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Codificação, transmissão e playback
Dois grupos têm criado padrões para telefonia IP: a International Telecommunications Union (ITU), que controla padrões de telefone, e a Internet Engineering Task Force (IETF), que controla os padrões TCP/IP. Depois de considerar os componentes conceituais de um sistema de telefonia IP, serão revisados os protocolos propostos por cada grupos. Felizmente, ambos estão de acordo com regras básicas de codificação e trnasmissão de áudio:
- O áudio é codificado usando um padrão bem conhecido, como o Pulse Code Modulation (PCM);
- O áudio digitalizado é transmitido usando Real-Time Transport Protocol.
- Cada mensagem RTP é encapsulada em um datagrama UDP, o qual é também encapsulado em um datagrama IP para trasmissão.
O UDP é usado para transportar porque a grande demora do TCP não faz sentido para uma chamada telefônica – o áudio deve ser executado assim que chega, e esta execução não pode parar para esperar que um pacote seja retransmitido. Se um pacote é perdido, o áudio perdido é executado como silêncio, mas de forma contínua.
Para entender por que o RTP é necessário, lembre que o UDP oferece entrega através da semântica do melhor esforço. Para tratar o problema da duplicação, espera (jitter) e entrega de pacotes fora de ordem, cada mensagem RTP possui um número de seqüência e um valor de relógio em tempo real. O receptor da mensagem RTP usa os dois valores para eliminar a duplicação e colocar as mensagens na ordem correta e na seqüência relativa ao tempo de execução (playback). Em particular, o valor do relógio em tempo real permite ao receptor reconstruir a seqüência temporal exata dos dados. Deste modo, se um pacote é perdido, o receptor sabe o tempo exato de espera para começar a reproduzir o próximo pacote.
Devido ao fato de a chamada da telefonia IP envolver transferências em duas direções, existem duas sessões independentes de RTP. Isto é, um telefone IP age como um RTP sender para enviar dados e um RTP receiver (receptor) para receber os referidos dados.
Um sistema de telefonia IP básico
Como mostrado na figura abaixo, o mais simples sistema de telefonia IP usa dois componentes básicos interconectados por uma internet IP:
- Telefone IP
- Controlador Gateway de Mídias
Um telefone IP é um aparelho que usa IP para comunicação e permite que humanos estabeleçam ou recebam ligações telefônicas. Um telefone IP pode ser uma unidade de hardware sozinha, análoga a um telefone convencional, ou um lap-top com software de telefonia IP, alto-falante e microfone. A conexão entre um telefone IP e o resto do mundo pode ser uma rede com ou sem fios (isto é, Ethernet ou 802.11b).
VoIP sem computador
Outra forma de utilização da telefonia VoIP é via ATAs (Analog Terminal Adapters) ou Gateways VoIP (geralmente com mais recursos que um ATA). Os ATAs e GWs são aparelhos que podem ser conectados diretamente a um acesso banda larga (ADSL, Cabo, etc.) e a um aparelho telefônico comum ou a um PABX em posições de troncos(FXS) ou ramais(FXO). Com o serviço habilitado, é possível ter um telefone em qualquer lugar do mundo funcionando 24 horas por dia, sem necessidade de computador e fones de ouvido. Essa solução traz geralmente reduções nas tarifas de longa-distância e no caso corporativo a interconexão de filiais com menor custo.
Contexto
Na atualidade, o aumento das operadoras de telefonia desencadeou uma baixa considerável nos preços das ligações de longa distância, e isso não acontece somente devido à concorrência estabelecida entre essas empresas, porém também pelo surgimento de alternativas de comunicações de baixo custo. Entretanto, uma mudança de paradigma começa a ocorrer. Hoje o tráfego de dados começa a crescer mais que o telefônico e é cada vez maior o tráfego de voz pela rede de dados, alterando radicalmente o transporte de voz. Este artigo vai tratar especificamente da VoIP, sigla de transmissão de Voz via IP. Com ela, espera-se uma redução significativa de custos de telefonia, principalmente nas ligações de longa distância. A idéia inicial é possibilitar a comunicação de baixo custo dentro das empresas e fora delas. Segundo a revista “Foco economia e negócios”, de 30 de Novembro de 2005, pág. 44, prevê-se reduções de custos de ligações em média de 50% (se DDD), ou de mais de 80% (se DDI).
