VOIP Voz sobre IP

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VOIPVoz sobre IP

• Redes Wireless
• Aula 12 VOIP características técnicas
• Prof. Espec. Diovani Milhorim

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CODECs

• Codificam e descodificam dados analógicos para
  transporte sobre redes digitais (independe/ do
  tipo de rede)
• Série g para audioSérie h para video
• Comum - pulse code modulation (PCM)
• amostragem -gt quantização -gt codificação
• G.711 8000 Hz x 256 Níveis Q 64 kbit/s
• codecs podem oferecer compressão e detecção de
  silêncios

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Codificação de Voz
codecs comuns usados na VoIP





G.728 LD-CELP
16.
0
4.1
2
37.5





G.729 CS-ACELP
8.0
4.1
20
34





G.729a CS-ACELP
8.0
3.4
20
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Componentes VOIPTerminal

• Um sistema final onde terminam comunicações e as
  suas cadeias de dados (media).
• Telefone hardware ou software, Videofone
• Há uns concebidos para uso por pessoas e outros
  para resposta automática
• Tem atribuído um endereço IP
• Podem ser usados vários terminais no mesmo IP mas
  são independentes
• Na maior parte das vezes um terminal pode ter
  mais que um endereço que são usados para o
  chamar
• Se forem usados servidores de Telefone IP os
  terminais registam-se.

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Telefones VoIP

• Escolhas possíveis
• Telefone Hardware
• Telefone software
• Adaptador de telefone analógico

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Skype
Skype

• Aplicação VOIP mais popular
• Chamadas gratuitas para outros utilizadores Skype
• Chamadas baratas ( ?/min) para fixos e móveis
• Várias funcionalidades adicionais

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Componentes VOIPServidores

• Podem também fornecer mecanismos adicionais de
  encaminhamento de chamadas
• São também responsáveis pela autenticação de
  registos, autorização dos participantes nas
  chamadas e elaboração de contabilização

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Componentes VOIPArquitetura
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Componentes VOIPArquitetura

• Telefone IP é o conjunto de terminais
  telefônicos do sistema VoIP, quais sejam
  telefone IP, telefone analógico com adaptador
  VoIP (ATA) e PC's com softphone.
• Gateway (GW)é a funcionalidade responsável pela
  interoperabilidade entre a rede VoIP e o rede
  telefônica pública. Ela executa a conversão de
  mídia em tempo real (Voz analógica x Voz digital
  comprimida) e a conversão de sinalização para as
  chamadas telefônicas que entram e saem da rede
  VoIP.
• Gatekeeper (GK) é a funcionalidade responsável
  pelo gerenciamento do telefones IP. Suas
  principais funções são executar a tradução de
  endereçamento dos diversos terminais, controlar o
  acesso e as chamadas dos terminais na rede e
  controlar a banda utilizada.
• Application Server (AS) é a funcionalidade que
  fornece os serviços adicionais da Rede VoIP.
  Dentre esses serviços pode ser destacados caixa
  postal, unidade interativa de resposta audível
  (IVR), serviços de agenda telefônica, entre
  outros.

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Recomendação ITU-T H.323

• Define os componentes, procedimentos e protocolos
  necessários para prover comunicação de multimídia
  em redes locais sem garantia de banda
• Pode ser usado em redes de pacotes

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Componentes do H.323

• Terminais
• Gateways
• Gatekeepers
• MCUs (Multipoint Control Units)

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Componentes do H.323

• Terminais
• Aplicações que rodam no cliente para a
  comunicação em tempo real
• Também chamados Endpoints
• Suportar pelo menos áudio
• Módulos do software
• Controle - admissão e registros de usuário
• Codec - (des)compressão de áudio e vídeo
• Dados - compartilhamento para cooperação

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Componentes do H.323

• Gateways
• Provê a conectividade e interoperabilidade global
  entre as redes
• Conversão entre diferentes tipos de codecs
• Mapeamento de sinalização de chamadas
• Mapeamento de sinalização de controle

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Componentes do H.323

• Gatekeepers
• Tradução de endereços
• Controle de Admissão
• Controle de Banda
• Gerência de Zona

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Componentes do H.323

• Multipoint control units (mcus)
• Uma unidade de controle multiponto, ou servidor
  de conferência permite que dois ou mais terminais
  H.323 se conectem e participem de uma conferência
  multiponto.

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Recomendações ITU H.323

• O padrão H.323 é parte da família de
  recomendações ITU-T (International
  Telecommunication Union Telecommunication
  Standardization sector) H.32x
• O padrão H.323 é completamente independente dos
  aspectos relacionados à rede.
• O protocolo H.323 utiliza em suas diversas
  funcionalidades uma família de Recomendações
  ITU-T

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Benefícios do H.323

• Independência da rede
• Interoperabilidade de equipamentos e
• aplicações
• Independência de plataforma
• Representação padronizada de mídia
• Flexibilidade nas aplicações clientes
• Interoperabilidade entre redes
• Suporte a gerenciamento de largura de banda

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Protocolos e Normas
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H.323 - RAS

• Descoberta do gatekeeper, registro de
  dispositivo e gerenciamento de chamada
• Procedimento de descoberta do gatekeeper
• Processo pelo qual o dispositivo determina em
  que gatekeeper ele deve se registrar. O
  procedimento pode ser manual, onde o dispositivo
  é pré-configurado com o endereço de transporte do
  gatekeeper, ou automático.

