Seção: Tutoriais

Aplicações VoIP no Ambiente Doméstico

Há alguns tipos de aplicações da tecnologia VoIP que se tornam presentes no ambiente doméstico. O usuário pode realizar ligações telefônicas por meio de seu computador pessoal, ou aplicar VoIP na comunicação de seu aparelho de telefone comum, através de ATAs.

VoIP entre computadores

Os computadores já se podem prover dos recursos disponíveis para a comunicação em VoIP. Como citado anteriormente, a aplicação da VoIP em computadores é a mais simples e de fácil utilização. O computador precisa de acessórios multimídia que já são largamente disponíveis no mercado:

• um headset (fone de ouvido com microfone acoplado)
• uma webcam (para as imagens de vídeo)

Esses acessórios são conectados ao computador, geralmente na placa-mãe ou placa de som dedicada, (referindo-se ao headset).

O computador também precisa ter:

• conexão com a Internet de velocidade razoável
• instalação do softphone

O ideal é que a conexão com a Internet seja do tipo banda larga, com velocidade de no mínimo 40 Kbit/s, apesar do uso de Internet discada também possibilite a comunicação em VoIP.

Softphones

O softphone é o programa que contém as funcionalidades para a realização de ligações telefônicas entre os computadores. Ele usa mecanismos que capturam e reproduzem o áudio, de forma a transmitir e receber as amostras da voz digitalizada nos pacotes IP.

A maioria dos aplicativos desse tipo tem uma interface de uso bem intuitiva e simples, com um teclado virtual, simulando o teclado de um aparelho de telefone. Eles também usam o protocolo SIP por padrão, podendo ser configurados para lidar com NAT e firewalls.

É possível realizar o download de diversos softphones gratuitos pela Internet. Mas há a necessidade da utilização de uma provedora de serviços de VoIP, possibilitando assim a ligação telefônica gratuita entre usuários da mesma provedora.

Um detalhe interessante é que o usuário pode se comunicar fazendo a ligação telefônica utilizando o softphone, e ao mesmo tempo executar suas tarefas rotineiras no computador.

Alguns recursos adicionais que os softphones podem oferecer são:

• Incluir compressão de dados, cancelamento de eco e redução de ruídos;
• Suportar uma visualização de identificação da chamada;
• Oferecer recursos de viva-voz;
• Oferecer recursos de conferência;
• Suportar uma transmissão por vídeo;
• Incluir um catálogo de endereços para discagem rápida;
• Suportar transferência de ligações;
• Permitir gravação das ligações;

Ao instalar um softphone, são necessárias algumas configurações para que ele funcione plenamente. Se o computador que receber a instalação do aplicativo estiver protegido por um firewall, certas portas necessitam ser liberadas, como a porta 5060, por exemplo, assim como indicar ao antivírus que a instalação não seja impedida.

Para utilizar o softphone, o usuário cadastra um username e senha para se comunicar com outras pessoas. O username e senha são fornecidos pela provedora de serviços VoIP.

Alguns exemplos de softphones disponíveis são: 3CXPhone, EyeBeam, Pangolin, Bria 3.0, Zoiper, InWise Softphone 2.0, Idefix, WengoPhone, Ekiga, Kphone, Linphone, etc.

Os softphones X-Lite, Express Talk e Adoresoftphone são outros exemplos, as interfaces destes aplicativos são apresentadas na figura 13:

Figura 13: Interfaces X-Lite, Express Talk e Adoresoftphone

Com os softphones, também é possível realizar ligações do computador para um telefone comum, com o pagamento de uma tarifa de baixo custo estipulada pela empresa provedora do serviço de VoIP. Portanto um softphone simula as funcionalidades de um telefone no computador.

Skype

Outro programa VoIP usado atualmente que permite a comunicação de voz na Internet com chamadas telefônicas é o Skype.

O Skype foi criado por Niklas Zennström. O programa utiliza uma rede distribuída ponto a ponto (P2P), que foi desenvolvida inicialmente para aplicações de compartilhamento de arquivos, dividindo as atividades computacionais e as distribuindo aos computadores dos usuários para fazer o processamento destas atividades.

