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Telefonia IP

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Uma breve descrição da tecnologia de telefonia IP, sua evolução e conceitos introdutórios básicos.

Uma breve descrição da tecnologia de telefonia IP, sua evolução e conceitos introdutórios básicos.

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  • 1. CAPA: Carlos Romani
  • 2. Sumário1. Breve Histórico da Telefonia.................................................................................................032. Alguns Fundamentos e Conceitos da Telefonia Fixa.............................................................073. Operação Básica da Telefonia...............................................................................................094. Introdução ao PBX...............................................................................................................125. Voz Digitalizada………………………………………………………………………………………………………………..156. A voz sobre IP………………………………………………………………………………………………………...……….177. Guia de Projetos…………………………………………………………………………………………………………………19 7.1 O que é telefonia IP?.……………………….…………………………………………………………………………19 7.2 O que é VOIP?................................................................................................................19 7.3 Qual a diferença entre Voip e Telefonia IP?..................................................................19 7.4 Quais os benefícios da Telefonia IP?..............................................................................19 7.5..Gerência.........................................................................................................................20 7.6 Novos Serviços e Usos....................................................................................................21 7.7..Arquitetura e Redes Privadas de Telefonia....................................................................22 7.7.1 Plugins e Outras Integrações...............................................................................22 7.7.2 Centrais Appliance x Centrais de Software..........................................................22 7.7.3 Confiabilidade .....................................................................................................238. Centrais IP x Centrais Híbridas.............................................................................................25 8.1 Checklist (centrais híbridas).............................................................................................25 8.2 Checklist (centrais IP).......................................................................................................25 8.3 Checklist (troncos)............................................................................................................26 8.4 O que significam os termos FXS e FXO?...........................................................................27 8.4.1. FXS & FXO & VoIP.................................................................................................28 8.4.2 O Gateway FXO...................................................................................... ..............28 8.4.3 O Gateway FXS ....................................................................................................29 8.4.4 Adaptador FXS Adaptador ATA............................................................................299. .......Compressão de Voz em Rede IP.........................................................................................30 9.1 SIP e H.323.......................................................................................................................31 9.2 Qualidade da Voz.............................................................................................................3210 .......Componentes Básicos de um PBX IP (Avaya IPO500).......................................................34 10.1 Communication Server..................................................................................................34 10.2 Expansão Analógica.......................................................................................................34 10.3 Telefone IP....................................................................................................................35www.ip10.com.br
  • 3. 1. Breve Histórico da TelefoniaAté as primeiras décadas do século XIX as formas de comunicação, ou a velocidade com quetranscorriam, tinham evoluído muito pouco. A comunicação até então sempre dependera domensageiro que, seja a pé, a cavalo, de barco ou navio, poderia levar dias, semanas ou mesmo mesespara levar uma informação de um local a outro. Embora sistemas de avisos e alarmes fossem ideiasantigas e disseminadas, como sinais de fumaça, pombo-correio, uso de farois incandescentesinterligados, etc, não passavam muito de sistemas de alarme e envio limitado de mensagens cifradase que não estavam disponíveis ao homem comum. Nas primeiras décadas do século XIX ocorreu umarevolução nas comunicações que viria a transformar o mundo e a forma como as pessoas secomunicavam fruto do recém adquirido domínio da eletricidade, do eletromagnetismo e suaspropriedades associadas à transmissão de pulsos, possibilitando, pela primeira vez na história, acomunicação em instantânea.Para se ter uma ideia da revolução que então ocorria, até a invenção do telégrafo, as pessoas nãotinham como se comunicar rapidamente umas com as outras a não ser por carta, na velocidade queum sistema baseado no rodízio de cavalos poderia dar. Cabe sempre ressaltar que pela primeira vezna história era possível transmitir instantaneamente informações, por meio de ondas elétricas, ouseja, através do sistema eletromecânico do telégrafo. Nunca antes, na história da humanidade, haviasido possível implementar a comunicação instantânea entre pontos tão distantes. Para se ter umaideia, o sistema convencional mais rápido implementado até então, o Poney Express – e que mesmoassim foi criado depois da invenção do telégrafo, permitia cobrir uma distância de 400 quilômetrosem 24 horas, nas melhores condições de terreno. Portanto, o processo de troca de mensagens, oenvio de uma mensagem, e a sua resposta, vencendo uma distância de 400 quilômetros consumia 2dias, na melhor das hipóteses. Em 1874, a Compagnie des Messageries Impériales Maritimes, abriuum novo serviço, ligando Lisboa ao Rio de Janeiro. A viagem tinha duração de 22 dias, com saídas nosdias 8 ou 9 e 23 de cada mês. Este era o tempo mais curto para o envio de uma mensagem entreBrasil e Europa, e isto somente para o envio. Uma troca de mensagens intercontinental seriarealizada desta forma, nas melhores condições, em 60 dias.Ainda no Brasil, se a mensagem fosse conduzida por tropeiros, considerando que uma tropa demulas avançava a uma média de 30Km por dia, podemos imaginar que levar uma carta comum doRio para São Paulo levaria ao menos 15 dias em média, e com marcha forçada cerca de 8 dias parachegar. Uma forma mista de transporte marítimo Rio-Santos-São Paulo talvez fosse capaz de darcabo da tarefa em menos de uma semana. De uma forma ou de outra, considerando estes tempos deduração dos trajetos, não é difícil imaginar o impacto que a invenção do telégrafo representou para asociedade.Não por acaso, o passo seguinte que então se vislumbrou foi como transformar aqueles pulsoselétricos do telégrafo em “voz telegrafada”. Seria mais acertado afirmar que todos estes inventospertencem a um movimento maior, com toda a experimentação que naturalmente ocorria em tornodas propriedades da eletricidade e as descobertas dos seus usos potenciais, em vista da revelação dawww.ip10.com.br
  • 4. sua natureza como transmissor de informações, além da própria energia. Não se tratou, como sepoderia pensar, de um movimento de homens isolados, mas da experimentação maciça daspropriedades eletromagnéticas, que tomou conta do século XIX.A invenção do telégrafo representou de fato uma ruptura radical na forma como os homens semprese comunicaram desde os primórdios das civilizações, representando um novo paradigma para aforma como as pessoas passavam a se relacionar. Samuel Morse desenvolveu a tecnologia dotelégrafo eletromecânico entre 1830-1839, e a primeira linha de dados de longa distância do mundo– o telégrafo, porque era disto que se tratava, uma transmissão de dados, foi implantada entreBaltimore e Washington em 1843. Samuel Morse e sua equipe criava o primeiro sistema decodificação de dados sobre eletricidade, de uso prático, do mundo.A primeira linha de telégrafo verdadeiramente comercial foi implantada entre Washington e NewYork, já em 1846. Até o final do século XIX o negócio do telégrafo seria alavancado por uma massa deinvestidores que patrocinaram um crescimento vertiginoso, em escala continental e intercontinental.Eventualmente, o capital que foi movimentado em torno do negócio do telégrafo foi invertido nonovo e promissor negócio da telefonia por voz, que veio a florescer três décadas após a emergênciado negócio do telégrafo. Não por acaso, a maior de todas as companhias que emergiu nesta erachamava-se AT&T (American Telephone and Telegraph).A primazia pela invenção do telefone tem sido historicamente atribuída a Alexander Graham Bell,cujo sobrenome acabou batizando o Bell Telephone System, sob a AT&T (American Telephone andTelegraph) maior conglomerado de empresas de telecomunicações do mundo por quase um século.A primazia desta invenção vem sendo contestada e gerado bastante controvérsia em tempos maisrecentes. Como não poderia deixar de ser, como ocorre com quase todo o invento, emergiu umagrande polêmica a respeito de quem foi de fato o real inventor do telefone e muitos pais costumamaparecer devidamente patrocinados por herdeiros e patrocinadores. A tradição que o mercadoadotou concedeu e ainda concede os créditos a Alexander Graham Bell, escocês radicado nos USA, aautoria da invenção do telefone, tal como o conhecemos, empregando sinais elétricos paratransmitir a voz, de uso prático e comercial e devidamente patenteadoMuitos historiadores, sobretudo os italianos, passaram a contestar esta versão da história,reivindicando o mérito da invenção do telefone para Antonio Meucci, um italiano que também seestabeleceu nos Estados Unidos e chegou a compartilhar um laboratório com Graham Bell, ainda queeste último tenha, no final das contas, vencido a corrida das patentes pela invenção em 1876.Graham Bell apresentou o dispositivo auricular baseado em indução, ao passo que Thomas Edison,seu concorrente, desenvolveu o microfone de carbono, invenções que acabariam dando forma finalao primeiro telefone comercial. Também foi Graham Bell que conseguiu transformar o invento emuma companhia, ou seja, um negócio. Como bem sabemos, a história não é muito condencendentecom inventores que não conseguem vencer a barreira que separa a curiosidade de laboratório donegócio viável, ou seja, um “business”.De volta à polêmica que cerca a primaiza pela invenção do telefone, o jornal The Guardian, em 17 deJunho de 2002, publicou uma matéria acerca do reconhecimento que Antonio Meucci recebera doCongresso Americano e de toda a comunidade científica, que lhe prestou tributo 113 anos após a suamorte, quanto às suas contribuições para a invenção do aparelho telefônico. Sua contribuição foireconhecida, mas não o mérito definitivo como o seu único e primaz inventor. A vida de Meucci foimarcada pela tragédia, uma das quais, a invalidez de sua mulher, foi uma das motivadoras doinvento. Ele usava um par de aparelhos para comunicar-se de seu laboratório com o quarto de suaesposa. Neste meio tempo Meucci chegou a obter uma patente provisória, não definitiva, e quandoexpirou a validade desta patente, Meucci não conseguiu levantar recursos para renová-la, e tãopouco teve sucesso em vender a ideia e transformá-la em negócio. Graham Bell aproveitou a brechada expiração da patente e ele mesmo patenteou o telefone. Meucci chegou a abrir um processocontra Graham Bell e morreu antes de conhecer o veredicto. O processo morreu com ele e apenaswww.ip10.com.br