A Agência Nacional de Telecomunicação - ANATEL tem como definição contida em seu glossário que o VoIP (Voz via IP) é a tecnologia que possibilita o uso de redes IPs como meio de transmissão de voz. O conceito é simples e consiste em converter os pacotes de voz analógicos em pacotes digitais e fazê-los trafegar pela internet.
Vantagens e dificuldades
Algumas das vantagens de se implantar o VoIP estão na relação custo/benefício: reduzir significativamente o custo com telefonia, efetuar chamadas de longas distâncias a custos locais, integrar telefonias móveis com telefonias fixas, são apenas algumas vantagens encontradas nesta tecnologia. Outra vantagem é não ter de criar uma outra estrutura apenas para o tráfego de voz, podendo assim aproveitar a estrutura já existente na empresa. Devido a isto o retorno do investimento é mais rápido.
Se a estrutura de rede e os equipamentos forem antigos, as mudanças podem causar um susto pelo preço alto na aquisição de novos equipamentos como o cabeamento, Hubs, Switches, Roteadores, Telefones IP e a mão de obra especializada. Outra dificuldade encontrada é em relação ao custo dos equipamentos que ainda são bem altos, por exemplo, um modelo de telefone IP dos mais simples que se tem à venda hoje, está sendo vendido por algo próximo de R$ 200,00.
Também existe a limitação das redes IP para se transmitir voz, desta forma gerando atrasos fixos na transmissão; umas das principais causas de atrasos fixos são: compressão, entre-processos, transmissão, rede, buffer, descompressão. Outra seria a perda existente na rede, para uma garantia maior seria necessário o aumento da banda, bem como uma melhoria no aumento no tempo de processamento dos nós.
Regulamentação
Ainda não existe um consenso regulatório sobre a VoIP no mundo. Hoje em dia no Brasil ainda não existe uma discussão sobre a regulamentação da VoIP, mas o aumento desta tecnologia nos leva a pensar que em breve teremos movimentos neste sentido.
O órgão responsável pela regulamentação de telefonia no Brasil é a Agencia Nacional de Telecomunicações – ANATEL que é gerida pela Lei Geral de Telecomunicações – LGT. A Legislação brasileira não enquadra a Voip como serviço de telecomunicações, e sim como serviço de valor adicionado, quando utiliza parte da rede pública de telecomunicações. O serviço VoIP é regido pelo Art. 61. da LGT. O VoIP é regido pelo Regulamento do SMC, Serviço de Comunicações Multimídia, “que possibilita a oferta da capacidade de transmissão, emissão e recepção de informações multimídia utilizando quaisquer meios” (Art. 3º). E define informações multimídia como “sinais de áudio, vídeo, dados, voz e outros sons, imagens, textos e outras informações de quaisquer natureza” . Ou seja: embora seja um serviço que transporta a grandes distâncias (tele) sons e voz (fonia), o VoIP não é telefonia. E para deixar isso claro, o Art. 66º do Regulamento estabelece que “Na prestação de SCM não é permitida a oferta de serviço com características de Serviço Telefônico Fixo.
Referências
COMER, D. E. Internetworking with TCP/IP: Volume I – Principles, Protocols and Architecture, 4ª edição, Prentice-Hall, 2000, Upper Saddle River, NJ.
COMER, D. E. Redes de computadores e Internet. Bookman Companhia. 2007.
DRIVER, H.; HOPEWELL, H.; IAQUINTO, J. How the Gateway Regulates Information Control, Data communications, Setembro 1979.
Por Wendley Souza
Prof. Engenharia da Computação
Universidade Federal do Ceará - UFC
Colunista Brasil Escola