Seção: Tutoriais VoIP

H.323 Packet Based Multimedia Communications Systems

O padrão H.323 é um conjunto de protocolos verticalizados para sinalização e controle da comunicação entre terminais que suportam aplicações de áudio (Voz), vídeo ou comunicação de dados multimídia.

Os pacotes de dados H.323 acrescentam cabeçalho com marcação do tempo e informações de transmissão permitindo a reordenação dos pacotes e eliminação de pacotes duplicados, sincronize áudio e vídeo, tornado possível uma comunicação contínua com atrasos aceitáveis.

Real-Time Transport Protocol (RTP)

O protocolo RTP, é o principal protocolo utilizado pelos terminais, em conjunto com o RTCP, para o transporte fim-a-fim em tempo real de pacotes de mídia (Voz) através de redes de pacotes.

Cenários de aplicação do RTP:

• Audioconferência multicast: Técnica de entregar informações aos usuários um para vários ou vários para vários. Dispositivos como hubs, switches devem participar das trocas de informação. O desempenho do sistema inteiro depende do desempenho da rede.
• Videoconferência: Discussões em grupo ou de vários para vários como se estivessem no mesmo local. Os dados de áudio e vídeo são transportados separadamente em sessões RTP. A separação é necessária para permitir que cada participante da conferência receba apenas um tipo de mídia a sua escolha.
• Tradutores: O protocolo RTP suporta o uso de tradutores e mixers para modificar o pacote do fluxo RTP. Tradutores são usados para mudar o tipo de payload (formato do arquivo). Se o usuário mantiver uma videoconferência em MPEG com 1.5Mbit/s e o outro participante está conectado a 1Mbit/s talvez essa largura de banda seja insuficiente para a transmissão em tempo real sendo necessária a troca do formato de vídeo para outro de tamanho menor (h.261, com 256Kbit/s).
• Mixers: A função do mixer e ressincronizar pacotes de áudio para reconstruir seqüências que foram enviadas, ou seja, converter várias rajadas de dados em uma só rajada e codificar os dados com um padrão mais apropriado a baixas velocidades.

O RTP não reserva recursos de rede e nem garante qualidade de serviço para tempo real. O transporte dos dados é incrementado através do RTCP (protocolo de controle) que monitora a entrega dos dados e provê funções mínimas de controle e identificação. No caso das redes IP este protocolo faz uso dos pacotes UDP, que estabelecem comunicações sem conexão.

Real-Time Transport Control Protocol (RTCP)

O protocolo RTCP, do IETF, é baseado no envio periódico de pacotes de controle a todos os participantes da conexão (chamada), usando o mesmo mecanismo de distribuição dos pacotes de mídia (Voz). Desta forma, com um controle mínimo é feita a transmissão de dados em tempo real usando o suporte dos pacotes UDP (para Voz e controle) da rede IP.

Session Initiation Protocol (SIP)

O protocolo SIP, estabelece o padrão de sinalização e controle para chamadas entre terminais que não utilizam o padrão H.323, e possui os seus próprios mecanismos de segurança e confiabilidade.

Estabelece recomendações para serviços adicionais tais como transferência e redirecionamento de chamadas, identificação de chamadas (chamado e chamador), autenticação de chamadas (chamado e chamador), conferência, entre outros.

Algumas características do SIP:

• Estabelecimento, modificação e encerramento de chamadas e sessões multimídia além de poder convidar pessoas e máquinas como servidores de armazenamento.
• Utiliza endereçamento através de e-mail, podendo localizar o estilo definido pelo usuário.
• O proxy SIP (servidor SIP) pode ramificar o INVITE (convite) para múltiplos endereços, envolvendo múltiplos usuários. Desta forma há uma redução e economia no tempo de estabelecimento de uma chamada.
• No caso do SIP sobre o protocolo UDP, o esquema de transmissão é usado para otimizar a confiabilidade do protocolo.
• Suporta tanto sessão multicast como unicast.
• Pode iniciar chamadas usando os recursos do MCU (mutipoint control unit).
• Gateways de telefonia sobre internet que conectam RPTC e podem usar o SIP para estabelecer chamadas entre elas.

Sua utilização é similar ao conjunto H.323, embora utilize como suporte para as suas mensagens os pacotes UDP da rede IP.

Figura 3: Funcionamento do protocolo SIP.

Media Gateway Control Protocol (MGCP)

O protocolo MGCP, definido através de recomendação RFC 2705 do IETF, é usado para controlar as conexões (chamadas) nos GW's presentes nos sistemas VoIP. O MGCP implementa uma interface de controle usando um conjunto de transações do tipo comando - resposta que criam, controlam e auditam as conexões (chamadas) nos GW's.

Estas mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede IP, e são trocadas entre os GC's e GW's para o estabelecimento, acompanhamento e finalização de chamadas. O MGCP tem como finalidade principal a simplificação do uso da tecnologia VoIP, eliminando a necessidade de terminais complexos para a Telefonia IP, reduzindo significativamente os custos. Sua transmissão pode ser feita através do RTP usando o UDP sobre uma rede TCP/IP, redes ATM além de conexões internas, ou seja, conexões que terminam em um gateway, mas são imediatamente roteadas sobre uma rede de telefones.

Media Gateway Control Protocol (MEGACO)

O protocolo MEGACO é resultado de um esforço conjunto do IETF e do ITU-T. O texto da definição do protocolo e o mesmo para o Draft IETF e a recomendação H.248, e representa uma alternativa ao MGCP e outros protocolos similares.

Este protocolo foi concebido para ser utilizado para controlar GW's monolíticos (um único equipamento) ou distribuídos (vários equipamentos). Sua plataforma aplica-se a gateway (GW), controlador multiponto (MCU) e unidade interativa de resposta audível (IVR). Possui também interface de sinalização para diversos sistemas de telefonia, tanto fixa como móvel.

Fornece controle centralizado de serviços e comunicação multimídia baseadas em redes IP. É um protocolo que está ganhando cada vez mais aceitação devido a sua maior capacidade de ajuste que a permitida pelo H.323 e enfoca os requisitos técnicos e os recursos de conferência multimídia omitidos pelo MGCP.

Figura 4: Estrutura dos protocolos na rede.

Internet

Os sistemas de telefonia IP tornam-se viáveis na medida em que alguma garantia de qualidade de serviço (QoS) possa ser obtida da rede IP onde eles são implementados.

Quando essa rede é usada exclusivamente pelo provedor para fornecimento de serviços de dados e/ou VoIP, com gerenciamento e engenharia de rede adequada, o QoS pode ser ajustado para atender aos requisitos de todos os serviços ofertados, inclusive VoIP com qualidade.

Há, entretanto, entre os provedores de serviços, e mesmo no mercado corporativo, a busca por soluções de menor custo para dados e Voz. E nessa busca a Internet, com as suas características de custo baixo e infra-estrutura "pública", surge como alternativa a ser considerada.

A questão principal que se coloca é o QoS da Internet. A arquitetura da Internet é composta por um número muito grande de redes de diversos provedores e outras entidades comerciais ou não, sem um responsável efetivo pelo controle da banda fornecida ou utilizada e sua conseqüente qualidade de serviço.

Para aplicações de tempo real com mídias do tipo áudio (Voz) ou vídeo, não se pode garantir disponibilidade de banda e mesmo a disponibilidade da rede.