  • 5. 113 anos depois o seu crédito foi reconhecido. Outros inventores também se destacaram nestecampo, tais como Charles Bourseul, Joahann Phillip Reis, e Elisha Grey, este último tendo perdido achance de patentear o telefone duas horas antes de Grahm Bell. Haja controvérsias !Para a posteridade, foi o legado de Graham Bell que prevaleceu e que frutificou como negócio. Decerta forma, se Meucci foi o inventor, ou um dos inventores, foi Graham Bell quem teve a capacidadeou quem conseguiu melhor aproveitar a oportunidade – sorte, talvez, para ultrapassar a barreira quesepara o invento do negócio. Este tipo de episódio não chega a ser incomum, muito pelo contrário.Muitos criaram fama e fortuna em cima de inventos que incorporaram patentes adquiridas por umapechincha, ou pela cópia pura e simples.Em um episódio que ilustra bem o clima da época, Edison foi um defensor contumaz da utilização decircuitos de corrente direta, DC, para fornecimento de energia, tendo inclusive defendido com unhase dentes as vantagens deste sistema, detratando os seus opositiores. Tesla, um físico muito maiscapaz e competente no campo da eletricidade comprovou a eficácia do sistema de geração etransmissão de energia alternada, AC, e demonstrou a clara superioridade deste tipo de sistemasobre aquele defendido por Edison. Infelizmente, para Tesla, este era subordinado a Edison, quequando foi finalmente convencido de que a geração e transmissão de energia alternada era muitomais eficiente, tratou de assumir a nova bandeira como sua e tratou de deslocar Tesla para oostracismo.A feroz briga por patentes que marcava a disputa entre inventores e cientistas de outrora hoje élugar comum entre grandes corporações. Apple, Samsung, Google, Microsoft, todos brigamferozmente uns contra os outros e promovem disputas bilionárias por patentes em tribunais aoredor do mundo. Nada mudou, apenas a escala de valores é diferente e muito maior. No final dascontas, os empreendedores vorazes acabam prevalecendo e o telefone ficou conhecido como ainvenção de Graham Bell, cujo nome batizou as maiores companhias de telefonia do mundo, o BellSystem, cujos laboratórios desenvolveram tudo aquilo que veio se tornar conhecido comotecnologia aplicada à telefonia, os famosos Bell Labs.Em seus primórdios, o telefone não era dotado de um sistema de discagem, somente o fone e omicrofone. A parte chamadora girava uma manivela que gerava uma corrente que sinalizava àCompanhia Telefônica sobre a intenção de se completar uma chamada. A Companhia Telefônicainicialmente nada mais era que uma mesa com vários plugs e switches, operados por funcionáriasque exerciam o papel de operadoras manuais em uma mesa. Estas operadoras atendiam o chamado,escutavam a solicitação e faziam a inserção dos cabos e conectores nos respectivos plugs, entre ochamador e a pessoa a ser chamada. Algumas novelas brasileiras de época, quando procuramretratar o Brasil no início do século XX ilustram esta utilização. Flimes mudos antigos e filmesamericanos também de época ilustram como funcionava o sistema de telefonia.Em 1889, Almon B. Strowger teve uma ideia para melhorar este sistema e desenvolveu um métodode transferência automático de chamadas. Ou seja, ele desenvolveu um sistema de comutação(switch), basicamente automatizando o sistema de transferência de chamadas, eliminando anecessidade do operador manual. Imagine se o sistema fosse manual até hoje... A estória é bemcuriosa, pois o que o motivou foi a necessidade de garantir que recebesse as chamadas sem ter quepassar pela funcionária da operadora, esposa de um rival de negócios que o boicotava nas ligaçõesque lhe eram encaminhadas. Em suma, esta “zeloza” funcionária desviava as chamadas dirigidas aStrowger para o seu próprio marido, literalmente roubando-lhe clientes. Com a automatização doprocesso, Strowger livrou-se da interferência da mulher de seu rival.As primeiras Operadoras de Telefonia eram negócios locais que conectavam algumas dezenas oucentenas de usuários em que as transferências eram realizadas manualmente. Por muito tempoainda os sistemas permaneceram manuais, ou semi-manuais. Em muitos casos, mesmo após oadvento da discagem, a operadora deveria fazer a transferência da chamada manualmente. Awww.ip10.com.br
  • 6. automatização das mesas de conexão, que acabaram se transformando em comutadoreseletromecânicos, e nos switches (comutadores) de alta capacidade, e que após a introdução dosistema de discagem com a criação das rotas de interconexão automática abriu as portas para agrande expansão do sistema de telefonia que perdurou pelos 100 anos seguintes.O século XIX assistiu à emergência do telégrafo, do telefone e da criação das primeiras companhiastelefônicas. A AT&T, nos USA tornaria-se, ao longo da primeria metade do século XX, na maiorcompanhia telefônica do mundo, referência em tecnologia e modelo de negócios. Nesta primeirametade do século XX consolidou-se a tecnologia que predominaria e modelaria o mundo dascomunicações até a década de 80, quando algumas rupturas importantes nos modelos de negócio, ofim do quase monopólio da AT&T, a expansão da rede de dados baseada no TCP/IP, além daemergência da telefonia celular de uso popular deram início ao movimento da unificação entre voz edados, o qual novamente viria alterar profundamente o setor. No presente momento, estamos nametade do caminho da transição entre a tecnologia concebida por Graham Bell e a Telefoniabaseada única e exclusivamente em dados, ou seja, IP.No Brasil, o fim do monopólio estatal e a entrada de novos capitais e tecnologias promoveu umatransformação que se iniciou tardiamente, já perto do final do milênio passado, mas que contribuiupara resgatar uma boa parte do atraso que já começava a comprometer o futuro da telefonia noPaís. Hoje podemos dizer que estamos no meio do caminho para a conversão total da telefonia IP eda consolidação dos serviços de dados e voz em aparelhos celulares. Nossa infraestrutura ainda nãocomporta toda esta demanda e deveremos enfrentar ainda um certo nível de congestionamentoderivado da carência de banda, e que somente poderá ser resolvida nos próximos anos e somentecom muitos investimentos em infraestrutura.www.ip10.com.br
  • 7. 2. Alguns Fundamentos e Conceitos da Telefonia Fixa A fala humana ocorre como resultado do ar sendo forçado para fora dos pulmões através doaparelho vocal, composto pelas cordas vocais. Os sons da voz resultam da vibração das cordas vocais,que geram sons em um espectro de frequências. A energia gerada pelo aparelho vocal humanoconverte-se então em ondas sonoras que cobrem este espectro de frequências. Nossa voz nada maisé do que vibrações de ondas no ar. Quando escutamos um som, que reverbera em nosso tímpano,são gerados estímulos que são conduzidos até o nosso cérebro por nervos auditivos. Aqui ocorre umprocesso físico-químico que transporta esta informação para o nosso cérebro, que interpreta estessinais gerando a sensação que nos dá o sentido da audição.A maior parte da energia do som gerado pela voz humana está concentrado na faixa de 300Hz até3KHz. O ouvido humano é capaz de detectar sons na faixa de 20Hz até 20KHz, porém, a maiorsensibilidade do ouvido humano situa-se na faixa de 300Hz a 10KHz. A experiência laboratorialdemonstrou que a voz, em termos práticos, para reconhecimento e inteligibilidade está bemconcentrada na faixa de 300Hz a 3.4kHz. Aumentar esta faixa de frequência não acrescenta muitaqualidade à conversação prática, ao passo que a redução desta faixa afeta bastante a qualidade daconversação. Por este motivo, os dispositivos de telefonia concentram a sua codificação,decodificação e sensibilidade na faixa de 300Hz a 3.4kHz, o que é suficiente para uma conversaçãoplena, requerendo uma quantidade menor de informação a ser transportada.Em termos gerais, o que os inventores da telefonia descobriram foi como transformar uma ondasonora em uma onda elétrica. Tudo é onda, o que mudou aqui foi o meio de transmissão, ou seja, doar para a eletricidade, substituindo-se o ar como o meio pelo par de fios de cobre.No sistema de telefonia analógica a Operadora aplica uma tensão de 48 Volts, DC, que tem a funçãode alimentar o aparelho telefônico, e monitorar a atividade de discagem, além da posição do fone nogancho e fora do gancho. Até o final do século XX a telefonia analógica era predominante na grandemaioria das residências e das empresas de pequeno porte, sobretudo no Brasil.A sinalização analógica ainda existe na telefonia interna de grandes empresas, nos ramais quechegam nas mesas, mesmo quando o tronco da Operadora é digital e IP, e até mesmo quando sinalque chega no modem da sua casa, ou empresa é digital. A conversão da telefonia digital ou IP paraanalógica, seguindo o inverso do curso esperado, ainda é muito presente por causa do baixíssimocusto e facilidade de aquisição dos aparelhos telefônicos analógicos físicos.Paradoxalmente, um dos principais fatores que ajudam na manutenção da longevidade de umatecnologia que subsiste há mais de um século é justamente o advento da telefonia celular. Com odeslocamento da maioria das funções de entretenimento, navegação e um sem número deaplicações para os aparelhos celulares inteligentes, a telefonia fixa analógica terminou porreinventar-se, alojando-se confortavelmente em um nicho de baixo custo e até mesmo de qualidadesuperior. O que antes era prevalente, ou seja, a conversação pura e simples de baixo custo, eposteriormente suplantada pelos inúmeros gadgets móveis, conseguiu recriar o seu espaço.Por ser uma tecnologia muito antiga e amplamente consolidada, a telefonia fixa analógica mantém-se como a opção mais barata existente, sobretudo para conversações mais longas. Por outro lado, atecnologia de aparelhos móveis celulares vem enfrentando alguns desafios, sendo um deles aquestão do congestionamento das linhas, o alto custo das novas bandas de comunicação, as quaissão obtidas em leilões de concessão a custos exorbitantes, o que acaba se refletindo em alto custo ena baixa qualidade derivada do congestionamento do serviço.www.ip10.com.br
  • 8. Desta forma, toda a evolução tecnológica registrada nos anos recentes não conseguiu sublimar devez a telefonia analógica. Como toda nova tecnologia necessita de retornos maiores no curto prazo,os custos de conversação mantêm-se em um patamar sempre mais elevado. No final das contas,mesmo com todo o apelo e flexibilidade oferecidas pela tecnologia de aparelhos celulares,smartphones, iphones, etc, para um determinado tipo de uso o telefone analógico continua muitomais vantajoso. É justamente quando queremos falar de um local fixo para outro local fixo, por umtempo longo, que esta vantagem se torna mais evidente. Com todo o congestionamento enfrentadohoje pelos serviços de celular móvel, para este uso específico, uma mera conversa telefônicaduradoura, o telefone analógico é ainda surpreendentemente imbatível, tanto em qualidade,comodidade como em custo.Chegará o dia em que a telefonia IP, móvel IP e celular digital suplantará completamente a telefoniaanalógica, em todos os sentidos, mas as idas e vindas do mercado parecem conspirar a favor dasobrevida da telefonia analógica, mesmo que em uso misto ou eventual, por pelo menos mais umadécada e, quem sabe, talvez mais tempo ainda. Por outro lado, em algum momento, ela deixará defazer sentido e estes serviços deixarão de ser oferecidos pelas Operadoras. Mas isto somenteocorrerá quando a questão dos custos da ligação, da qualidade e o nível de congestionamento foremequacionados.No Brasil, estas equações sempre levam mais tempo para resolver do que em outros lugares, devidoa fatores estruturais e conjunturais que não caberia abordar aqui. Não podemos esquecer que oBrasil foi um dos últimos países do mundo a abolir completamente a fabricação e uso de máquinasde escrever. E houve uma série de motivos para isto. Basta lembrar que a intervenção do Estado e aalta carga de impostos foram alguns dos fatores que contribuiram para alguns dos atrasosregistrados. E estes fatores nunca deixaram de estar fortemente presentes.www.ip10.com.br
