Protocolos de VoIP

As sinalizações abordadas nos capítulos anteriores garantem a compatibilidade e interconexão entre diferentes equipamentos e centrais público-público, privado-privado e privado-público. Por outro lado, o VoIP tem alcançado rápida popularização, a despeito de considerações mais sérias a respeito de qualidade de voz, gerenciamento de banda, QoS e restrições de qualidade quando empregada na Internet.

VoIP quer dizer, em termos gerais, o tráfego de voz, analógico ou digital, convertido e reconvertido em uma série de pacotes IP. O pacote IP, por ser reconhecível em qualquer rede TCP/IP pública e privada, sendo uma destas redes a Internet, pode ser facilmente roteado e transportado entre localidades ao redor do globo. De forma geral, o VoIP permite trafegar a voz na forma de pequenos pacotes de dados, sob o protocolo IP.

Entretanto, existem algumas outras considerações que devem ser levadas em conta de forma a permitir a emulação completa do contexto de telefonia sobre uma rede de dados. O “roteamento” de chamadas deve seguir um determinado protocolo, que destacamos em seguida, geralmente empregando-se o SIP, H.323 ou MGCP, sobre os quais discorreremos rapidamente mais adiante. Estes protocolos é que permitem emular o contexto de telefonia, permitindo o início das chamadas, seu roteamento e seu encerramento. Desta forma, precisamos saber se o contexto onde ocorrerá a telefonia é SIP, H.323 ou MGCP. Muitas vezes será preciso determinar o “domínio” de rede a que pertencem os dispositivos VoIP de uma rede, tal qual uma pequena, média ou grande rede VoIP.

O padrão vinha sendo mais utilizado até mais recentemente foi o H.323, que responde por grande parte do legado atual de dispositivos, motivo pelo qual é o protocolo preferido quando se insere novos equipamentos em redes legadas. Entretanto, o SIP é o protocolo que mais rapidamente vem sendo adotado, sendo o protocolo preferido das grandes operadoras, ainda que as mesmas estejam apenas timidamente ensaiando a oferta de serviços VoIP. O SIP é o protocolo mais flexível e aberto, permitindo uma grande interoperabilidade entre diferentes fabricantes de Centrais IP (softswitches) e Gateways. O SIP é o protocolo do presente e também do futuro. O MGCP, por seu turno, é muito empregado por operadoras de TV a cabo por causa da arquitetura destas estruturas, sendo o protocolo adotado por estas operadoras.

Para a implantação de novas redes de telefonia internas, onde ainda não exista um padrão pré-definido, é bastante recomendável que a implanatação seja realizada através do SIP. Desta forma, o SIP deve ser a primeira escolha, caso não exista alguma restrição devido ao parque legados.

Devemos considerar dois outros protocolos importantes, mas que são constituintes de todos os protocolos acima, o RTP (Real Time Protocol) e o RSVP. De forma geral, são protocolos que se preocupam em resguardar uma característica extremamente distinta do tráfego de voz em relação ao de dados. O tráfego de voz é extremamente sensível a jitters e delays, ou seja, é preciso que o tráfego siga um determinado fluxo, dentro de uma certa taxa, com pequenas flutuações e a mínima variância. Para tanto, marcadores especiais, bem como protocolos específicos são empregados para orientar outros elementos da rede, tais como os gerenciadores de banda e dispositivos de QoS em geral, a tratar estes tráfegos com o prioridade e evitando deslocamentos temporais que provocarão, na ponta ouvinte, distorções na voz, picotagem da mesma, perda de conexão, ecos, entre outros efeitos indesejáveis que podem causar desconforto.

Cabe notar que, quando se submete o tráfego de voz a uma rede pública como a Internet, não existe, dentro da estrutura da própria Internet, nenhuma infra-estrutura implantada para lidar com este tráfego. Desta forma, a qualidade da voz na Internet estará condicionada ao best-effort (máximo esforço) dos dispositivos implementados nas extremidades. Desta forma, não há garantias de qualidade, embora a experiência do VoIP em meio hostil, como a Internet, dadas as devidas condições e configurações de equipamentos, tratamento devido de QoS e qualidade dos equipamentos empregados, possa produzir resultados bastante positivos. Entretanto, mesmo os melhores equipamentos não poderão exercer um firme controle sobre o tráfego na Internet, de natureza caótica, por melhores que sejam os resultados. A rigor, tal controle somente poderia ser possível onde houvesse controle fim-a-fim do transporte de dados de VoIP.

O SIP

O protocolo SIP (Session Initiation Protocol (SIP), desenvolvido pelo IETF, é um protocolo de sinalização projetado para ser mais simples e flexível do que o protocolo H.323. O SIP usa as estruturas existentes na estrutura Internet e no HTML para propiciar transmissões VoIP. Adicionalmente, o SIP é mais escalável, permitindo desta forma o crescimento sem vinculação com a estrutura existente. O SIP provê aos administradores de rede a flexibilidade necessária para se encaixar em qualquer tipo de arquitetura, desde uma rede fortemente concentrada, controlada extensivamente por um servidor, a uma rede menos concentrada, onde a inteligência é encontrada nas extremidades que se comunicam umas com as outras. A grande vantagem do SIP, portanto, é sua grande flexibilidade, opções de arquitetura, escalabilidade, grande nível de interoperabilidade entre diferentes fabricantes, e distribuição de inteligência.

H.323

O padrão H.323 é definido pelo ITU-T, e sua primeira versão foi divulgada em 1996. É um padrão complexo, porém flexível e abrangente, amplamente utilizado e preferido por alguns dos grandes fabricantes. Sua implementação é mais difícil, pois existem implementações baseadas em subconjuntos das definições, e uma polêmica em torno da interoperabilidade entre diferentes fabricantes. Gatekeepers são os componentes mais importantes neste tipo de estrutura e atuam como um ponto central para todas as chamadas sob domínio de um Gatekeeper e provêem serviços de controle de chamada para registrar participantes. O H.323 possui uma grande base instalada e pode ser o padrão requerido necessariamente em uma rede de VoIP já existente.

MGCP

O protocolo de Meda Gateway (MGCP) endereça as necessidades de uma rede de telefonia “carrier-based”. O protocolo é usado por Media Gateway Controllers (MGCs) para controlar os Media Gateways, como os Gateways de voz de ponta, por exemplo. No ambiente MGCP, a inteligência é encontrada no centro da rede com o MGC. A natureza do MGCP é do tipo master-slave, de forma que o master controla os slaves remotamente. Com o MGCP os pontos extremos não têm a capacidade de se comunicar diretamente uns com os outros. Este tipo de estrutura é adequada a Operadoras (Carrier) ou ISP’s que desejam manter controle sobre as transmissões de VoIP, com objetivos de bilhetagem e segurança. É um protocolo muito empregado em operadoras de TV a cabo.