Este programa é de aquisição gratuita, podendo ser adquirido pela Internet. E além de estabelecer a comunicação por voz, ele também tem a função de mensageiro instantâneo.

Com o Skype, o usuário pode efetuar uma ligação telefônica para qualquer outro computador do mundo que também tenha o Skype instalado, sem nenhum custo. A realização das ligações do computador para o telefone fixo também é possível, sendo esses serviços chamados de SkypeOut e SkypeIN. Nesses serviços há uma tarifa pela ligação, porém de baixíssimo custo. Alguns dos recursos adicionais do aplicativo são ativados pela compra de créditos.

Dentre esses recursos que o Skype oferece estão:

• Identificação de chamada: quando uma ligação telefônica é feita pelo Skype, ela pode ser identificada por telefones fixos ou celulares do destino.
• Envio de arquivos: o aplicativo permite a transferência de arquivos, independente do tamanho.
• Encaminhamento de chamadas: as chamadas recebidas pelo Skype podem ser encaminhadas para um telefone fixo ou celular.
• Transferência de chamadas: semelhante ao recurso de encaminhamento, as chamadas que foram recebidas ou que ainda estão em andamento, podem ser transferidas para telefone fixo ou celular.
• Correio de voz: gravação e encaminhamento de mensagens das ligações não atendidas. A mensagem de voz pode ser convertida para mensagem de texto.
• Acesso remoto: a tela do computador de origem pode ser exibida para o computador de destino ou vice-versa por meio do Skype.
• Conferência: comunicação telefônica com vários participantes.
• Ligações telefônicas com vídeo e videoconferência: o aplicativo permite a comunicação exibindo a imagem entre origem e destino com uso de uma webcam.
• Suporte a Wi-Fi: o aplicativo através de um notebook se conecta a hotsposts sendo o acesso pago por minuto.
• Envio de SMS: o Skype permite o envio de mensagens de texto para celulares.

Este aplicativo não recebe intervenções de firewalls, por utilizar a porta 80, a mesma usada por aplicações Web. Ele também contorna problemas de NAT, nem sempre superados por outros softphones, e as chamadas são criptografadas, para garantir privacidade. O Skype utiliza-se de protocolos e codecs proprietários, como o codec iLBC. O aplicativo também não realiza chamadas de emergência.

Para a implementação do Skype, é feito primeiramente o download do softphone gratuitamente pela Internet e posteriormente a sua instalação. Ao utilizar o programa pela primeira vez, é necessária a configuração de um nome de usuário e senha, por exemplo: glaucia.da.silva.ribeiro1, o nome de usuário é semelhante ao de um endereço de e-mail. Após isso o Skype oferece opções de adição de outros usuários.

A interface é bem simples de usar, com a exibição de uma lista de outros usuários (amigos), que estão conectados (on-line), ou não conectados (off-line). O programa também oferece o armazenamento do histórico das chamadas feitas.

Para efetuar uma ligação, por exemplo, para outro usuário on-line, basta dar duplo - clique no nome correspondente, o destino ouvirá o som de uma companhia simulando um telefone, ligação esta que poderá ser aceita ou rejeitada, através da opção correta no aplicativo. Ao atender a ligação, a comunicação por voz se inicia, podendo ser encerrada por ambas as partes, com a opção “Desligar”.

A figura 14 ilustra a interface do programa Skype:

Figura 14: Interface Skype

Devido a sua implementação proprietária, o Skype não utiliza os protocolos padronizados H.323, SIP, RTP e codecs. Apesar de transportar voz sobre uma rede IP, como a Internet, ele pode não ser considerado uma aplicação típica de VoIP. Ele pode ser classificado como uma aplicação VoIP numa rede P2P, com funcionamento diferenciado em relação aos outros softphones.

VoIP entre telefones comuns

A telefonia IP já pode estar presente nas ligações telefônicas das residências. No nível de utilização, os usuários não percebem diferenças impactantes ao realizar suas ligações, o diferencial existe na implementação da infraestrutura da telefonia IP, e no custo das chamadas.

