Inter VoIP

Objetivo

O presente estudo visa analisar e descrever a implantação de uma estrutura que centralize a interconexão entre as operadoras VoIP, denominada VoIP Peering, capaz de gerenciar a interconexão de redes VoIP utilizando o mapeamento eletrônico de números (ENUM).

A motivação para a criação deste projeto veio da necessidade de reduzir a utilização da rede pública de telefonia comutada ou RPTC (do inglês Public Switched Telephone Network ou PSTN) evitando assim as suas limitações, e ao mesmo tempo otimizando a utilização de redes IP e simplificando a topologia entre operadoras VoIP. Outro motivo é viabilizar a padronização de interconeções VoIP promovendo o surgimento de novos modelos de negócio.

Justificativa

Devido à necessidade atual de sistemas de telecomunicações cada vez mais integrados, baratos e eficientes, constantemente nos deparamos com desafios técnicos e até políticos para a implantação de paradigmas inovadores. A telefonia IP não é necessariamente um novo paradigma, mas necessita de um para continuar uma alternativa viável e competitiva de telefonia, no caso, uma entidade centralizadora do tráfego de informações entre as operadoras Voip se mostra iminentemente necessária.

A tecnologia VoIP é cada vez mais difundida no Brasil, haja visto que há pesquisa apontando em torno de xx milhões de linhas existentes, sendo a maior parte no ambiente corporativo. Entretanto, uma questão que ainda limita a ampliação de negócios VoIP é a falta de integração entre as redes IPs em atividade - sejam redes corporativas, ou operadras por empresas prestadoras de serviços de telecomunicações, ou rede pertencentes a governos - fato que, segundo a Anatel, é mais crítico que a ausência de um plano de numeração.

Nesse sentido, este projeto propõe um modelo de interconexão VoIP para iniciar a integração dessas redes sem a utilização da rede PSTN, promovendo uma padronização que viabilize essa ampliação de negócios, permita a reduão dos custos associados à utilização da rede fixa para essa interconexão, propicie a melhoria na quliade das chamadas (excluindo as conversões VoIP-PSTN-VoIP) e amplie a possibilidade dos usuários utilizarem ao máximo os benefícios que uma comunicação de Voz sobre IP fim a fim oferece.

Com a eliminação das restrições pelo uso da PSTN (queda da qualidade devido à conversão entre as redes, perda de recursos avançados associados ao ambiente, dentre outros), surge novo cenário para a oferta de serviços baseados no protocolo IP, o que faz com que este projeto atenda às demandas de serviços de telecomunicações baseados no protocolo IP. De imediato, surge um novo serviço que é a criação da figura de uma entidade centralizadora que poderá organizar o tráfego entre as operadoras envolvidas.

O uso da tecnologia VoIP já não é mais novidade no mundo da telefonia, apesar de ter seus benefícios evidenciados na crescente participação nas telecomunicações do mundo IP, prestando serviços de voz, dados e vídeo, ainda tem algumas restrições, tanto no aspecto operacional quando no aspecto mercadológico.

Estes benefícios, principalmente de ordem técnica e econômica são encontrados na sua maioria, apenas quando a chamada começa e termina em uma mesma rede. Nas demais situações que envolvem a interconexão das redes de telefonia IP, há uma série de desafios para a prestação de serviços relacionados à operação com custos e níveis de qualidade adequados.

O que se observa atualmente é que a maior parte das redes VoIP encontram-se isoladas (as chamadas "ilhas VoIP"), de modo que as chamadas destinadas a um usuário externo a estas redes são encaminhados via PSTN. Esta situação pode ser minimizada através da interconexão bilaeral, modalidade na qual as opreadoras das redes, duas a duas, criam relacionamentos técnicos e comerciais entre si, que envolvem configuração dos equipamentos de interconexão, acordos comerciais, etc.

Levando em consideraçaõ que cada operadora de rede deveria ter uma interconexão bilateral com várias outras, esta configuração se expande consideravelmente. Fica também prejudicada a escalabilidade da solução, visto que o surgimento de uma nova rede (uma nova operadora ou uma nova rede corporativa, por exemplo) à qual se interligar requer a reconfiguração de todas as demais redes.

Além destes fatos citados, as operadoras de redes VoIP tem custos relevantes para utilizar o encaminhamento de chamadas e o meio físico (enlace E1) da operadora TDM à qual estão conectadas. Este custos poderia ser minimizados na medida em que as ligações entre terminais VoIP fossem realizadas somente com tecnologia IP, sem a utilização da PSTN. Entretanto, nessa arquitetura dependente da rede PSTN, as operadoras VoIP estão ilhadas em suas respectivas redes IP, subutilizando o potencial tecnológico que essas redes oferecemm em termos de redução de custo operacional e oportunidade de novos negócios.

