealVideo, Internet Phone e sistemas de videoconferência precisam cada vez de mais largura de banda que os aplicativos usados nos primeiros anos da Internet. Enquanto que aplicativos Internet tradicionais, como WWW, FTP ou Telnet, não toleram perda de pacotes, mas são menos sensíveis aos retardos variáveis, a maioria dos aplicativos em tempo real apresenta exatamente o comportamento oposto, pois podem compensar uma quantidade razoável de perda de pacotes, mas são, normalmente, muito críticos com relação aos retardos variáveis. Neste conceito entra a tecnologia que mais necessitará de qualidade garantida, o VoIP, uma vez que também é em tempo real e não tolera atrasos ou perdas. Segundo Eide (2002), isso significa que, sem algum tipo de controle de largura de banda, a qualidade desses fluxos de dados em tempo real depende da largura de banda disponível no momento. Baixas larguras de banda, ou mesmo larguras de banda melhores, mas instáveis, causam má qualidade em transmissões em tempo real, com eventuais interrupções ou paradas definitivas da transmissão. Mesmo a qualidade de uma transmissão usando o protocolo de tempo real RTP depende da utilização do serviço de entrega IP subjacente. Por isso, cada vez mais se fazem necessários novos conceitos para garantir uma

25 24 QoS específica tanto para aplicativos VoIP quanto para quaisquer programas que dependam desta tecnologia inovadora. 3.3 PROTOCOLOS DE MÍDIA (TRANSPORTE DE VOZ) comunicação. Os protocolos de mídia são responsáveis pela transmissão da voz em um sistema de Real-time Transport Protocol (RTP) O protocolo RTP definido através da recomendação RFC 1889 do IETF é o principal protocolo utilizado pelos terminais, em conjunto com o RTCP, para o transporte fim-a-fim em tempo real de pacotes de mídia (voz) através de redes de pacotes. Pode fornecer serviços multicast (transmissão um para muitos) ou unicast (transmissão um para um). O RTP não reserva recursos de rede e nem garante qualidade de serviço para tempo real (HERSENT;GUIDE;PETIT 2002). Ele apenas 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 descarta o mesmo e segue ordenando os pacotes seguintes. O transporte dos dados é incrementado através do RTCP (protocolo de controle) que monitora a entrega dos dados e provê funções mínimas de controle e identificação. No caso das redes IP, este protocolo faz uso dos pacotes UDP, que estabelecem comunicações sem conexão.

26 Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) O protocolo RTCP, definido também através da recomendação RFC 1889 do IETF, é baseado no envio periódico de pacotes de controle a todos os integrantes da conexão (chamada), usando o mesmo mecanismo de distribuição dos pacotes de mídia (voz). Desta forma, assim como no protocolo RTP, com um controle mínimo é feita a transmissão de dados em tempo real usando o suporte dos pacotes UDP (para voz e controle) da rede IP. 3.4 PROTOCOLOS DE SINALIZAÇÃO Os protocolos de sinalização são os responsáveis pelo controle das chamadas. São dois os principais padrões de protocolos de sinalização: o SIP do IETF e o H.323 da ITU-T SIP Assim como no HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) onde existe uma padronização na forma de requisitar as páginas, o SIP (Session Initiation Protocol) é um protocolo de comunicação e um conjunto de regras que definem como os equipamentos (computadores, telefones, celulares) trocarão informações entre si (NETO, 2005). No HTTP, por exemplo, foi criado um conjunto de regras que estabelecem como os computadores acessam os conteúdos da Web que estão armazenados nos servidores centrais, e como resultado observamos como a Internet teve um impacto estrondoso no comportamento do mundo todo. O SIP promete ter o mesmo impacto na maneira como nos comunicaremos em tempo-real: com celulares ou telefones comuns, via mensagens instantâneas, ou utilizando qualquer dispositivo baseado em