  • 9. 3. Operação Básica da TelefoniaAté mesmo para podermos compreender os termos empregados na telefonia IP e a razão de ser dedeterminadas configurações, é bastante ilustrativo e útil compreendermos como funciona a telefoniaanalógica, dado que muitas das funções da telefonia analógica continuam existindo na telefonia IP,seja por emulação, seja porque embora a tecnologia de comunicação tenha evoluído, existe um fatorque não se altera, que é aquele determinado pelo nosso aparelho auditivo, que continua o mesmode sempre e que provavelmente não evoluirá jamais na escala de desenvolvimento da tecnologiahumana, a não ser que nos tornemos biônicos. O telefone analógico primordial e existente até hoje emprega dois fios um mecanismo defuncionamento denominado “loop start”. É através destes dois fios que trafegam os sinais elétricosque carregam a informação de voz, dígitos e tambéma alimentação de 48V que alimenta o aparelho.Por isto não é necessário ligar o aparelho telefônico comum na tomada elétrica, pois o próprio par defios de telefonia é a tomada. Foi esta simplicidade brilhante que propiciou a disseminação global datelefonia.Em mundo dominado pela comunicação IP, até mesmo o conceito de analógico versus digital vaisendo esquecido. Cabe sempre lembrar que a telefonia analógica não transporta sinais digitais, ouseja “0” s e “1”s. A telefonia analógica utiliza a modulação da corrente elétrica para transportar ainformação da voz. Estes pulsos elétricos são criados, transportados e, no processo inverso, do outrolado, recriados como voz novamente. Em termos gerais, o que ocorre é o transporte da voz porondas elétricas cuja forma dita os tons, frequência e volume da voz original dentro de uma faixa defrequências. É o “desenho” de onda contínuo destes pulsos elétricos que definem o conteúdo, ouseja, a voz. Não existem “0”s e “1”s, mas simplesmente variações elétricas contínuas, e por isto, diz-se que o circuito é analógico. Na era que precedeu a moderna computação, os circuitos analógicospermitiam realizar até mesmo cálculos complexos, e o circuito de voz cumpriu muito bem a suafunção até os dias de hoje, praticamente 130 anos depois de inventado.Uma ligação telefônica começa com o “loop start”, que é o processo de fechamento do circuitodentro do telefone, ao se levantar o gancho, que faz com que a corrente flua em um loop. Esta açãoé provocada pelo levantamento do fone do gancho e a Operadora detecta este loop de corrente,enviando então um tom de discagem para o usuário do aparelho. Este tom indica ao usuário que ocircuito está operante e pronto para receber as teclas de discagem.Para quem nasceu após a década de 80, o telefone de disco pode até parecer peça de museu, mas ofato é que durante 60/70 anos o disco foi utilizado para informar ao PABX central, da Operadora deTelefonia, os números de discagem. Esta foi a era da discagem por pulso. O padrão de pulsos eradeterminado pela posição do número em relação ao disco. Esta era um forma de codificaçãoprimária, “quase digital”, que era reconhecida pelo circuito do PABX central, que reconhecia estesnúmeros e realizava o encaminhamento da chamada para o destinatário correto.Em termos gerais, descrevemos aqui a telefonia predominante deste o final de 1870 até a década de1970, sobretudo no Brasil. Durante este período o uso da telefonia pouco evoluiu em termos de uso,somente aumentando o número de domicílios atendidos. Ainda assim, a falta recorrente deinvestimentos e recursos tornou o telefone fixo analógico um item quase de luxo no Brasil, aocontrário dos países desenvolvidos, onde a cobertura se tornou completa. Atendimento automático,www.ip10.com.br
  • 10. URA, Call Center, serviços de informação eram pouco disponíveis no Brasil. Durante a década de 80 oBrasil passou mesmo por um “apagão” na telefonia.Somente após a privatização durante os anos 90 houve uma real transformação da telefonia noBrasil, período durante o qual ocorria uma nova revolução na telefonia, sucedendo a adoção dosserviços digitais, que o Brasil não alcançou e que viria a ser seguida pelo advento da Telefonia IP, apartir de 2000.Desta forma, a grande novidade tecnológica introduzida no Brasil a partir da década de 90 foi aadoção em larga escala do DTMF que veio a ser conhecida como discagem por tom, a qual permitia adigitalização do acesso a serviços de informação e call center, home banking, etc, entre outrosserviços. Entre as vantagens deste método está a possibilidade de se informar ao sistema automáticode atendimento as opções desejadas, bem como outras informações e também por ser um sistemamuito mais rápido de discagem, quando comparado com o disco. Os telefones com teclas no Brasilinicialmente emulavam a discagem de disco/pulso, o que os tornava igualmente lentos quanto àdiscagem. Por meio da adoção da discagem por tom é que tem início a interação com softwares deatendimento e a aplicação de inteligência e códigos de programas ao sistema de telefonia. No finaldo século XX finalmente começávamos a alcançar os países mais desenvolvidos, reduzindosubstancialmente a enorme distância que separava a tecnologia de telefonia aplicada no Brasil deoutros países.Basicamente a discagem por tom usa uma combinação de dois grupos de frequências de tom, quecombinados definem o dígito. Por exemplo, o tom de 1209Hz combinado com outro de 697Hz defineo número 1. Estes grupos de frequência são normatizados pelo ITU-T.Por fim, para recebermos uma chamada no telefone analógico a Operadora aplica uma voltagem ACde Ring no par de fios telefônicos. Ao atender a ligação, o usuário levanta o gancho, fechando o loopde corrente e finaliza a ação de ringing (chamada) por parte da Operadora. A partir daí oencaminhamento da chamada fica estabelecido.Concluindo, a telefonia analógica ainda é bastante empregada no uso residencial, embora seu usoesteja caindo, também em função da concorrência com o celular e a telefonia provida por empresasde telefonia a cabo. Contudo, a tecnologia do telefone analógico, dado o seu baixo custo, ainda podeser encontrada em profusão, devido ao seu baixo custo. Mesmo em grandes empresas que usam umPBX de última geração, ainda encontramos a reconversão do digital/IP em telefonia analógica pararamais de usuários. E mesmo quando contratamos serviços de Operadoras “novas”, o sinal digitalpode ser reconvertido para analógico apenas para possibilitar a utilização de um aparelho bem maisbarato dentro de sua casa. Chamamos este tipo de uso também de hibridização, quandocombinamos tecnologias de gerações bem distintas para otimizar o custo de um sistema detelefonia.Esta estória está mudando e sabemos, que a tendência é a convergência total e plena para umaTelefonia IP e digital IP com celulares. Esta convergência, no Brasil, vem sendo retardada devido afatores econômicos, questões relacionadas à infraestrutura, e também devido a fatores culturais.Ainda há muita dificuldade da parte de muitos segmentos empresariais em mergulhar na revoluçãoque estamos vivenciando nas telecomunicações. Apesar de todas as justificativas e apresentaçõesapresentadas aqui para explicar porque o uso da telefonia analógica é importante no Brasil até oswww.ip10.com.br
  • 11. dias de hoje, é fato que a telefonia como conhecemos hoje será convertida integralmente em IP cedoou tarde. Este processo evolutivo, no Brasil , está em processo bastante avançado e cada vez maisacelerado. É neste cenário que iremos nos deparar com muitas empresas que já usam telefonia IPplena ou telefonia IP híbrida, em concorrência com uma forte presença de outras que aindapermancem no mundo legado.www.ip10.com.br
  • 12. 4. Introdução ao PBXBasicamente um PBX – Private Branch Exchange é um sistema de comutação/distribuição dechamadas que reside em uma empresa, interligado a uma Operadora. O “PBX” da Operadora é umsistema de grande porte, um Grande Comutador, um Switch de alta capacidade, capaz de comutarmilhares de chamadas por segundo, ao passo que normalmente o de uma empresa média poderealizar a comutação de algumas dezenas de chamadas por segundo. O que diferencia um e outro é oporte, capacidade e funções ampliadas. Focaremos aqui o PBX de empresa, onde o termo PBX énormalmente empregado, como o próprio termo sugere. No caso das Operadoras, denominaremos osistema como PSTN, ou Rede Pública de Comutação Telefônica e que é composta por uma rede deSwitches de Telefonia (Comutadores) de alta capacidade, conjugados a um complexo sistema deroteamento e tarifação.O PBX realiza a comutação de chamadas entrantes e saintes “de-para a” organização, possibilitandosobretudo a comunicação interna dentro da empresa. É o PBX quem recebe os troncos analógicos,digitais ou IP das Operadoras e distribui as chamadas, realiza o autoatendimento e aplica as regras deredirecionamento definidas de acordo com a política de uso da empresa.O tronco analógico pode carregar apenas uma ligação por vez. Cada par de fios contratado daOperadora é um tronco analógico. Embora vários troncos analógicos possam ser associados a umnúmero chave, como se fosse um “único tronco”, ainda assim fisicamente teremos vários pareschegando ao PBX, cada um representando um tronco individual. Somente em locais onde a oferta detroncos digitais E1 é reduzida ou indisponível, ou o número de canais necessário é inferior a 4, aindase utilizam vários troncos analógicos na entrada do PBX.Atualmente faz-se uso muito mais frequente do tronco digital, em geral do tipo E1/R2, que podeentregar ao PBX, em uma única porta física, 30 canais de comunicação/ligação simultâneas. Aentrega de troncos IP, SIP, uma realidade plena no mercado internacional, já constitui uma ofertareal, ainda que limitada, no mercado brasileiro, e que já deve ser considerada em qualquer projeto.Esta opção deverá suplantar a oferta do E1/R2 nos próximos anos.O que o núcleo dos primeiros PBX, ou PABX, faziam era realizar a comutação com base nos pulsoselétricos recebidos, o que era realizado através de relés. Os PBX´s iniciais eram sistemas eletro-mecânicos e a sua inteligência era derivada de uma combinação de lógica analógica e relés. É semprebom lembrar que não havia microprocessadores em 1900, e nem em 1950. A principal função do PBXmoderno é a inspeção dos dígitos recebidos e o estabelecimento da melhor rota paraencaminhamento, que pode se dar internamente ao sistema de telefonia da empresa, ou entre PBX´sdiferentes ou com os troncos da PSTN. A estas funções foram sendo agregadas funções decomunicação que já extrapolam em muito a função núcleo de telefonia. Por este motivo, é cada vezmais comum denominarmos o PBX de PBX IP ou, o que seria mais apropriado, de umCommunication Server (Servidor de Comunicações). Estas denominações e usos conviverão pormuito tempo, e enquanto houver diversas classes de equipamentos coexistindo.Com a invenção do transistor, pouco a pouco os relés eletromecânicos foram sendo substituídos portransistores e uma lógica booleana foi sendo aplicada através de circuitos integrados, sem conter,www.ip10.com.br