ATAs

Os ATAs são dispositivos que permitem a comunicação em VoIP por meio dos aparelhos telefônicos comuns. Esse tipo de dispositivo faz a conversão dos sinais digitais e analógicos da voz durante a comunicação. Como citado anteriormente na seção Comutação de Circuito e Comutação de Pacote deste tutorial parte I, o adaptador conecta o telefone comum a Internet.

Os ATAs tem como características gerais suporte aos protocolos tipicamente utilizados na Internet, assim como suporte ao protocolo SIP, além de se proverem de codecs de voz e soluções de segurança.

Com o uso de um ATA, o usuário não precisa inutilizar o seu aparelho de telefone comum, pois o custo de um aparelho de telefone IP ainda é alto.

É necessária a contratação da provedora de serviços de VoIP, que fornecerá o ATA. Esse dispositivo contém geralmente a interface RJ-45, que serve de conexão com o modem ADSL. Ele também se dispõe da interface RJ-11 para conexão com o telefone convencional, a interface DC 12 VA para a conexão do cabo de alimentação elétrica, e outras interfaces RJ-45 para conectar um computador ao ATA, para o uso de configuração do dispositivo, que depois de configurado, o computador pode ser desconectado.

A figura 15 ilustra o esquema de conexão de um ATA ao telefone comum, ao modem ADSL e a um computador para sua configuração:

Figura 15: Conexão de ATA com demais dispositivos

A implementação e as configurações de um ATA envolvem alguns procedimentos. No modelo RT31P2 da fabricante Linksys, com a provedora de serviços Terra VOIP, adotado como exemplo, os procedimentos gerais são descritos a seguir:

• Acessar o site da provedora de serviços VoIP para a criação do username e senha.
• Conectar fisicamente o ATA aos demais dispositivos.
• No computador, deve ser acessado via browser a página de configuração do ATA.
• Na página de configuração, devem ser inseridas informações como:
• tipo de conexão PPPoE;
• usuário e senha de acesso a Internet, fornecidos pelos provedor da Internet anteriormente;
• O passo 4 acima descrito se aplica quando o acesso a Internet é feito com endereçamento IP dinâmico, no caso de endereçamento estático, outros procedimentos são realizados na página de configuração do dispositivo ATA.
• Realizar o salvamento das configurações.
• Já com um aparelho de telefone comum conectado ao ATA, ainda na página de configuração do dispositivo, preencher com informações de username e senha criados no site da provedora de serviços de VoIP, é importante salientar que não são os mesmos username e senha de acesso a Internet.
• O endereço do servidor de registro e proxy VoIP também deve ser preenchido, esse endereço dever ser fornecido pela provedora.
• Realizar o salvamento das configurações.
• O aparelho de telefone pode então ser testado, se há o tom de linha, e a partir daí é possível realizar ligações telefônicas com a tecnologia VoIP usando um telefone comum e um ATA.

Um detalhe importante na implementação do ATA, é a verificação da existência de um firewall configurado no acesso a Internet, neste caso, algumas portas necessitam ser liberadas para que a comunicação VoIP aconteça. Exemplos de portas a serem liberadas são a 5060 UDP, 5222 TCP e de 10.000 a 20.000 UDP. Outro detalhe é o proxy da Internet que precisa estar desabilitado durante a configuração e funcionamento do serviço VoIP.

A utilização do telefone conectado ao ATA é similar a uma ligação telefônica típica, a salvo que quando a origem e o destino utilizem a mesma provedora VoIP, os usuários podem ter números telefônicos virtuais, com extensão de 8 dígitos, por exemplo, independente da distância.

O ATA Linksys RT31P2 é mostrado na figura 16:

Figura 16: ATA Linksys RT31P2

A vantagem do uso do dispositivo ATA, é a mobilidade que pode trazer ao usuário que deseja realizar e receber ligações em lugares diferentes, sem se preocupar com troca de números de telefones utilizando apenas a conexão com a Internet. Além da já mencionada redução de custo em ligações.

