Seção: Tutoriais VoIP

No tutorial sobre desempenho de tráfego [Moreira 06 - Qualidade de Serviço (QoS) II: Desempenho de Tráfego] apresentamos os conceitos de tráfego e bloqueio usados na telefonia tradicional para o dimensionamento de circuitos.

No caso de dimensionamento de largura de banda para VoIP esses conceitos são utilizados e existem disponíveis alguns calculadores VoIP que avaliam a largura de banda necessária para diversos CODEC’s do mercado [VoIPWestbay, VoIPWebtorial]. Como esses calculadores transformam o tráfego especificado em Erlang (Erl) em largura de banda VoIP? Veremos esse ponto na seção Largura de Banda.

A largura de banda estima a taxa de pacotes VoIP em função do tráfego em Erlang. Os pacotes de voz experimentam em cada multiplexador da rede (gateway, roteador) um atraso aleatório resultado do processamento, da competição com outros serviços e do tratamento e esquema de prioridade das filas de pacotes (componente aleatório).

O atraso total depende, além do atraso devido à multiplexação, de componentes determinísticos, tais como o tempo de processamento da amostra pelo CODEC, o tempo de “dejitter”, e etc. O atraso ponto-a-ponto, a variação do atraso (jitter) e a perda de pacotes são fatores importantes que afetam a qualidade do serviço (QoS) VoIP. Existem ainda outros fatores, tais como eco, indisponibilidade, e que não serão abordados neste tutorial.

Caso não houvesse o componente aleatório do atraso (caso ideal), a largura de banda VoIP seria suficiente para o dimensionamento dos enlaces. No caso real é necessária a avaliação dos fatores que influenciam o atraso em função do cenário de rede: velocidade dos enlaces, tratamento das filas, tráfego de serviços, número de roteadores (número de “hops”), etc.

Usamos para a avaliação do atraso, o modelo de filas M/D/1 proposto em [Karam 2001] para análise de tráfego VoIP. Para se ter boa qualidade de voz os requisitos de perda de pacote, atraso e “jitter” são severos. Como exemplo, pode-se citar que a perda de pacotes deve ser menor que 1 em 100.000.

Assim, na avaliação do atraso, não podemos trabalhar com a média e sim com o quantil derivado do complemento da função de distribuição de probabilidades. O quantil de 10-6, por exemplo, indica que 1 em 1.000.000 de pacotes tem atraso superior ao valor requerido.

A avaliação da largura de banda e atraso para VoIP será abordada em dois tutoriais. O presente tutorial parte I apresenta a parte teórica, indicando as equações necessárias à avaliação. A complexidade das equações motivou a implementação de um calculador VoIP de largura de banda e atraso. A apresentação do calculador VoIP e sua utilização será objeto do tutorial parte II.

O calculador VoIP estará em breve disponível também no site da FITec.