  • 13. porém, uma lógica de programação. Apenas na década de 70 começaram a aparecer os primeirosPBX´s programados. Esta lógica de programação primitiva permitia adicionar ramais, adicionarusuários, criar regras de encaminhamento, ativar e desativar circuitos, tudo isto feito por meio delinhas de comando criadas por cada desenvolvedor de PBX do mercado.Até hoje existem PBX´s deste tipo no mercado, e que são programados por meio de linhas decomando proprietárias. Este tipo de construção aumentou substancialmente a capacidade dos PBX´s,mas ao mesmo tempo os tornava complexos demais para serem programados pelos própriosusuários, verdadeiras “caixas pretas”. Até mesmo operações simples, como remover usuários emodificar números de ramal ou mesmo modificar algumas regras de encaminhamento de chamadasrequeriam o acesso de um profissional especializado. E ainda há muitos sistemas em produção assim,até os dias de hoje.A partir da década de 90 os telefones digitais, precursores dos telefones IP, começaram a ganharespaço, visto que o PBX poderia trocar informações com o telefone e vice-e-versa, possibilitandoampliar funções, fornecer agendas e aplicações básicas na tela do aparelho. Novamente, cadafabricante desenvolveu um sistema próprio de programação e um conjunto proprietário deaparelhos. Como esta “linguagem” não estava plenamente normatizada, cada qual definia suasfunções e protocolos, o que tornava todos os aparelhos digitais de fabricantes diferentes nãointeroperáveis. É por isto que aparelhos digitais não podem ser aproveitados em novas centrais IP.Até esta época, contudo, e mesmo com todos estes avanços, a tecnologia de telefonia continuavaessencialmente a mesma desde a invenção do primeiro aparelho telefônico. Com o desenvolvimentoda engenharia de software, da adoção do protocolo IP como meio de transmissão de praticamentequalquer tipo de informação e os protocolos sobrejacentes, como o H.323 e o SIP, e o barateamentodos microprocessadores, tornou-se possível emular um PBX completamente por software. Porsoftware tornava-se possível implementar um PBX completo, com todas as suas funções. E destaforma, começaram a surgir os PBX´s por software, que podem rodar em PC ou em sistemas do tipo“appliance” de variados fabricantes.Este avanço tecnológico foi uma quebra de paradigma que provocou um abalo significativo nomercado, ao ponto de provocar a derrocada de empresas antes centenárias, como a Nortel, líder naAmérica do Norte, e de outros fabricantes, que ou perderam projeção, participação no mercado ouacabaram sendo adquiridas por empresas recém criadas que suplantaram completamente empresascentenárias. Novamente, ocorre a ruptura do paradigma.No presente momento temos pelo menos quatro segmentos principais de equipamentos etecnologias: 1) PBX tradicional, analógico e digital, nesta fase do mercado geralmente destinado a empresas de pequeno porte e cujo uso da telefonia seja básico e pouco intensivo ou de empresas em processo de avaliação tecnológica. 2) PBX´s puramente software: Asterisk, 3CX, Lync. Estes PBX´s são implementados unicamente por software, embora possam comandar e interagir com gateways e telefones IP por Hardware.www.ip10.com.br
  • 14. 3) PBX´s IP Híbridios: são PBX´s, em geral appliances, que combinam os dois mundos, o legado e o IP, em qualquer configuração. 4) PBX´s IP por software em Appliances específicos. São implementações por software que rodam em Hardware Dedicado, e que em geral destinam-se a aplicações de grande porte ou call centers, a partir de 1000 usuários. 5) PBX´s IP por software otimizados para até 1000 usuários, e que podem ser conjugados com PBX´s híbridos e participar de redes de centrais.www.ip10.com.br
  • 15. 5. Voz DigitalizadaA digitalização da voz teve início na década de 60, nos Estados Unidos, e tinha por objetivopossibilitar a multiplexação de canais em um link de alta velocidade. Desta forma, ao invés deempregar 30 pares de fios, utilizaria-se apenas um meio de condução para 30 conversaçõessimultâneas. Nos USA empregou-se um sistema, denominado T1, de 24 canais.O desenvolvimento da tecnologia permitiu criar um método de amostragem da voz, a umadeterminada taxa, a fim de transformar a onda elétrica analógica em um “stream”, ou uma série de0’s e 1’s. Com este método, seria possível transmitir dados ao invés da onda elétrica. Uma vantagemdisto é que a barreira da distância poderia ser quebrada, uma vez que os dados podem ser recriadose transportados indefinidamente sem perda de informação e qualidade. A tarefa de transportar umsinal analógico com fidelidade através de longas distâncias, por outro lado, é muito mais complexa.Um fator que interfere qualidade da transmissão analógica é o ruído. Amplificadores sãonormalmene usados na retransmissão, mas requerem o uso de filtros para eliminá-lo, visto que esteseria amplificado junto com o som original, o que encarece o circuito e aumenta substancialmente acomplexidade, suporte e manutenção dos circuitos em função da malha e das distâncias. Aotransformar o sinal analógico em digital, a tarefa de transportar a informação (voz) original torna-semuito mais simples, e a fidelidade é muito maior. A grande vantagem da voz digitalizada, portanto,se dá no controle das perdas e do ruído que seria introduzido a cada sequência de transmissão, e namenor complexidade em função de distâncias maiores.A codificação normalmente empregada é o PCM (Pulse Code Modulation), que converte o fluxo devoz em uma série de 0´s e 1´s, um data stream a um taxa de 64Kbps. Por meio desta codificação edigitalização é possível agregar vários canais de voz em um único link físico, o que nos permiteagregar, ou melhor dizendo, multiplexar 30 canais por vez. O PCM é definido pela ITU-TRecomendação G.711.Tecnicamente, em resumo, o sinal analógico é amostrado a uma taxa de 8000 vezes por segundo.Esta taxa de amostragem deriva de uma teoria desenvolvida por Harry Nyquist, que estipula sernecessário uma taxa de amostragem de pelo menos duas vezes a frequência do sinal objeto dadigitalização para se manter a fidelidade de reprodução. No caso da voz, estamos falando de 2 x3.4KHz, limite superior da frequência de voz que decidimos enviar e que foi determinada há mais deum século atrás.Cada amostragem nos fornece um valor de amplitude, valor este que pode ser quantificado emtermos de um número binário de 8 bits. Com esta informação multiplicada pela taxa de amostragem,temos os 64Kbps. Algumas outras técnicas são aplicadas para otimizar a preservação da fidelidade davoz, uma delas valendo-se do fato de o ouvido humano ser mais sensível à distorção em níveis defrequência mais baixos, o que permite concentrar a codificação na parte inferior do espectro de voz.Estes e outros ajustes e algorítmos é que permitem manter uma boa qualidade de voz realizando aamostragem em uma taxa relativamente baixa.Existem dois “dialetos” de PCM, o A-Law e o M-Law, sendo que o A-Law é utilizado em países como oBrasil. A diferença reside basicamente no método de inverter 0´s em 1´s segundo uma regra deotimização. Embora tais diferenciações sejam hoje desnecessárias, as diferenças se perpetuaram. Oswww.ip10.com.br
  • 16. softwares adquiridos nos respectivos países deve, como no caso do Brasil, A-Law, levar estes fatoresem consideração. A conversão entre um e outro é garantida e automática, tudo isto definido peloITU-T e descrito pela norma do G.711. No caso de alguns fabricantes, se o o equipamento for serutilizado no Brasil, é preciso especificar no cartão de licenças que o método PCM empregado é A-Law. No final das contas, isto vira um part number. Outros fabricantes poderão nem mencionar isto.Sinalização CASO enquadramento dos bits (framing) na sinalização CAS obedece a algumas regras e codificaçõespara tratar os 0’s e 1´s e sua transformação em pulsos elétricos. No caso do CAS esta transformaçãoé efetuada através da codificação chamada HDB3.Interface E1No Brasil empregamos a sinalização CAS e a interface digital E1, que roda a 2,048Mbps, aderente aoITU-T, recomendação G.732. As recomendações empregadas são:  G.703 “Physical/Electrical Characeristics of Hierarchical Digital Interfaces”  G.704 “Synchronous Frame Structures Used at Primary and Secondary Hierarchical Levels”  G.711 “Pulse Code Modulation(PCM) of Voice Frequencies”As Operadoras no Brasil costumam apresentar algumas variações na entrega do link E1, fisicamente,mas a forma mais comum de entrega é por meio de um par de cabos coaxiais de 75 Ohms,desbalanceado. Em geral, os equipamentos do tipo PBX possuem uma porta RJ, par trançado,esperando um cabo balanceado. Um kit com balun e par trançado e coaxial é em geral fornecidopara realizar esta conexão até a porta RJ-45 que em geral iremos encontrar em um PBX IP.www.ip10.com.br
  • 17. 6. A Voz Sobre IPProcuramos, anteriormente, descrever e contextualizar o desenvolvimento da telefonia, seuscriadores, a tecnologia envolvida e o estágio que ela atingiu no final do século XX. De forma bastantesimplificada, podemos entender o desenvolvimento da telefonia em algums fases distintas. Asegunda metade do século XIX marcou a corrida pelo desenvolvimento da voz transmitida comosinais elétricos, e do telefone em si, com a criação das primeiras companhias telefônicas. Já naprimeira metade do século XX foram ganhando corpo as tecnologias e companhias quedisseminariam o telefone por todo o planeta. Foi até o final da primeira metade do século XX que atelefonia analógica, tal como a conhecemos hoje, ganhou sua forma quase definitiva.Na segunda metada do século XX, que poderia ainda ser dividida em duas, ou seja, a era pré-ethernete pré-redes locais, com o advento da Internet, assistimos a uma consolidação dos serviçostelefônicos até a sua digitalização, processo que estaria totalmente consolidado no final do séculoXX, acrescida da telefonia celular, que começou a ser disseminada de fato na última década doséculo XX.Já na virada para o ano 2000, em um movimento que se iniciara pouco mais de uma década antes, adigitalização da telefonia viria a assumir sua forma final por meio da Telefonia convertida em dadossobre o TCP/IP, ou melhor definindo, sobre uma parte do protocolo IP, com a criação de um sistemade sinalização sobre IP. Este novo sistema de comunicação transforma a voz em Voz Sobre IP e nãomais possui uma conexão direta com a telefonia analógica então existente. A conversão da voz agorapode ser feita diretamente, do próprio aparelho para IP. Desta forma, os algorítmos desenvolvidos eos conversores de voz em sinais digitais poderiam interfacear diratemente com o protocolo IP. Istoacabou por transformar a telefonia em uma aplicação que “roda” sobre o IP.A tecnologia de Telefonia IP, a rigor, torna dispensável toda a estrutura de telefonia existente, já quea telefonia hoje existente poderia existir apenas sobre IP, algo que se concretizará em algummomento. Contudo, como a telefonia tradicional, uma criação de 150 anos, já possuía umaconfiabilidade e uma infraestrutural colossal, não seria de uma hora para outra que tal processoocorreria. As empresas de telecomunicações não teriam recursos e seria economicamente inviável eirracional, se desfazer de toda uma infraestrutura já existente para adotar outra, totalmente baseadaem IP. Será portanto, um processo, que deverá durar ainda algumas décadas, em que toda atelefonia outrora existente será convertida em IP.Pelo fato de hoje coexistirem duas malhas e dois meios de comunicação que sustentam a telefonia, ousuários e as empresas de hoje podem fazer suas escolhas, ou seja, podem decidir quando, como equanto pagar pela migração, e adotar o sistema de telefonia IP quando o mesmo se provar maisvantajoso. Isto dependerá da característica de cada negócio e de cada empresa. Para muitas,sobretudo aquelas que possuem profissionais altamente conectados, não há dúvida alguma em seadotar a Telefonia IP. Para outras, de ramos tradicionais e pouco intensivas em termos de uso detecnologia, as vantagens não são tão evidentes.www.ip10.com.br