A comunicação VoIP está se tornando cada vez mais presente no ambiente doméstico, principalmente quando ela ocorre entre computadores com softphones. Mas há também as aplicações para o ambiente corporativo, que serão abordadas a seguir.

Voz sobre IP: Aplicações VoIP no Ambiente Corporativo

A tecnologia VoIP é um grande atrativo para as empresas, devido a redução de custos em ligações telefônicas e a convergência de dados e voz em uma única rede de comunicação. Entre as aplicações para o ambiente corporativo estão os telefones IP, o PABX IP, que pode ser implementado com o sistema Asterisk, e a wireless VoIP.

Telefone IP

O telefone IP é um aparelho criado para a telefonia IP, ele contém características exclusivas para lidar com a tecnologia VoIP. Uma delas mais visíveis é a sua conexão RJ-45, diferente do telefone comum, que contém a conexão RJ-11.

Esse tipo de telefone contém um sistema ativo que permite a conversação telefônica e acesso as funcionalidades de um PABX IP. Ele também possui, de forma nativa os protocolos de sinalização H.323 e/ou SIP, e RTP para a transmissão de voz. O telefone IP necessita do endereço IP, que pode ser obtido pelo servidor com o protocolo Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), possivelmente já existente na rede. O aparelho também recebe suporte a segurança e os típicos codecs de voz.

A implementação de qualidade de serviço, (QoS), que é abordada na seção a seguir, pode ser incluída num aparelho de telefone IP.

Modelos mais sofisticados desse tipo de telefone podem conter funcionalidades para a videoconferência.

Os telefones IP têm como outras características específicas a conexão direta a Internet, identificador de chamadas, chamadas em espera, viva voz, configurações via browser, entre outros.

A figura 17 exibe um aparelho de telefone IP Cisco modelo SPA942 4-Line:

Figura 17: Telefone IP Cisco SPA942 4-Line

O telefone IP se conecta diretamente a rede IP por meio de sua interface RJ-45, mas há também o telefone Universal Serial Bus (USB).

O telefone USB é conectado ao computador, que terá um softphone instalado anteriormente para que a ligação telefônica seja feita. Portanto o telefone USB só funciona enquanto o computador estiver ligado, conectado a Internet e com o softphone em execução.

PABX IP

O PABX tradicional possui algumas características que o tornam estático e obsoleto em meio a era tecnológica vivida nos dias atuais. Os PABXs utilizados atualmente na maioria das empresas têm o mesmo funcionamento desde o início dos anos 80, quando foram desenvolvidos.

Além da tecnologia do PABX tradicional ser proprietária, fazendo com que os usuários fiquem limitados e dependentes do fabricante na adição de novas funcionalidades, ele também traz custo de manutenção e operação de técnicos especializados.

Já com a telefonia IP, um PABX IP tem sua arquitetura aberta, e ocorre a convergência de voz e dados para a mesma rede de comunicação.

A base para a implementação do PABX IP é uma rede de computadores IP, existente em todas as empresas que já informatizaram suas atividades. A nova arquitetura deve se compor de:

• Um servidor de rede: que executará a aplicação de PABX. Esse servidor é chamado de controlador de processo;
• Telefones IP;
• Computadores com softphone: que são considerados telefones virtuais IP;
• Gateway: como já mencionado, integra a rede IP com a rede de telefonia tradicional, proporcionando a comunicação com o exterior. Com o gateway, é possível permanecer com aparelhos telefônicos comuns;
• Gatekeeper: gerencia os terminais, como telefones IP, ATAs conectados aos telefones comuns e computadores com softphones. Ele controla o acesso, as chamadas e a largura de banda utilizada pelos terminais.

A figura 18 ilustra uma arquitetura típica de PABX IP:

Figura 18: Arquitetura de PABX IP

Com a implementação de um PABX IP numa empresa, ocorre a redução dos custos de ligações a longas distâncias, para telefones fixos e celulares, por meio da contratação de um provedor de serviço de telefonia IP. Essa redução de custo é possível devido ao meio de transmissão ser uma rede IP. Os números dos ramais VoIP e analógicos também podem ser unificados independentemente da distância entre uma matriz e suas filiais.