27 26 IP. O SIP é um protocolo que pode ser composto e gerenciado em qualquer dessas sessões, independente do tipo de dispositivo utilizado (chamada telefônica, mensagens instantâneas, jogos, ou até em videoconferência). De fato, se levada em conta toda a sua simplicidade e flexibilidade o SIP tem um potencial muito grande. O SIP foi criado pelo IETF (Internet Engineering Task Force) que é o órgão responsável pela padronização das tecnologias que estão por trás de protocolos como o IP e o HTTP. O protocolo SIP, como mencionado anteriormente, foi modelado à imagem do HTTP, e como o HTTP, foi desenhado para trabalhar sobre redes IP. Também como no HTTP, ele não encontrou barreiras para o desenvolvimento e implementação de inovadores e fantásticos serviços, levando o controle das aplicações para os dispositivos terminais. Um dos mais poderosos conceitos da Internet é o fato de que as aplicações podem operar entre um servidor Web e um browser sem nenhuma dependência e conhecimento da rede IP (UNICAP, 2005). O mesmo vale para as sessões baseadas no protocolo SIP. Um servidor SIP e um dispositivo cliente terão o total controle de suas sessões (voz, vídeo, mensagens, mensagens instantâneas). Essa condição é o oposto do modelo de serviços no mundo controlado pelas operadoras de telecomunicações com circuitos comutados, onde os terminais como telefones, têm apenas a capacidade de enviar e receber as chamadas e todo o restante dos serviços é controlado por elementos de uma central de operações. O modelo SIP tem como principais características: a) O controle sobre os serviços é colocado no terminal Num ambiente de telecomunicações tradicional, o compartilhamento e a centralização de elementos relacionados com voz e outros serviços é a base do seu funcionamento, aumentando significativamente o tempo e o custo requerido para criar e disponibilizar novos

28 27 serviços. O SIP passa o controle dos serviços para o terminal (como um celular baseado em SIP ou um PC cliente), e elimina a necessidade de o sistema central controlá-lo. Por este motivo, existe uma grande promessa de desenvolvimento de novos serviços em tempo real baseados em Internet, que tenham baixo custo e um ciclo de implementação muito rápido. b) Flexibilidade Como um protocolo de sinalização, o SIP é uma mensagem e uma sessão ao mesmo tempo. Quando o SIP é tratado como uma sessão (voz, vídeo, mensagem, jogos) ele não trás informações ou regras pré-definidas do que essas sessões podem ser. Quando o SIP é tratado como um protocolo de transporte, ele suporta qualquer tipo de mensagem MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions). Isso permite que o SIP atue em um grande conjunto de serviços disponíveis, incluindo novas aplicações nunca antes previstas. c) Alcance O SIP pode facilmente ser ampliado para suportar novas funcionalidades, bem como novos tipos de serviços. Como no HTTP, as capacidades do SIP podem ser aumentadas conforme os novos requerimentos surjam. Por exemplo: o SIP para Mensagens Instantâneas e de Presença (Simple) é uma extensão do SIP para suportar sistemas de Mensagens Instantâneas e sistemas de Presença. A respeito do seu alcance, o SIP foi desenvolvido para permanecer interoperável e compatível com o que já foi desenvolvido. Se dois terminais SIP não puderem se juntar e constituir uma extensão SIP, eles ainda poderão se comunicar baseando-se apenas no protocolo. d) Integração com os padrões da Internet O SIP oferece uma total integração com os padrões e tecnologias abertas da Internet. O

29 28 SIP utiliza URI (Universal Resource Indicator), DNS (Domain Name System), MIME (Multipurpose Internet Mail Extentions) de forma a ser o mais compatível possível com as outras aplicações baseadas no protocolo IP (SYSTRADE, 2004). Isso permite ao SIP interoperar facilmente com aplicações Web e resolver os grandes problemas que os serviços de telefonia móvel têm no momento. Com o SIP, as operadoras de telefonia móvel podem disponibilizar serviços que aparentemente estão integrados com a voz, mensagens, mensagens instantâneas e interações com a Web, criando as fundações de serviços com possibilidades virtualmente ilimitadas. Em razão da extensão dessas capacidades, o SIP teve um crescimento e um sucesso excepcional no mercado. Este atualmente está sendo usado para suportar um grande conjunto de serviços baseados em voz, mensagens instantâneas, serviços de telefonia móvel, redes sem fio, e serviços baseados em IP. Os principais componentes da arquitetura do SIP são: - O Agente do Usuário SIP O Agente do Usuário é o terminal SIP ou o software de estação final. O Agente do Usuário funciona como um cliente no pedido de inicialização de sessão e também age como um servidor quando responde a um pedido de sessão. Dessa forma, a arquitetura básica é cliente-servidor. O Agente do Usuário armazena e gerencia situações de chamada, faz chamadas com um endereço parecido com o de ou número de telefone e pode aceitar e receber chamadas de outro agente do usuário sem requerer nenhum componente adicional do SIP (VIDEO DEVELOPMENT INITIATIVE, 2004). Esses componentes restantes fornecem gerenciamento e funcionalidades adicionais. - Servidor Proxy SIP Um tipo de servidor intermediário do SIP é o Servidor Proxy SIP. O Servidor Proxy SIP passa requisições adiante, do agente do usuário para o próximo servidor SIP, e também retém informações com a finalidade de contabilidade e faturamento. Além disso, o servidor