  • 18. Ainda na década de 1990 a mudança de paradigma representada pela telefonia IP abalou a estruturade empresas outrora dominantes no contexto da fabricação de equipamentos de telefonia. Sendobaseada em um tecnologia de dados, a telefonia IP abriu a oportunidade para que novos entrantesse estabelecessem, ao passo que um gigantesco desafio se interpôs aos modelos de negócios dosgigantes da área. Por fim, no atual cenário, temos um universo composto por novas empresas, queimpuseram a sua tecnologia de voz sobre IP, e empresas que derivaram de empresas mais antigasmas que souberam se remodelar. Não existe hoje um “player” dominante, mas há uma certaquantidade de empresas que conseguiu alcançar uma boa participação no mercado, como Alcatel,Avaya, Cisco e uma miríade de sistemas baseados ou derivados do Asterisk.Neste momento, a tecnologia associada à Telefonia IP atingiu um nível de confiabilidade e preçosque permite, mesmo no Brasil, rivalizar em preços com sistemas tidos como tradicionais, tornandoperfeitamente viável, mesmo para uma empresa com poucas dezenas de funcionários adquirir umsistema de telefonia IP mais avançado. Em termos gerais, quando uma empresa precisa adotar umnovo PBX ou realizar a mudança de um antigo por um mais novo, é possível provar que a escolha doPBX IP é a mais adequada em praticamente 100% dos casos.www.ip10.com.br
  • 19. 7. Guia de ProjetosQuando se pensa em um projeto, é preciso rever alguns conceitos e responder a algumas perguntascentrais, antes de partir para a definição de um novo sistema de telefonia. A seguir procuramosresponder a alguma questões que naturalmente emergem em todos os projetos.7.1 O que é Telefonia IP ?Telefonia IP é o termo que designa uma solução completa de telefonia, de uso corporativo, baseadaem tecnologia IP, empregando equipamentos, aparelhos telefônicos, softwares e serviços aderentesaos padrões estabelecidos e normatizados pelo ITU-T, possibilitando criar uma rede de telefoniaestruturada, utilizando o protocolo IP como transporte, utilizando a infraestrutura IP física ethernet,agregando funções encontradas em aplicações que suportem um sistema de mensagens unificadassob uma gerência única de TI e que também usem o IP como transporte.7.2 O que é VoIP ?VoIP (Voice Over IP) é um termo genérico que normalmente descreve o tráfego de Voz sobre a redeIP, voz encapsulada em pacotes de dados. É comum associar o termo VoIP aos serviços oferecidospor Operadoras de Telefonia IP (VoIP), que oferecem vantagens tarifárias em função do uso da redeIP, seja pela Internet, seja por links IP diretos. Este serviços podem requerer desde apenas gatewaysde saída e entrada, para conversão de TDM em IP, e alternativamente troncos SIP integrados a PBX´sIP diretamente. O VoIP, como serviço oferecido externamente, segue predominantemente o padrãode sinalização SIP. O serviço VoIP pode ser tanto de uso residencial, como ser uma alternativa paraotimizar custos de telefonia em empresas, ou mesmo ser o meio principal de comunicação (troncoSIP principal) de uma corporação, o que vem se tornando cada vez mais comum.7.3 Qual a diferença entre VoIP e Telefonia IP ?A Telefonia IP é a solução de telefonia de uso corporativo profissional completa e estruturada, deuso empresarial, empregando PBX´s IP, telefones IP, softphones e outros dispositivos que empregamo padrão H.323 e/ou SIP como protocolo de sinalização para ramais, e que pode também serconjugada com telefones analógicos, no caso da telefonia IP-híbrida. Ou seja, a Telefonia IP é aestrutura completa de telefonia baseada em IP. Já o VoIP designa , em geral, o serviço de transportede voz como dados, na qual se inclui a capacidade de se converter a telefonia legada – analógica oudigital, ou seja, a telefonia convencional, no padrão IP, usando protocolo H.323 ou SIP – sendo queeste último, SIP, dominante geral no caso de Operadoras VoIP para chamadas externas. A telefonia IPpode ser entendida portanto como uma estrutura de telefonia completa e mais complexa. O VoIPpode se resumir até mesmo e simplesmente a um ATA residencial ou um único gateway conectadoao PBX existente, que neste caso apenas faz a conversão e desconversão da telefonia legada em IPpara usufruir do serviço VoIP de uma Operadora.7.4 Quais os benefícios da Telefonia IP ?Em muitos casos, o benefício superficial mais aparente e almejado com a Telefonia IP é a economiacom tarifas e a redução de custos de telefonia. Os benefícios de se usar VoIP, mesmo que seja viaSkype, que é uma forma definida proprietariamente pela Skype para implementar o VoIP, sãowww.ip10.com.br
  • 20. evidentes, por meio da redução de tarifas. Para implementar ganhos com tarifas nem sempre épreciso implementar um projeto complexo ou reestruturar a telefonia, bastando apenas adotargateways nos troncos de saída/entrada ou um banco de ATA´s, não sendo preciso adotar a telefoniaIP, já que apenas gateways de conversão seriam necessários para se alcançar este objetivo. Já osmotivos para se adotar a telefonia IP não são tão evidentes e precisam ser demonstrados maisclaramente através de um plano de investimentos e retorno (ROI), que precisa ser analisado maisdetidamente.Por este motivo, a adoção de uma Telefonia IP passa necessariamente por uma análise maiscriteriosa sobre ganhos e, sobretudo, os usos, integrações, flexibilidade e produtividade que podemser obtidos. De maneira geral, quanto mais complexo é o sistema de comunicações da empresa emais sofisticada a sua operação, muito mais evidentes serão os ganhos possíveis, sobretudo comversatilidade, mobilidade e flexibilidade. Os motivadores para a adoção de uma telefonia IP ficarãomais claros adiante. O fato é que as vantagens estão diretamente relacionadas com a intensividadedo uso de informação da empresa. Por outro lado, em muitas situações, dependendo do tipo denegócio, o uso da Telefonia IP não será tão facilmente evidente. A seguir declinamos alguns fatoresque estão relacionados com a adoção da Telefonia IP. Os ganhos com novos usos, para empresas denova geração, superam amplamente os ganhos obtidos apenas com “redução de tarifas”, que namaior parte das vezes resume-se a um ganho colateral ou residual e que está longe de ser central naanálise geral.7.5 GerênciaPara os profissionas de TI e Redes, o primeiro e mais evidente benefício de se empregar telefonia IPao invés da telefonia tradicional é a assimilação da função gerencial desta forma de tecnologia decomunicação no Departamento de TI. O setor de telecomunicações e telefonia, antes separado,deixa então de existir ou é incorporado ao Departamento de TI. Somente este fator, que muitasvezes passa despercebido, pode representar uma grande economia com o custo gerencial, o que éraramente mensurado e muitas vezes subestimado.Os sistemas de telefonia baseados nas centrais tradicionais geralmente são gerenciados por uma“área de telefonia” e comumente suportados pelo “pessoal da telefonia”. Estes dois entes em geralpassam quase que despercebidos pela alta direção das empresas e o principal motivo é a altaconfiabilidade das tecnologias disponíveis. Estes custos, anteriormente despercebidos econsiderados inevitáveis, apenas recentemente começaram a se tornar mais evidentes quando aCentral de telefonia que “sempre funcionou muito bem”, começa a se tornar obsoleta e a dificuldadede se encontrar peças de reposição aumenta, juntamente com o seu índice de falhas.A central de telefonia sempre foi vista como um elemento “externo”, sendo bastante comum sersuportada pela empresa telefônica, de outsourcing, ou uma “assistência técnica” vinculada a umfabricante/fornecedor, sempre no formato de uma caixa-preta. Ou seja, a telefonia das empresas égeralmente vista como “uma forma de falar ao telefone, ainda que não se saiba muito bem comoaquilo vem funcionando há tanto tempo...”. Tal visão tem sido alterada substancialmente nosúltimos tempos, graças ao advento de novas tecnologias que de uma hora para outra tornaram-seacessíveis e a necessidade de implementar uma comunicação integrada ao restante da empresa.Por muito tempo as formas de comunicação das empresas, até tempos recentes, era o sistema, o e-mail, alguma forma de mensageria separada, como o Lotus Notes, e o telefone fixo. Recentementeadicionamos várias outras formas de comunicação, como o Celular, SmartPhones, Tablets,Computação em Nuvem com tudo o que isto significa. Estas inúmeras formas de comunicação,computação e armazenamento tendem a criar um caos na comunicação que requer algum nível dewww.ip10.com.br
  • 21. consolidação. Mantar a telefonia separada do restante dos sistemas de comunicação das empresasdeixou então de fazer sentido.......................................................................................Apesar dos propalados benefícios de se empregar uma Central IP, o motivador geralmente é feito nomomento do upgrade inevitável, que é a janela aberta para se alterar o paradigma da gerência. Porser um equipamento IP, a “central telefônica” agora deixa de ser um aparelho de “telefonia do tipocaixa preta” e passa a ser um “appliance de rede”, tal como um switch de rede, e não mais umaparelho/equipamento do tipo “central telefônica”.............................................................Desta forma, a Central IP deve ser gerenciada da mesma forma que os demais appliances IP, taiscomo roteadores, swiches, firewalls, servidores e outros equipamentos de rede. A gerência deusuário de telefonia IP deve também ficar subordinada ao departamento de TI, tal como a gerênciade usuário de redes. Em termos gerais, a analogia referente a direitos de acesso, domínios, e serviçosdisponíveis é aplicada indistintamente à rede de dados e à rede de telefonia, que agora chamaremosde rede de comunicação, mensageria ou rede unificada de mensageria. A gerência então passa aficar centralizada e ganha-se em agilidade, controle e flexibilidade, bem como redução do custogerencial.O Cabeamento também passa a ser consolidado, independente de a tecnologia empregada serhíbrida ou baseada em cabeamento totalmente ethernet. Tanto num caso como no outro aterminação do cabeamento ocorre no rack e sua manipulação deve ser feita com o uso de patchpanels. A outrora “maçaroca” de cabos torna-se estruturada, visível e pode ser suportadaabertamente.7.6 Novos Serviços e UsosO sistema de gerência da Central IP deve acomodar as demandas da gerência de TI, passando aexistir uma gerência unificada e capaz de permitir à gerência de TI o poder e a capacidade paraacomodar as demandas dos usuários do sistema unificado de mensageria. O sistema telefônico IPideal deve ser capaz de traduzir os serviços de telefonia tradicionais, tais como definições de ramais,caixas de mensagem, hunt groups, mensagens pré-gravadas, fluxos de encaminhamento demensagens e telefonia, fluxo de encaminhamento de ligações e todas as funções de um sistema detelefonia na linguagem do Gerente de TI................................................................Este é o novo paradigma. O sistema de telefonia IP traduz para o Gerente de TI o antes indecifrávelsistema de códigos e linhas básicas de comando em comandos visuais de sistemas proprietários detelefonia, via interface GUI............................................................................................É preciso acomodar os novos serviços de conferência, mensagens unificadas, VoIP, definição de rotasde menor custo, troncos IP, redirecionamentos diversos – visto que agora temos trabalhadorestelecomutados, vinculados a um sistema de segurança. O sistema de telefonia agora é o portal decomunicações da empresa.Uma das maiores tendências de nosso tempo é a distribuição do trabalho no tempo e tambémespacialmente. Funcionários podem ser contratados remotamente, ou agrupados em diferenteslocalidades. A tecnologia do celular que determinou o nascimento de uma nova criatura, ofuncionário móvel, requer uma controle e integração com a telefonia da empresa que somente podeser feito através da rede IP.www.ip10.com.br