Um PABX IP também traz flexibilidade na realocação dos ramais, o funcionário poderá mudar de sala, ou de posição de sua mesa de trabalho, sem trazer a complexidade para mapeamento dos pares metálicos que ocorre no PABX tradicional. Basta conectar o telefone IP em qualquer ponto da rede local, que o ramal continuará o mesmo.

A mobilidade dos funcionários da empresa se torna mais versátil com o PABX IP, pois a localização é focada no usuário, e não no ramal do telefone, fazendo com que as fronteiras geográficas não sejam mais um limite para comunicação em termos de custo. O funcionário pode transportar um telefone IP para o seu destino, conectá-lo na Internet, e ter acesso ao PABX IP da empresa. Assim também, se ele estiver ausente no momento da chamada, a ligação telefônica pode ser encaminhada por correio de voz, via e-mail ou mensagem de SMS, de acordo com os recursos adicionais implementados na aplicação.

O menor custo não se limita apenas a utilização, mas também na operação da rede de comunicação, pelo fato do PABX IP ser baseado em padrões abertos, ele possibilita a adoção de equipamentos de diferentes fabricantes, trazendo concorrência no mercado e menores preços.

Para a implantação do PABX IP, é necessário analisar o desempenho e as características atuais da rede de computadores IP. A verificação do desempenho da conexão com a Internet é de extrema importância, para que a telefonia IP seja de qualidade, no caso dos usuários utilizarem o sistema de PABX fora dos limites da empresa.

O protocolo de sinalização VoIP, e os codecs utilizados devem ser observados. O H.323 é disponível, porém o SIP tem a sua adoção mais difundida, devido as funcionalidades adicionais e o fato dele ser bem menos complexo em relação ao H.323. O codec G.729 possui boa qualidade e baixo consumo por canal de voz.

Há vários provedores de serviço de telefonia IP, que podem ser utilizados ao mesmo tempo, para que o PABX IP possa escolher as rotas de menor custo para as ligações.

Conhecer os recursos do PABX IP que serão implantados também é importante, para que eles sejam explorados ao máximo para trazer os benefícios esperados para a empresa.

O investimento de implantação é maior do que o PABX tradicional, mas o retorno desse investimento, apesar de não ser imediato, ainda é vantajoso, pois aumenta a produtividade dos funcionários e reduz o custo da operação.

E por fim, o PABX IP precisa ser protegido contra ameaças como qualquer outro equipamento de rede, sendo instalado atrás de um firewall. Outra solução é reservar uma VLAN para os telefones e o PABX IP e outra VLAN para os dados, e também uma VPN para os acessos dos funcionários ao PABX IP pela Internet, além de outras soluções de segurança possíveis.

Uma implementação do PABX analógico pode ser considerada telefonia fixa, mas no caso do PABX IP, ele provê muita mobilidade para o usuário, que pode trocar o seu telefone IP de lugar (para outra filial da empresa, levar para uma viagem de negócios), por exemplo, permanecendo o seu funcionamento.

A tabela 5 compara o PABX analógico com o PABX IP:

Tabela 5: Comparação entre PABX analógico e PABX IP

Como último detalhe a ser descrito sobre o PABX IP, é que essa aplicação também pode receber os nomes de PABX virtual e IPBX.

Asterisk

O Asterisk é um software de código aberto que realiza a função de um PABX IP. O Asterisk utiliza os protocolos SIP e IAX.

A empresa Digium provê soluções em telefonia e se dedica a fabricar e comercializar o hardware, ou seja, placas de comunicação e aparelhos para a utilização do sistema Asterisk, além de custear o desenvolvimento do projeto do software.

O funcionamento do Asterisk se baseia em quatro componentes: protocolo, canal de comunicação, codecs, e a aplicação em si. Ele também possui um banco de dados interno chamado de Asterisk DataBase (AstDB), nesse banco de dados permanecem as funcionalidades adicionais programadas no servidor de PABX IP.

O Asterisk suporta os seguintes codecs: G.711; G.723.1; G.726; G.729; GSM; iLBC; LPC10 e Speex.

