Telefonia IP: Protocolos envolvidos

Bom dia mais um pouco de telefonia Ip ou Voip.


Todos dos creditos ao engelheiro em telecom Huber Bernal Fillho

Telefonia IP: Protocolos




A comunicação entre dois terminais na telefonia IP ocorre através de 2 processos simultâneos:



Sinalização e Controle de Chamadas

• Estabelecimento da chamada (call setup): ocorre entre 2 ou mais terminais e envolve um ou mais GK’s, para obtenção da informação dos terminais de uma mesma zona ou de zonas distintas. Pode envolver também os GC’s e GW’s, caso incluam terminais do STFC, ou os MCU’s, caso seja estabelecida uma conferência. Estabelecida a chamada, são criados canais virtuais de controle entre todos equipamentos envolvidos.
  
• Acompanhamento da chamada (call handling): é feito através dos canais de controle no decorrer da chamada para identificar perda de conexão e outros eventos relevantes e dependentes dos serviços adicionais permitidos pelos terminais, quais sejam: atendimento simultâneo, chamada em espera, e etc.
  
• Finalização da chamada (call termination): libera os terminais e outros equipamentos envolvidos, libera os canais de controle e atualiza o status dos terminais junto aos equipamentos da rede.
  

Processamento de Voz

• Controle do transporte de Voz (transport control): estabelecida a chamada, os terminais (e GW’s ou MCU’s, conforme o caso) iniciam um processo de definição do mecanismo de transporte de Voz onde é eleito um mestre, identifica-se o tipo de mídia a ser transportada (Voz) e são criados os canais virtuais de controle
  e de mídia.
  
• Transporte de mídia (media stream transport): inicia-se o transporte bidirecional
  em tempo real de mídia (Voz) entre os terminais envolvidos através dos canais virtuais criados na fase anterior. São usados recursos dos pacotes UDP da rede IP para minimizar o overhead do protocolo, otimizando o uso da rede.
  

Protocolos



A telefonia IP utiliza os protocolos TCP/UDP/IP da rede como infra-estrutura para os seus protocolos de aplicação que participam dos processos descritos acima. A figura a seguir apresenta a estrutura em camadas dos principais protocolos.

Apresenta-se a seguir a descrição de cada um destes protocolos.



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.
É uma recomendação guarda-chuva do ITU-T que define padrões para comunicação multimídia através de redes que não oferecem Qualidade de Serviço (QoS) garantida, como é o caso das redes do tipo LAN, IP e Internet.
Os padrões utilizados do conjunto H.323 e suas aplicações para os sistemas de Telefonia IP são descritos a seguir.


H.255.0 Call Signalling Protocols and Media Stream Packetization for Packet-based Multimedia Communication Systems


Esta recomendação estabelece padrões para sinalização e empacotamento de mídia (Voz) para chamadas em sistemas baseados em redes de pacotes. Suas principais aplicações são:

• Sinalização de chamadas:
  define um conjunto de mensagens que usa o formato da recomendação Q.931 sobre os pacotes TCP da rede IP, com a finalidade de estabelecer e finalizar chamadas. Estas mensagens são trocadas entre os equipamentos envolvidos na chamada: terminais, GC e MCU’s.
  
• Controle de equipamentos na rede (Zona): define um conjunto de mensagens para a funcionalidade RAS, responsável pelo registro, admissão e status dos equipamentos na rede. As mensagens são trocadas entre o GK e os terminais, GW, GC e MCU’s para o controle de uma determinada Zona. Estas mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede IP.
  
• Comunicação entre Gatekeepers (anexo G): define um conjunto de mensagens para a Sinalização Gatekeeper-gatekeeper, que estabelece o processo de sinalização e controle para chamadas entre Zonas distintas.
  
• Transporte de mídia (Voz): esta recomendação baseia-se no uso dos protocolos RTP e RTCP como padrão para o transporte de mídia.
  

H.245 Control Protocol for Multimedia Communication

Esta recomendação estabelece padrões para a comunicação entre terminais, para o processo de controle do transporte de Voz (transport control). Estas mensagens usam como suporte os pacotes TCP da rede IP, e são trocadas entre os terminais, GW e MCU’s envolvidos em chamadas do tipo ponto-a-ponto e ponto-multiponto.

H.235 Security and Encryption for H-Series (H.323 and other H.245-based) Multimedia Terminals


Esta recomendação estabelece padrões adicionais de Autenticação e Segurança (Criptografia) para terminais que usam o protocolo H.245 para comunicação ponto-a-ponto e multiponto.



H.450.X Generic Functional Protocol for the Support of Supplementary Services



Conjunto de recomendações que estabelece padrões de Sinalização para serviços adicionais para terminais, tais como transferência e redirecionamento de chamadas, atendimento simultâneo, chamada em espera, identificação de chamadas, entre outros.


Estas mensagens usam como suporte os pacotes TCP da rede IP, e são trocadas entre
os terminais, GW e MCU’s envolvidos em chamadas do tipo ponto-a-ponto e ponto-multiponto que possuam as funcionalidade dos serviços adicionais.



Session Initiation Protocol (SIP)



O protocolo SIP, definido através da recomendação RFC 2543 do IETF, 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. Sua utilização é similar ao conjunto H.323 descrito, embora utilize como suporte para as suas mensagens os pacotes UDP da rede IP.

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.

Media Gateway Control Protocol (MEGACO)

O protocolo Megaco é resultado de um esforço conjunto do IETF e do ITU-T (Grupo de Estudo 16). 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
(1 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.

Real-Time Transport Protocol (RTP)

O protocolo RTP, definido através da recomendação RFC 1889 do IETF, 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. Pode fornecer serviços multicast (transmissão um para muitos) ou unicast (transmissão um para um).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, definido também através da recomendação RFC 1889 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.