  • 22. Existe uma tendência mundial ao deslocamento do eixo de trabalho da matriz sólida de concretopara distintos ambientes de trabalho, muitos dos quais denominamos virtuais ou mesmo home-office em tempo parcial ou integral. Novos tipos de negócio que diferem completamente dotradicional requerem flexibilidade, mobilidade e agilidade, sem que ocorra uma ruptura do elo deligação e conexão com a empresa “sólida”. Isto somente é possível usando a Internet o protocoloque a suporta: o IP.7.7 Arquiteturas e Redes Privadas de TelefoniaAté algum tempo atrás, quando se pensava em rede privada de telefonia o caminho natural seria ode recorrer às ofertas das Companhia de Telefonia, seja via Voz sobre Frame Relay ou MPLS, pararealizar a interligação entre diversos pontos, localidades, filiais, agências e grupos. A companhia detelefonia, Operadora Tradicional, oferecia os gateways que se integrariam em sua rede MPLS ouFrame Relay. Com a Telefonia IP e o uso de VLANs e IPVPN é possível criar o seu própria estrutura deredes de centrais e telefonia, privada, segura e sem depender de serviços dedicados de mais altocusto.Um sistema bem mensurado pode funcionar em rede de centrais e propiciar o uso remoto por umafração do custo oferecido pelas Operadoras. Até mesmo links de alta velocidade banda larga,geralmente acima de 5Mbps, podem ser empregados para fazer este tipo de conexão entre centrais.7.7.1 Plugins e Outras IntegraçõesPor meio de plugins, hoje é possível conectar sistemas baseados na nuvem ao sistema de telefoniaIP. Uma possibilidade bem clara quanto a este tipo de aplicação é o uso de CRMs baseados na nuvemque podem se conectar ao sistema de telefonia. Um exemplo claro disto é o Salesforce, um sistemade CRM baseado na nuvem que permite realizar chamadas através do sistema de telefonia IP, e quepossibilita também abrir o pop ups das chamadas recebidas com base nos dados armazenados noCRM. Tudo isto é possível graças a plugins que começam a ser disponibilizados nos sistemas detelefonia IP.Por outro lado, este tipo de integração também é possível para usuários do Outlook ou mesmo doGoogle Talk. A Microsoft implementou um sistema de comunicações unificadas denominado Lync, eque também pode ser integrado ao sistema de telefonia IP. Cada vez mais opções de integraçãoentre apliações na nuvem permitem a integração com a Telefonia IP, bastando para tanto adisponibilização de plug-ins. Em termos gerais, o que a Telefonia IP permite é que uma apliacação deuso geral possa conversar com uma apliação de comunicação, especificamente Telefonia IP. No finaldas contas, tudo é aplicação, onde a comunicação IP recai em um caso especial. Aplicações falam ecomandam outras aplicações por IP.7.7.2 Centrais Appliance x Centrais de SoftwareEm tese, o sistema de telefonia tradicional pode ser completamente sintetizado em um software. Osistema de telefonia contemporâneo é um sistema (software), que implementa todas as funçõesrequisitadas pelos usuários. O que antes rodava em microcódigo baseado em um sistema proprietário de telefonia agora pode ser implementado por software.Entretanto, a confiabilidade do sistema ainda depende fortemente da robustez do hardware. Épreciso no entanto compreender as diferenças fundamentais e básicas entre uma central híbrida euma “puramente IP”. No caso da central híbrida teremos a necessidade de dispor das interfacesramais analógicas e de troncos compatíveis com os serviços das empresas de telefonia (PSTN) noequipamento, tal e qual nas centrais tradicionais, conjugado com um MTBF elevado.www.ip10.com.br
  • 23. Por outro lado, sistemas puramente baseados em software, com hardware do tipo PC, como é o casode centrais baseadas no Asterisk ou Windows, terão um MTBF muito mais reduzido do que umappliance dedicado ao sistema de telefonia. O MTBF de um sistema da Avaya, como o IPO500, porexemplo, pode chegar a dezenas de anos, ao passo que um sistema baseado em PC pode vir a teruma confiabilidade de uma ordem de grandeza dezenas de vezes inferior a este. Basta lembrarmosdo índice de falhas de um HD ou do PC tradicional, que é o que vai “segurar” todo o sistema detelefonia.Em Centrais “puramente IP”, o que temos é basicamente um software rodando em um “appliancePC” conjugadas com media gateways, visto que não teremos ramais analógicos e muitas vezesapenas o tronco IP, sem troncos analógicos ou do tipo E1. A confiabilidade do hardware seráportanto associada ao hardware do PC que será utilizado. Appliances IP para telefonia IP devem ter aconfiabilidade e robustez de sistemas de alto desempenho e elevado MTBF. Este é um fator que deveser sempre levado em alta conta, pois o novo sistema de telefonia deve ser no mínimo tão confiávelquanto o anterior, sob risco de expor a telefonia a uma indisponibilidade intolerável e umarecorrência de suporte elevada, junto com um índice de indisponibilidade indesejável.7.7.3 ConfiabilidadeUma comparação muito comum no segmento de PBX´s IP de pequeno e médio porte é entre centraisbaseadas em appliance e aquelas baseadas em placas de ramal, placas tronco, PC e distribuições desoftware aberto em PC´s de mercado. A priori, uma solução implementada a partir de várias partesde software e hardware tenderá a ter um MTBF (Mean Time Between Failures), ou tempo médioentre falhas, razoavelmente alto. Na melhor das hipóteses o MTBF do sistema será dado pelo HD ouchipset do PC. Para portes de aplicações maiores, os riscos de falhas aumentam substancialmente,bem como o tempo necessário para reparo. Por este motivo, raramente vemos implementações decentrais PBX IP com o uso de PC´s comuns acima de 50 usuários.O MTBF médio desejável para uma Central baseada em Appliance deve ser de cerca de 10 anos.Outro fator que afeta a confiabilidade do sistema é sua facilidade de uso. Frequentementedesconsiderado, este fator é tão mais importante quanto maior e mais complexo for o sistema. Umsistema baseado em interface GUI e intuitivo propiciará um treinamento mais rápido e umacompreensão mais rápida acerca do sistema e das intervenções que devem ser adotadas.Um sistema completo, amplamente suportado por um fabricante, e inteiramente GUI (interfacegráfica), e requeira um mínimo de customizações será em geral menos complexo de customizar eparametrizar. Por outro lado, sistemas extremamente abertos a customizações a fim de acomodarnecessidades específicas tenderão a apresentar uma quantidade maior de variáveis que levará a umsuporte mais demorado e complexo. Esta é uma vantagem e ao mesmo tempo uma desvantagem. Ofato de ser aberto a novas aplicações abre a possibilidade de incluir um sem número de usos,propiciados por vários fornecedores. A desvantagem é que o nível de customização poderá requerermuita intervenção e um número elevado de homens hora para ser implementado e mantido.O custo de suporte ao desenvolvimento e manutenção de sistemas de telefonia baseados emAsterisk, dependendo do caso, pode ser bastante elevado, por requerer profissionais capacitadosapenas para manter o sistema e os aplicativos a ele atrelados. Este custo é muito conhecido pelasigla TCO (Total Cost of Ownership), que significa custo total de propriedade. Muitas vezes, o custode aquisição pode ser extremamente baixo. Quando calculamos o custo da mão de obra para mantero sistema como um todo, ainda que o custo do hardware serja mais baixo e o sistema “freeware”base seja “gratuito” , poderá haver uma severa penalização quanto ao custo total ao longo dotempo. Em outras palavras, o que não se gasta com o software, gasta-se com homens-hora.www.ip10.com.br
  • 24. O TCO é frequentemente ignorado e raramente calculado ou percebido. Outros fatores, como adependência de um profissional específico, ou de apenas uma empresa que domine a customizaçãoespecífica daquele sistema, podem acarretar em uma indesejada dependência, justamente o opostodo que se pretendia ao adquirir o um sistema pretensamente freeware, por ser um software livre.Embora a plataforma possa ser em tese aberta, é o sistema como um todo que irá constituir atelefonia, motivo pelo qual é necessário avaliar todos os componentes do sistema como uma soluçãoglobal e não apenas um determinado item da solução, como um Asterisk, que seja oferecido comoaberto. De outra forma, se a aplicação de telefonia que “roda” em cima do Asterisk pertencer a umdeterminado desenvolvedor de software, este passa automaticamente à condição de proprietário. Eé muito raro que esta condição não ocorra.Por outro lado o sistema do tipo appliance foi concebido para deixar nas mãos da área de TIexistente na empresa o pleno domínio e controle de um sistema completo e fechado, entendendo osistema de telefonia como parte integrante da rede dados, tal como um switch dados x switch devoz. Em outras palavras, o sistema baseado em appliance oferece a visão do “switch de voz”,enquanto o sistema baseado em Software de Plataforma oferece uma plataforma dedesenvolvimento de aplicações. A utilização de um modelo ou outro dependerá em grande parte doenvolvimento da empresa com este dado sistema. Em muitos casos, o suporte, gerenciamento edisponibilidade de opções de atendimento podem ser mais interessantes como no caso de umAppliance de mercado, ao passo que, se houver um desenvolvimento interno contínuo, outrasopções poderão soar mais interessantes.www.ip10.com.br
  • 25. 8. Centrais IP x Centrais HÍbridasFrequentemente nos deparamos com a necessidade de se utilizar um PBX IP, Central telefônica IP,mantendo o “cabemento existente”, ou seja, aquele cabeamento par trançado da telefonia analógicatradicional. No Brasil, principalmente, ainda é muito forte a disseminação dos troncos analógicos edigitais E1/R2 e ramais analógicos na telefonia. O sistema híbrido oferece toda a funcionalidade deuma Central Telefônica IP sobre um cabeamento analógico, usando os telefones analógicos e/outelefones IP no mesmo equipamento. Contanto que a tendência da telefonia seja para a adoção datelefonia puramente IP , ao nível americano e europeu, tal cenário no Brasil irá comportarhibridização como uso bastante corrente ainda por vários anos.A central “puramente IP”, por seu turno, simplifica extremamente o hardware da Central, que éapenas um Core de HW, com software de telefonia IP e uma porta Ethernet, ao passo que todos ostelefones são IP e não se faz necessário o hardware de telefonia analógica, simplificando o hardwarecentral da unidade de controle da telefonia. O cabeamento é único, totalmente ethernet, e nestasituação ideal os switches serão todos PoE, ou seja, todos os computadores e telefonescompartilharão o mesmo ponto de rede, com apenas uma tomada de energia, ao passo que ostelefones serão sempre alimentados pelo switch ethernet. A gerência de TI é simplificada nestescasos, pois todo o cabeamento é Ethernet, não havendo mais cabeamento par trançado telefônicocom o que se preocupar. Idealmente o tronco de saída é um link de dados também IP.Pelo custo, principalmente em redes de médio porte, a Central IP híbrida possui um apelo muitoforte, pois permite manter os aparelhos telefônicos existentes, o mesmo cabeamento prévioexistente anteriormente e compartilhar a central para uso também dos telefones IP por meio dahibridização - uso de aparelhos telefônicos convencionais com central IP, concomitantemente com ostelefones IP. Os telefones analógicos neste caso ganharão “características IP”, propiciadas pela portade entrada na Central IP.8.1 Checklist (centrais hÍbridas)O Checklist principal nestes casos deve ser feito na parte de infra-estrutura. A central IP híbridarequer todo o cabeamento par trançado de telefonia anteriormente existente convergindo para orack, onde será conectado ao Voice Panel. É necessário, portanto, estruturar o cabeamento, mesmoque seja o antigo cabeamento de telefonia de voz. É frequente nos depararmos com cabeamentodesestruturado, onde o mesmo converge para dentro do equipamento de telefonia antigo, sempassar por um rack ou painéis de separação apropriados, mal documentados ou sem documentaçãoalguma. Toda instalação requer, por este motivo, um checklist de cabeamento para avaliar anecessidade de adequação de infra-estrutura, sobretudo convergindo para o rack, e umadocumentação rigorosa. Ao final do processo é desejável que a Gerência de TI possa manipularfisicamente o cabeamento de telefonia legada, quando for o caso, da mesma forma que ocabeamento de redes ethernet.8.2 Checklist (centrais IP)O Checklist principal no caso de centrais IP é quanto aos equipamentos do tipo switch ethernet queirão suportar a rede. É recomendável que, para redes de porte um pouco maior, acima de algumasdezenas de aparelhos, exista tratamento de QoS dentro dos switches ethernet internos,possibilitando criar VLAN(s) de voz separadas da rede dados, com tratamento de QoS. Todo aparelhode telefonia IP, o aparelho telefônico, pressupõe que exista uma alimentação via cabo de rede (PoE).Esta alimentação deve ser fornecida pelo Switch PoE. Onde não existir tal alimentação, deveremoswww.ip10.com.br