Ele também oferece os seguintes recursos:

• Correio de voz;
• Sistema de mensagens unificadas: mensagens de correio de voz e fax encaminhados para a caixa postal do e-mail do usuário;
• Distribuidor automático de chamadas e fila de atendimento: chamada em vários ramais e música de espera;
• Sala de conferência: todos os usuários podem discar para um ramal virtual e são conectados por meio de senhas;
• Gravação de voz: pode ser reproduzida a partir de arquivo;
• Transferência de chamadas: o usuário pode transferir a ligação do seu ramal para o outro;
• Captura de chamadas: o usuário transferir a ligação do outro ramal para o seu;
• Bilhetagem: informações de todas as chamadas telefônicas. É importante salientar que a bilhetagem não é o mesmo que tarifação. Portanto o recurso de bilhetagem do Asterisk não calcula valores de cobrança para as chamadas, somente coleta informações;
• Distribuição automática de chamadas para call center;
• Conexão com banco de dados MySQL: para o processo de bilhetagem.

Para a implementação de um PABX IP utilizando o Asterisk, há diversos passos a serem seguidos relacionados a instalação e configuração do servidor. Como destaque estão os arquivos de configuração extension.conf, que realiza toda a lógica de funcionamento do servidor Asterisk; sip.conf, que configura contas de usuários utilizando o protocolo SIP; e iax.conf, que configura as contas de usuários utilizando o protocolo IAX.

O Asterisk é uma aplicação bem estruturada para um PABX IP, com a vantagem de ser um software de código aberto, as configurações podem ser customizadas livremente, para atender as necessidades do ambiente de PABX.

Wireless VoIP

A tecnologia VoIP pode ser aplicada no ambiente sem fio, baseando-se no padrão IEEE 802.11 que é definido para a Wireless Local Area Network (WLAN). Esse padrão permite que os dados sejam transmitidos através de ondas eletromagnéticas onde várias conexões podem existir em um mesmo ambiente sem que uma interfira na outra, contanto que operem em frequências diferentes, sem a presença de cabos para as conexões. Uma conversa telefônica VoIP pode ser realizada com celulares, que traz mais uma vez, a redução de custos nas ligações, benefício muito importante no ambiente corporativo.

Com VoIP, a possibilidade da integração de celulares em redes baseadas em IP ocorre devido a aplicação cliente VoIP no celular se aproveitar da infraestrutura de dados da empresa, que pode utilizar as redes móveis apenas para uma parte do percurso da ligação. Dessa forma, aproveita-se a rede IP para o transporte da ligação com maior capacidade de tráfego possível. A aplicação VoIP do celular se comunica com um servidor VoIP por meio da rede sem fio. Essa aplicação que envolve VoIP numa WLAN é chamada de Voz sobre WLAN (VoWLAN).

Na modalidade VoWLAN, o celular é conectado a rede local sem fio da empresa por meio da aplicação cliente VoIP que se comunica com o servidor. A ligação telefônica é encarada pela rede como mais uma aplicação acessando seus recursos.

Um funcionário da empresa que utiliza VoWLAN, tem outros benefícios, como o recebimento de fax, e-mails, compromissos e acesso a arquivos da empresa. Se uma conversa telefônica for considerada importante, ela pode ser gravada no servidor, e depois enviada como anexo de e-mail.

Nesse tipo de aplicação, o celular se torna parte da rede IP, do qual os cuidados e a manutenção dele passam a ser uma tarefa do departamento de Tecnologia da Informação. Por meio da rede WLAN, o celular pode ter os seus softwares atualizados, e também a realização de backups do sistema do dispositivo.

A utilização de um telefone IP na rede WLAN também é possível, contanto que o aparelho suporte o padrão 802.11, como ocorre com modelo WIP310 Wireless-G da empresa Cisco. O aparelho é exibido na figura 19:

Figura 19: Telefone IP Cisco WIP310 Wireless-G

As diversas aplicações da tecnologia VoIP necessitam em comum da qualidade de serviço, para que haja uma comunicação telefônica eficiente. A qualidade de serviço será abordada na próxima seção.