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H.323 - RAS

• Registro -O registro é o procedimento pelo qual
  um dispositivo terminal se junta a uma zona e
  informa ao gatekeeper seus apelidos H.323 e o
  endereço TSAP (endereço IP e a porta TCP/UDP)
• Admissão -Ao realizar qualquer chamada, um
  dispositivo deve enviar ao gatekeeper um pedido
  de admissão para que possa ser identificado o
  endereço do destino e para que a chamada possa
  ser autorizada

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H.323 Protocolos de transporte

• TCP protocolo confiável
• UDP protocolo não confiável

Serviço Confiável
Serviço Não-confiável
H.225
H.245
Audio Streams
Call Control RAS
RTP
RTCP
TCP
UDP
IP
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H.323 Real time protocol (RTP)
Protocolo de transporte de dados com
características de tempo real Cabeçalho RTP
contém informações de marcação de tempo e número
de sequência, quer permite ao receptor
reconstruir o timing produzido pelo
remetente O número de sequência pode ser usado
pelo receptor para estimar a taxa de perda de
pacotes Indica o tipo de codificação usada pelo
remetente A codificação pode variar dinamicamente

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H.323 Real time protocol control (RTPC)

• Transmissão periódica de mensagens de controle
  para todos os participantes de uma sessão
• Informações sobre o remetente
• Informações sobre a qualidade de recepção
• A taxa de transmissão é controlada.
• Uma mensagem RTCP do tipo bye é enviada sempre
  que um participante deixa a conferência.

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H.323 Segurança

• As conexões associadas ao protocolo H.225 (RAS e
  Q.931) são estabelecidas em portas fixas
• os fluxos associados ao protocolo H.245 e à mídia
  (RTP e RTCP) utilizam portas dinâmicas
• Firewalls e NAT são um sério obstáculo à
  implementação destes protocolos

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SIP (Session Initiation Protocol)

• Protocolo de controle ao nível de aplicação
• Pode estabelecer, modificar e terminar sessões e
  chamadas multimídia.
• Baseado no protocolo HTTP
• Arquitetura Cliente/servidor.
• Essas sessões multimédia incluem
• conferências multimédia
• ensino à distância
• telefone sobre IP
• O SIP pode convidar participantes
• para sessões unicast como Multicast
• O iniciador não precisa de ser membro da sessão
  para a qual é convidado

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SIP (Session Initiation Protocol)

• Arquitetura SIP

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Servidores SIP

• Servidor Proxy SIP
• reencaminha a sinalização de chamada funcionando
  tanto como cliente como servidor
• Funciona de forma transacional, isto é, não
  mantém informação de estado
• Servidor SIP Redirect
• Redirecciona chamadas para outros servidores
• Servidor SIP Registrar
• Aceita pedidos de registo dos servidores
• Mantém informações de utilizadores num Servidor
  de Localização (como o GSM)

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SIP- sinalização

• O protocolo SIP é baseado no HTTP e assim como
  ele suporta qualquer tipo de carga em seus
  pacotes.
• O protocolo SIP funciona em uma arquitetura
  cliente servidor e suas operações envolvem
  métodos de requisição e resposta como observado
  no HTTP.
• Chamamos de sinalização o envio e recebimento
  destas requisições

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SIP- sinalização

• O SIP define dois tipos de mensagens REQUEST e
  RESPONSE.
• Uma mensagem do tipo REQUEST é enviada de um
  cliente a um servidor e apresenta o formato
  indicado a seguir
•  
•  
• As mensagens REQUEST podem ter vários métodos
  (Method), e cada método representa uma ação
  requerida,

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SIP- sinalização

• Métodos SIP request
• REGISTER uma mensagem com este método envia
  informações sobre identificação e localização do
  usuário
• INVITE este método é utilizado quando se deseja
  convidar um novo participante para uma sessão já
  existente ou para uma nova sessão
• BYE método utilizado para encerrar a
  participação numa sessão
• ACK Uma mensagem com este método é enviada por
  um usuário que mandou um INVITE para avisar que
  uma mensagem do tipo RESPONSE foi recebida.
  Portanto, para toda mensagem com um ACK deve
  existir uma mensagem anterior com INVITE.
• O campo REQUEST URL é um SIP URL e é usado dentro
  da mensagem para indicar quem originou a mensagem
  (From), qual o destino corrente da mensagem
  (Request URL) e qual o destino final (To).

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SIP- sinalização

• Exemplo de mensagem SIP request.

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SIP- sinalização

• Métodos SIP response
• Uma mensagem do tipo RESPONSE é enviada após uma
  mensagem do tipo REQUEST ter sido recebida e
  processada, e apresenta o formato indicado a
  seguir
•  
•  
• O campo SIP version da mensagem RESPONSE possui a
  mesma função da mensagem REQUEST. Portanto,
  garante a interpretação correta das mensagens SIP.

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SIP- sinalização

• Métodos SIP response
• O campo Status code possui um número inteiro que
  identifica o resultado do processamento da
  mensagem REQUEST a qual a mensagem RESPONSE se
  refere. Esse campo apresenta as seguintes
  informações
• INFORMATIONAL informa que a mensagem REQUEST foi
  recebida e esta sendo processada
• SUCCESS informa que a mensagem foi recebida,
  entendida, processada e aceita
• CLIENT ERROR informa que o servidor não pode
  processar a mensagem REQUEST, devido algum
  problema interno
• GLOBAL FAILURE informa que a mensagem REQUEST
  não pode ser processada em nenhum servidor
  disponível.
• O campo Reason phrase é uma frase textual com o
  objetivo de informar de forma resumida o
  significado do valor do campo Status code.

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Gateway Asterisk O que é?

• Um software completo de PABX software para
  plataformas Linux desenvolvido pela Digium
  (M.S.)
• Faz a comutação de chamadas num PBX, tradução de
  CODECs, e várias aplicações
• Software Open Source sob licença GNU