VOIP Voz sobre IP
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VOIPVoz sobre IP
Redes WirelessAula 11 – VOIP: características técnicas
Prof. Espec. Diovani Milhorim
CODECs
Codificam e descodificam dados analógicos para transporte sobre redes digitais (independe/ do tipo de rede)
Série g para audio;Série h para video Comum - pulse code modulation (PCM)
amostragem -> quantização -> codificação G.711: 8000 Hz x 256 Níveis Q= 64 kbit/s
codecs podem oferecer compressão e detecção de silêncios
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 17
Codificação de Voz
Codec Data Rate (Kbps)
Representative Voice Quality
(MOS)
Delay (ms)
Complexity (MIPS)
G.711 PCM 64.0 4.3 0.125 0
G.721 ADPCM 32.0 4.1 0.125 6.5
G.726 Multirate ADPCM 16 - 40 2.0 - 4.3 0.125 6.5
G.723 MP-MLQ ACELP 5.3, 6.3 4.1 70 25
codecs comuns usados na VoIP:
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.
Telefones VoIP
Escolhas possíveis: Telefone Hardware Telefone software Adaptador de
telefone analógico
Skype
Aplicação VOIP mais popular
Chamadas gratuitas para outros utilizadores Skype
Chamadas baratas (~ ?/min) para fixos e móveis
Várias funcionalidades adicionais
Sky
pe
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
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
Componentes do H.323
Terminais Gateways Gatekeepers MCUs (Multipoint Control Units)
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
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
Componentes do H.323
Gatekeepers
Tradução de endereços Controle de Admissão Controle de Banda Gerência de Zona
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.
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
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
Protocolos e Normas
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.
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
H.323 – Protocolos de transporte
TCP: protocolo confiávelUDP: protocolo não confiável
IP
TCP UDP
Call Control RAS
H.225 H.245
RTCP RTP
Audio Streams
Serviço Confiável Serviço Não-confiável
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
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.
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
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
SIP (Session Initiation Protocol)
Arquitetura SIP
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)
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
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,
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).
SIP- sinalização
Exemplo de mensagem SIP request.
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.
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.
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