  • 26. empregar a fonte externa do aparelho telefônico para provê-la. Outra pressuposto é o de que ostelefones IP irão compartilhar o mesmo cabo ethernet com as estações de rede. Este tipo deestrutura permite gerenciar de forma muito mais eficiente o cabeamento estruturado, utilizandoapenas um cabo para dois equipamentos.8.3 Checklist (troncos)A Central telefônica IP poderá continuar usando os troncos digitais da operadora tradicional (E1/R2)ou até mesmo analógicos, desde que observados os cuidados recomendados contra surtos detensão. A Central telefônica empregará tais troncos da mesma forma que uma Central telefônicatradicional.Por outro lado, é cada vez maior a tendência para o emprego de troncos IP. Desta forma, por meiode um link de dados (normalmente dedicado e de banda garantida), e usando os controles de fluxo eQoS adequados é possível emular os serviços de um tronco E1 sobre um link de dados puro, comnumeração e sequenciamento observados em uma operadora telefônica tradicional.O protocolo aqui empregado pela Central IP e pela Operadora IP será geralmente o SIP. Quando seusa uma Operadora IP convém observar que os serviços de DDR devem ser suportados por elaexplicitamente sobre o padrão SIP, o que muitas vezes não é fornecido. A Central IP irá apenasinterpretar as mensagens de acordo com a convenção adotada pela Operadora IP.Da mesma forma, o fornecedor do link de dados deverá garantir a banda, sem flutuações e semjitter, possibilitando o uso de VoIP. O fornecedor do link de dados deve garantir que o link éapropriado para o uso do VoIP. Links do tipo banda larga, por exemplo, não possuem garantia. Emtermos gerais, calcula-se uma banda média de 35Kbps para cada conversação simultâneaempregando o Codec G.729. Para cada 30 canais (em ligação simultânea), a exemplo do E1,considere 1Mbps full como a banda garantida, sem flutuações e livre de jitter excessivo, como abanda adequada para suportar VoIP............................................................................Em tese, caso a Operadora seja capaz de entregar um link de dados de banda dedicada e garantida,com disponibilidade de 99.99 %, é possível utilizar apenas o tronco IP, sem necessidade alguma delinhas convencionais. Por uma questão de contingenciamento, entretanto, é altamenterecomendável, ou mesmo mandatório, que se reserve um número mínimo de linhas convencionaispara garantir o funcionamento da rede de telefonia no caso da queda do link de dados, o quecostuma ocorrer com uma frequência maior do que o recomendado, ou até mesmo contratado,principalmente no Brasil........................................................................................................Lembre-se sempre que a qualidade da telefonia externa é diretamente proporcional à qualidade dolink e que o provedor do link deve oferecer garantia da banda e que seja “jitter-free”, bem comopercentual de disponibilidade definida em contrato.Quanto à Operadora IP, a mesma deverá possuir licença STFC, homologação da Anatel e ser uma daslíderes de mercado. Operadoras de pequeno porte e não registradas tenderão a oferecer serviçosintermitentes.Sobre o QoS, é mandatório que seja implementado o controle de banda no roteador de saída, pois otráfego de voz deve receber prioridade sobre os demais e não deverá competir por banda comoutras aplicações, sob risco de comprometimento no tráfego de saída.www.ip10.com.br
  • 27. Em síntese, para garantir uma boa qualidade de voz sobre IP na saída, recomenda-se fortemente osseguintes procedimentos:- Link de dados dedicado, se for utilizao como tronco SIP, de alta disponibilidade e com bandagarantida de 30Kbps por conversação VoIP simultânea, com jitter mínimo e a mínima flutuação,definidos em contrato. O fornecedor do link deve garantir que o mesmo é apropriado para uso comVoIP.- Contratação de operadora VoIP com presença efetiva e comprovada nomercado, com portfólio deserviços compatível com o desejado, licenciada pela Anatel.....................................- Implementar controle de fluxo e de banda no roteador de saída.- Uso de Central telefônica do tipo Appliance, com elevado MTBF, gerenciamento do tipo IT Network,interface GUI, apropriada para a gerência de TI centralizada.- No caso de centrais híbridas atentar para a arquitetura que garanta o maior MTBF, a maiordisponibilidade de recursos, evitando-se, sempre que possível, o hardware genérico do tipo PC, comocontrolador da sua telefonia.- Usar preferencialmente sistemas operacionais de rede em appliance capazes de suportar umelevado número de usuários e que evitem a necessidade de incorrer em custos de customização,manutenção e acompanhamento permanentes, intensivos e desnecessários.- No caso de centrais baseadas em software, avaliar a confiabilidade do sistema. A regra é quequanto mais sistemas diferentes (hardware de pc, sistema operacional, sistema de telefonia, placas,gateways, etc) de variados fabricantes forem combinados, menor será a confiabilidade geral dosistema.8.4 O que significam os termos FXS e FXO?FXS e FXO são as portas usadas por linhas de telefonia analógica (também conhecidas por POTS –Sistema de Telefonia Tradicional ).FXS - Foreign eXchange Subscriber. É a interface que fornece a linha analógica ao assinante. Emoutras palavras, é o “plug na parede” que fornece o tom de discagem, corrente de energia e som.FXO - Foreign eXchange Office. É a interface que recebe o tronco analógico. É o plug no telefone ouaparelho de fax, ou o(s) plug(s) no seu sistema de telefonia analógica. Indica se o telefone está nogancho/fora do gancho (circuito fechado). Como a porta FXO está inserida em um dispositivo, talcomo fax ou telefone, esse dispositivo é normalmente chamado de ‘dispositivo FXO’.FXO e FXS estão sempre em pares, de modo semelhante a um plug macho / fêmea.Sem um PBX, um telefone fica conectado diretamente à porta FXS fornecida por uma companhiatelefônica. O telefone, por seu turno, possui uma porta FXO.www.ip10.com.br
  • 28. Se você tiver um PBX, as linhas fornecidas pela companhia telefônica estarão conectadas a um PBX,assim como os telefones. Portanto, o PBX deve ter tanto as portas FXO (para conectar com as portasFXS fornecidas pelas companhias telefônicas) quanto portas FXS (para conectar os aparelhos detelefone e fax), ou seja, os ramais analógicos.8.4.1 FXS & FXO & VoIPVocê vai se deparar com os termos FXS e FXO quando decidir comprar equipamentos que permitama conexão de linhas analógicas ao sistema de telefonia VoIP, telefones analógicos ao sistema detelefonia VoIP ou PBXs tradicionais ao provedor de serviços VoIP, ou um ao outro via Internet.8.4.2 O Gateway FXOAqui ocorre um pouco de confusão, i.e., na hora de decidir quando empregar um Gateway FXO ouFXS. Isto decorre do fato de a conexão ocorrer em pares, ou seja, um FXO conecta em um FXS.Quando você possui um PBX IP por Software, baseado em PC, para que possamos conectar ostroncos telefônicos analógicos da operadora tradicional a este IP-PBX, você precisará de um gatewayFXO, pois as portas FXO deste gateway irão se conectar com as portas FXS da Operadora (troncosexternos). Isso permite que você conecte a porta Ethernet do Gateway ao IP-PBX, possibilitando aoIP-PBX utilizar linhas tronco analógicas convencionais.www.ip10.com.br
  • 29. 8.4.3 O Gateway FXSO gateway FXS é usado para conectar um ou mais troncos FXO de um PBX convencional a um sistemade telefonia VoIP ou a um provedor. É preciso um gateway FXS para conectar às portas FXO do PBX(que normalmente estariam conectadas à companhia telefônica tradicional) à Internet ou a umsistema VoIP. O Gateway substitui a posição da Operadora de telefonia analógica (POTS).8.4.4 Adaptador FXS adaptador ATAO adaptador FXS é usado para conectar o telefone ou fax analógico a um sistema de telefonia VoIPou a um provedor VoIP. É necessário porque é preciso conectar a porta FXO do telefone ou aparelhode fax ao adaptador, que converte o sinal de fax ou voz em pacotes de dados IP SIP.www.ip10.com.br
  • 30. 9. Compressão de Voz em Rede IPEm ambientes controlados, ou onde o link for fim-a-fim, iremos preferir utilizar o Codec G.711, PCM,um padrão bem entendido e controlado e que propicia bom resultado de conversão (85Kbps) tantopara a Operadora Pública, como para uso em uma rede interna de rede local com telefonia IP. Emuma rede local interna e devidamente estruturada, com Vlans de Voz e Dados e aplicação demecanismos básicos de QoS será sempre preferível utilizar o Codec G.711.Contudo, quando falamos de Voz Sobre IP (VoIP), em contextos não controlados, como a Internet,será sempre preferível utilizar o Codec mais eficiente, reduzindo a necessidade de banda.Evidentemente, quanto maior a compressão, maior a perda em relação à informação original,embora seja possível empregar métodos e inteligência que permitam reduzir esta perda.O Codec G.711 é do tipo chamado Codec de Forma de Onda, ou seja, o que ele faz é reproduzir aforma da onda, decodificando-a e reconstruindo-a na outra ponta. Este método, muito eficaz, deixade funcionar a partir de 16Kbps, quando a degradação é muito alta e as distorções são muitoelevadas. A taxa ótima de 64Kbps se encaixa perfeitamente dentro dos ambientes controlados derede local e no link fim-a-fim da Operadora, quase sempre E1/R2. Porém, quando utilizamos aInternet, o custo de banda desta taxa passa a ser muito alto. Por este motivo, foi necessáriodesenvolver outros Codecs e um outro método para codificar e decodificar a voz, diferente do Codecde Forma de Onda, o que significa empregar uma outra classe de algorítmos de compressão.Atualmente o Codec mais popular é o ITU-T G.729 (CS-ACELP) que pertence à “família” CELP. Estetipo de algorítmo híbrido, faz uso da codificação da Forma de Onda e também utiliza mecanismos depredição, envio de parâmetros que embutem um modelo matemático que simula o trato vocal. Estesparâmetros derivam de uma análise da fala, e que são enviados para o outro lado. Desta forma,através da análise do padrão vocal são enviados códigos que permitem reproduzir o padrão de vozda pessoa que está falando. Esta informação, que de certa forma seria perdida em um processo dealta compressão, ajuda a recuperar a voz original e permite aumentar a compressão adicionandomais inteligência no método. Estamos então falando de algorítmos muito mais complexos quecompensam a distorção por meio do envio de informações codificadas a partir da análise da voz.Algo bem mais complexo e que exige uma capacidade de processamento muito maior.Atualmente o G.729 tem recebido grande aceitação dada a sua eficiência, qualidade e baixo uso debanda, bem como sua disseminação. Recentemente outros Codecs começaram a ganhar destaque,capazes de compressão ainda maior, mas que estão muito mais sujeitos a distorções. A telefoniacelular é um exemplo de uso de algorítmos de mais alta compressão, com resultados muitas vezesabaixo do satisfatório. No final das contas, o G.729 conquitou a maior aceitação como Codec,sobretudo no uso junto às Operadoras de VoIP.Gateway E1www.ip10.com.br
