Contribuição acadêmica

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2 Contribuição acadêmica Origem deste trabalho em cadeiras do curso de mestrado na COPPE/UFRJ; Continuidade da contribuição acadêmica através do laboratório RAVEL: desenvolvimento de sw para apoio; intercâmbio com outros estudantes; uso de equipamentos para a pesquisa. O ambiente universitário facilita o intercâmbio com centros educacionais de todo o mundo; Proposta da tese de mestrado para apoio ao mercado / redes com serviços agregados / rede da Previdência Social.

3 Histórico Os primeiros artigos sobre o assunto datam do início de 70, com a primeira experiência de transmissão de pacotes IP com áudio, entre a University of Southern California e o Massachusetts Institute of Technology, em agosto de A primeira RFC (Request for Comments) sobre pacotes de voz, RFC 741, foi publicada em 1977.

4 Ambiente convencional x Voz sobre IP

5 Ambiente convencional RNTf WAN IP

6 Voz sobre IP RNTf WAN IP

7 Vantagens de voz sobre IP Redução de custos em ligações distantes; Unificação de equipes técnicas; Manutenção de infra-estrutura única; Desenvolvimento de aplicações mais interativas.

8 Desvantagens de voz sobre IP Custo comparativo com o terminal convencional; Alta disponibilidade da rede telefônica convencional; Capacitação de pessoal para manutenção; Rede atual sem suporte à QoS;

9 Produtos de mercado ATENÇÃO Existem soluções proprietárias e padronizadas; Cuidado com a versão dos produtos (alguns CODECs ou funcionalidades podem não estar disponíveis); As normas também possuem versões diferentes (H.323 v1, v2 ou v3).

10 Codificações do Sinal de Voz

11 Comparação entre CODECs Recomendação Codificação Taxa (Kbps) Quadro / look-ahead (ms) Ano G.711 PCM 64 0,125 / G.726 ADPCM 40,32,24,16 0,125 / G.728 LD-CELP 16 0,625 / G.729A CS-ACELP 8 10 / G MP-MLQ 6,3 30 / 7, G ACELP 5,3 30 / 7,5 1996

12 Comparação entre CODECs Técnica para comparação da qualidade da voz decodificada Mean Opinion Score (MOS). Pontuação Nível de ruido 5 Imperceptível 4 Pouco perceptível, sem incômodo 3 Perceptível, pouco incômodo 2 Incômodo, mas não desagradável 1 Muito incômodo, desagradável

13 Comparação entre CODECs MOS de algumas Recomendações ITU-T.

14 Qualidade de Serviço Qos

15 Principais preocupações Disponibilidade de Banda (Tipo de CODEC / qualidade) Valor Máximo de Atraso (ligação com sinal de câmbio) Jitter Perda de Pacotes Erros na Transmissão Eco

16 Banda Supressão de Silêncio Uso do VAD (Voice Activity Detection) fala silêncio fala pacote sem pacote pacote

17 Banda Compressão de Cabeçalhos IP - RFC 2508 IP Header (20) UDP (8) RTP (12) 20 Header = 40 bytes PAYLOAD 2-4 PAYLOAD

18 Atraso CODEC fila serialização fila Buffer Tx WAN IP Rx propagação CODEC

19 Atraso Recomendação G.114 (ITU-T) Data: 03/93 Limites estabelecidos para o tempo de transmissão em um sentido: 0 a 150 ms - Aceitável para a maioria das aplicações 150 a 400 ms - Deve ser avaliado o impacto na qualidade da aplicação acima de 400 ms - Geralmente inaceitável

20 Atraso atraso de algoritmo gerado pelo emissor. Formação de um quadro, mais lookahead; atraso total de codec atraso de algoritmo ao tempo + processamento na origem e no destino. atraso total de sistema atraso total de codec + serialização + propagação do sinal digital+ tempo de filas internas + buffer para amenizar o efeito do jitter.

21 Jitter mesmo tempo entre pacotes tempos diferentes entre pacotes WAN IP

22 Jitter mesmo tempo entre pacotes tempos diferentes entre pacotes Buffer WAN IP mesmo tempo entre pacotes

23 Perdas e Erros Opções de contorno: Substituição por silêncio Substituição por ruído Repetição do último pacote Interpolação de pacote FEC (Forward Error Correction) etc...

24 H.323 (ITU-T) & SIP (IETF)

25 H.323 Recomendação guarda-chuva, referenciando outras recomendações ITU-T e até o protocolo RTP (Real- Time Transport Protocol) do IETF. Escopo: Basicamente, destina-se a transmissão em ambiente com uma ou mais redes locais. Exemplos: Ethernet (IEEE 802.3) Fast Ethernet (IEEE ) FDDI (no modo sem garantia de QoS) Token Ring (IEEE 802.5)

26 H Histórico 4ª versão - final de ª versão (reutilização de conexões, controle remoto de dispositivos, inclusão de um tipo simplificado de endpoint). 2ª versão (melhorias no tocante à segurança, diminuição do tempo necessário para liberação do canal após a chamada ter sido atendida pelo destino, incorporação de serviços adicionais e maior integração com T.120). 1ª versão

27 H Componentes da Arquitetura

28 H Terminal

29 H Pilha de Protocolos

30 H Sinalização em Chamada

31 SIP - Conceitos Protocolo de controle referente à camada de aplicações do MR-OSI, usado para gerir uma sessão entre usuários multimídia. Funcionalidades: Localização de usuários; Estabelecimento de chamadas; Suporte a unicast ou multicast; Administração na participação de chamadas (transferências, conferência,...); Possibilidade de participação de um usuário em terminal H.323, via gateway.

32 SIP - Comandos INVITE convida um usuário para uma chamada; BYE termina a conexão entre dois usuários; OPTIONS solicita informações de capacidade; ACK confirma recebimento de resposta a um INVITE; CANCEL interrompe a busca por um usuário; REGISTER informa a localização de um usuário ao servidor de registro.

33 SIP - Exemplo Usuário (UAC) Serv. Proxy Serv. Registro DNS Usuário (UAS) REGISTER 200 (OK) INVITE 183 (PROG.) 200 (OK) ACK INVITE 200 (OK) ACK MÍDIA BYE BYE

34 Obrigado!