  • 31. Diferentemente de um roteador, um gateway é um equipamento que transforma um tipo decomunicação em outra, fazendo a conversão, sem alterar o conteúdo, apenas fazendo umatranslação e sem realizar roteamentos. É justamente isto que o Gateway E1/R2-SIP faz. Ele recebe ossinais de voz em uma interface RJ segundo um determinado padrão, que no Brasil é o E1/R2 CAS. OE1/R2 é um padrão de transporte de voz digitalizada simplificado e que permite enviar até 30 canaisde voz simultaneamente em um único link. A voz é codificada em PCM e posteriormente enviadacomo uma cadeia de bits seguindo uma regra de pulsos.No Brasil, o E1 é o tipo de serviço digital de voz, com qualidade garantida, mais ofertado. Emboraseja digitalizado, obedece a uma sinalização específica, de acordo com o ITU-T, órgão internacionalque rege estas normas. Quase todo PBX possui ao menos uma interface E1, ao passo que apenasPBX´s de muito pequeno porte vêm equipados com portas para tronco analógico (FXO), somente.Desta forma, é natural que para se obter uma interligação do PBX tradicional a um serviço SIP,recorra-se ao emprego de um Gateway E1/R2-SIP. Basicamente o que o Gateway faz é entroncar asaída E1/R2 do PBX comum e encaminhar as chamadas saintes e entrantes pela porta Ethernet IP,encapsulando a voz em pacotes IP, obedecendo à sinalização SIP. O Gateway faz um registro fixo naOperadora e cumpre o papel de repassador e conversor de pacotes entre o PBX e a Operadora IP.Outro uso dado ao Gateway E1/R2-SIP é justamente o inverso. Quando se possui um PBX IPimplementado integralmente por software, pode ser necessário utilizar um serviço E1/R2 direto daOperadora Tradicional, e o registro SIP é realizado do lado do PBX-IP. É o mesmo tipo de uso descritono parágrafo anterior, porém no sentido inverso.Esta é uma forma bastante comum de interligação. Contudo, como o padrão E1/R2, brasileiro, difereem alguns aspectos do padrão europeu, é necessário que os gateways E1/R2 utilizados em nossocenário estejam devidamente certificados. Ainda que seja necessário o registro na Anatel, é precisotambém que o protocolo esteja devidamente testado.Em algumas situações, dependendo do tipo de PBX, no lado do PBX tradicional, pode ser usado,alternativamente, o protocolo ISDN. Desta forma, caso ocorra algum tipo de incompatibilidade noE1/R2 do PBX tradicional, é possível usar o ISDN como alternativa. Esta saída não existe quando seliga no lado da Operadora Tradicional (PSTN).9.1 SIP e H.323Como já sabemos a esta altura, Voz Sobre IP significa Voz empacotada em dados e que vira pacotesIP. Estes pacotes encapsulam a sequência de bits obtida a partir da voz digitalizada, de acordo comum Codec (em geral G.711 ou G.729. O protocolo TCP/IP não foi concebido especificamente paralidar com dados em tempo real, o que é o caso da voz, nem possui inerentemente um controleassociado aos requisitos de telefonia sobre dados. A Voz sobre IP não usa o protocolo IPintegralmente, e os pacotes de dados de voz são enviados usando UDP. Ocorre que no UDP nãoexiste uma garantia de entrega de pacotes, até porque, por estarmos em tempo real, é necessáriodescartar pacotes que se perdem e entregar o máximo possível de pacotes de destino "on-the-fly".Ou seja, não adianta recuperar pacotes perdidos, retransmitir ou guardar muitos pacotes em buffer.No tempo real da conversação, o que passou, passou...O objetivo passa a ser entregar o máximo de pacotes possível com o menor atraso. Os algorítmos dereconstituição da voz podem fazer o restante, desde que não se percam pacotes demais pelocaminho. Para controlar as chamadas de telefonia sobre IP são empregados protocolos de sinalizaçãode chamadas de telefonia específicos, o H.323 e o SIP. O H.323 é um protocolo mais antigo eelaborado, reconhecido pelo ITU. O SIP é um protocolo mais recente e reconhecido pelo IETF.www.ip10.com.br
  • 32. O RTP (Real Time Protocol) e o RTCP (Real Time Control Protocol) são componentes do TCP/IP queregulam a transmissão e recepção de pacotes em tempo real. Todos estes protocolos de sinalizaçãoconjugados, e os algorítmos de conversão e compressão regem o tráfego de Voz Sobre IP.Atualmente, é comum a utilização de SIP e H.323 como protocolos de telefones IP. Em geral,aparelhos H.323 são mais elaborados. O entroncamento privado entre centrais costuma seguir oH.323. Já o protocolo SIP acabou se tornando o protocolo dominante nos serviços de telefonia VoIP.O SIP também é o protocolo mais usado para interligar dispositivos distintos, tais como estrelas deconferência IP, smartphones de A a Z e diversos tipos de aparelhos de diferentes fabricantes. Destaforma, é possível encontrar configurações do seguinte tipo:  Central PBX IP com troncos SIP para a Operadora VoIP  Telefones IP H.323 do mesmo fabricante  Estrelas de Conferência SIP de fabricantes diferentes  Smartrphones com Cliente SIP, ramal da Central  Tronco H.323 com centrais de filiaisA versatilidade destes protocolos de sinalização permite empregar o H.323 ou SIP para situaçõesdistintas. Em termos de uso, tudo é Telefonia IP e Voz Sobre IP, embora possam ser utilizadasdiferentes sinalizações (todas sobre IP) para tratar as conexões de chamadas e seus respectivoscontroles de conversação.9.2 Qualidade da VozA Voz sobre IP, por ocorrer em tempo real, possui uma tolerância baixa e limitada acongestionamentos, atrasos e perda de pacotes. Aplicações que podem ser “bufferizadas”, tais comoPlayers de Vídeo e Som, conseguem lidar com variações na rede simplesmente acumulando umaquantidade suficientemente grande de pacotes no buffer. A Voz Sobre IP também lida com bufferspara poder lidar com as variações de tempo de entrega. Contudo, buffers muito grandes irão implicarem um tempo de maior de entrega da Voz. O reflexo deste método é o atraso que é sentido naligação telefônica. Em geral isto é sentido como aquele lapso de tempo que leva entre o que vocêfala e o tempo que o seu interlocutor leva para ouvir, e responder a mensagem. Este lapso de tempotorna-se aparente e degrada a qualidade da conversação quando se emprega buffers ampliados.Por este motivo, a margem de manobra para gerenciar pacotes de mensagens multimídia em temporeal é reduzida. Evidentemente, são aplicados algorítmos e métodos para lidar com perdas,reconstruções, predições e inferências. Mas, no final das contas, isto tudo se traduz no máximotolerável que um sistema de Voz Sobre IP pode suportar sem degradação.Os parâmetros mais conhecidos e aplicados são os seguintes:  Jitter: é a variação que ocorre no envio dos pacotes. Esta variação é medida em milissegundos. O tempo médio admissível é de 0.1ms e o pico do Jitter não deve ultrapassar 10 ms por mais de 0.1% do tempo.  Perda de Pacotes: perdas maiores do que 0.03% dos pacotes irão impactar na qualidade de voz.  Latência: Não se deve levar mais de 150ms para entregar uma mensagem do transmissor para o receptor.www.ip10.com.br
  • 33. Estes números mostram que, por mais que se apliquem mecanismos de QoS, equipamentos ealgorítmos sofisticados, a qualidade da Voz está estritamente ligada à qualidade da banda egerenciamento da mesma entre transmissor e receptor. Quando se usa a Internet como meio detransmissão, é preciso estar ciente de que é possível controlar a qualidade até o roteador de borda,mas não podemos controlar o que ocorre pela Internet. A Internet, mesmo que acreditemos naneutralidade do tratamento de pacotes, é um “meio hostil”. Nos casos mais críticos, usa-se a ligaçãoSIP IP ponto a ponto entre o cliente e a Operadora.Isto não significa que a Internet não possa ser usada, mas é preciso estar ciente que poderão ocorrereventuais problemas de qualidade em determinadas ocasiões. Além das recomendações de QoS quedevem ser aplicadas nos Endpoints e nos roteadores, o que pode ser dito é que quanto maior oserviço de banda larga, tanto melhor. Não há muito mais o que se possa dizer a respeito. Sabemosque serviços baseados em 3G e ADSL tem se revelado bastante impróprios e precários para suportaraplicações baseadas em multimídia. Embora tais acessos possam ser utilizados como última instânciaou para fins recreativos, nenhuma confiabilidade ou qualidade aceitável deve ser exigida quando seempregam estes meios de comunicação.www.ip10.com.br
  • 34. 10.Componentes Básicos de um PBX IP (Avaya IPO500)10.1 Communication ServerO servidor de comunicação é o núcleo do sistema de PBX IP. No caso do IPO500, é baseado em umaCNTL UNIT, que permite executar todas as funções de telefonia IP. Todo o processamento dechamadas é realizado por meio deste equipamento. No caso do IPO500 somente, é necessárioapenas a CPU e a saída Ethernet LAN quando se utiliza apenas telefones IP. Se forem necessáriostelefones analógicos, será necessário adiconar expansões físicas, com 30 portas RJ11/45 cada uma, eque são conectadas ao conjunto de 8 portas (Expansion Ports for Expansion Modules).10.2 Expansão AnalógicaExemplo de expansão analógica. Na arquitetura do IPO500, cada expansão permite adicionar 8ramais analógicos físicos e 4 portas troncos (que podem ser troncos analógicos), oualternativamente, 2 portas RJ para tronco E1. Neste modelo, todas as portas físicas são RJ, emborasuas funções no cartão de expansão possam ser diferenciadas.www.ip10.com.br
  • 35. Neste cartão, o grupo de 8 portas RJ11/455 da esquerda podem ser utilizadas como ramaisanalógicos. As quatro portas da direita podem ser ou troncos analógicos, ou duas delas podem seconectar a um módulo E1 interno.Neste outro cartão, são executadas as funções de translação da telefonia IP pra ramais ou troncosanalógicos. Este é um processamento do PBX IP, que permite transladar entre a telefonia IP e atelefonia analógica e a telefonia digital legada.10.3 Telefone IPUm telefone IP pode ser compreendido como um telefone digital com display mais elaborado efunções próprias de telefone digital, como agenda, históricos de ligação, capacidade para realizarconferências, lista de contatos, etc, porém com uma única diferença. A interface de conexão doTelefone IP com o PBX, no caso um PBX IP, é feita através de uma porta Ethernet, a segunda portaEthernet do Telefone IP. Em geral, telefones IP devem ter duas portas ethernet, destinando-se umadelas à conexão com o switch e a outra para conexão ao PC Desktop.www.ip10.com.br
  • 36. Esta construção permite utilizar apenas um cabeamento, que não requer nenhuma característicaespecial, podendo ser CAT 5. No caso dos switches, havendo disponibilidade de PoE, IEEE 802.3af, épossível alimentar o aparelho telefônico por meio do cabo de rede. Tal estrutura permite empregarum único cabo de rede para conectar o aparelho telefônico, o PC e também dispensa a tomada dealimentação do Telefone IP.Em geral, na rede interna, vamos escolhar o Codec G.711 para trafegar dados de telefonia, o querequer uma banda de cerca de 85Kbps, uma fração dos 100Mbps do Fast Ethernet. No caso da VozSobre IP é tudo mais uma questão de controle e gerência do que velocidade. Em uma redeestruturada com QoS e separação entre voz e dados, o impacto da voz na banda total disponívelinternamente é desprezível. É muito mais importante a aplicação das políticas de QoS eimplementação das VLANs, do que a velocidade nominal no cabo de rede.No PBX IP, toda a comunicação irá convergir por uma única porta Ethernet. E ainda que todos osramais estivessem em conversação ativa, simultaneamente, algo muito improvável de acontecer, oconsumo total de banda chegará a pouco mais de 30Mbps para um link de 100Mbps. Não haverá,portanto, gargalo. Estes números ressaltam um fato: em comunicação em tempo real, é maisimportante o controle da banda e do fluxo do tráfego do que o tamanho da banda. Isto é qualidadeversus quantidade simples e bruta.www.ip10.com.br