Neste contexto, faz-se necessária a adoção de um sistema computacional que permita a integração multilateral entre as redes VoIP de maneira a permitir que os usuários destas redes possam estabelecer chamadas entre si sem que estas sejam desviadas para a rede PSTN, incorrendo um custos adicionais e perda de qualidade na chamada devido às restrições impostas pela rede TDM em comparação com o universo de possibilidades oferecido pela rede IP.

Introdução

• Descrever sobre a tecnologia de Voz sobre IP

A Internet tem sofrido grandes inovações desde a sua criação quando era usada com fins militares. A comunicação através do protocolo da internet (IP – Internet Protocol) é alvo de transformações tanto nos mecanismos usados para entrega das mensagens quanto os usuários. A tecnologia utilizada para comunicação é VoIP (Voice over Internet Protocol) ou Voz sobre IP. Ela é um conjunto de protocolos que transformam a voz em pacotes para que sejam transportados pela rede IP e depois os decodificam para que a mensagem seja ouvida. Tal transporte é feito através da rede sem um caminho fixo, fazendo com que a mensagem não fique retida num congestionamento de tráfego.

• Explicar como é o sistema de comunicação VoIP atualmente
• Situação atual de qualidade, preço e confiabilidade do serviço VoIP

Para avaliar o serviço VoIP é necessário levar em conta a qualidade do serviço (QoS), o preço e a confiabilidade do mesmo.

• A qualidade do serviço é um aspecto fundamental de garantia de entrega das informações num processo fim-a-fim (rede local de origem a rede local de destino). Para se determinar a qualidade do serviço não se deve analisar apenas um componente ou elemento da rede, com isso os principais parametros a ser controlados são a vazão, a latência, JITTER, as perdas, a disponibilidade e a segurança. A vazão é a determinação da quantidade de bits destinados a cada atividade da rede. A latência é tida como a soma dos atrasos da rede e equipamentos utilizados para a comunicação estabelecida. O JITTER é relacionado à latência da rede variando o tempo e a sequencia de entrega dos pacotes. As perdas são vistas como os pacotes que são corrompidos durante a comunicação. A disponibilidade depende tanto da disponibilidade da rede do cliente quanto a rede pública. Para se garantir a segurança do serviço o acesso a rede deve ser restrito.

• Comparativo do serviço VoIP atual com a proposta do InterVoIP

Atualmente um cliente voip pode se comunicar de forma direta com os clientes de uma mesma empresa , mas ao tentar se conectar a um usuário de outro serviço voip, telefonia fixa ou celular, deve ser fechada uma conexão direta com a empresa de destino, um procedimento caro e que demanda grandes investimentos em manutenção. Este modelo depende diretamente do fechamento de acordos bilaterais entre empresas provedoras do serviço voip, além da instalação de infra estruturas caras de se instalar e manter, ou seja, além do desafio político do fechamento de acordos, temos o desafio econômico, de se instalar e manter a infra estrutura em funcionamento. Com a perspectiva de crescimento atual dos serviçoes de telefonia voip, cada vez mais utilizados por usuários corporativos e domésticos, a tendência é também de aumento de provedores de serviços, o que dificulta ainda mais a instalação de redes dedicadas entre cada serviço. Em um sistema de voip peering, todo o tráfego de informações utiliza a infraestrutura existente da internet, que gera abaixamento de custos, facilidade de comunicação entre diversas entidades diferentes, além da imensa capilaridade da rede, que acarreta em uma enorme escalabilidade do sistema. Esta interconexão é feita através de uma entidade centralizadora, que realiza as tarefas de roteamento dos pacotes entre clientes de diferentes redes de forma rápida, eficiente e confiável, além de gerenciar tarefas como localização dos destinatários e cobrança unificada de tarifas.

• Explicar sobre as tecnologias de DNS, ENUM e Proxy

DNS: O dns, ou domain name system, é um protocolo da camada de aplicação da rede que tem como função atribuir endereços ip a nomes de domínio. Através do uso de servidores distribuídos pela rede, o DNS armazena dados possibilitando a tradução de nomes de domínio para IP e IP para nomes de domínio. Sua estrutura é organizada de forma hierárquica, possibilitando a divisão de tarefas entre servidores DNS de acordo com a finalidade do site, ou domínio acessado.

ENUM: Enum, ou eletronic numbering, é um protocolo que tem como objetivo atribuir um endereço unificado, possibilitando a interconexão entre sistemas voip, celular, telefonia fiza, e-mail, ou seja, todos os sistemas de comunicação seja de texto ou voz. O sistema contaria com um servidor DNS, capaz de resolver um determinado número de telefone em um endereço ENUM, que poderia ser vinculado a um SIP URI, utilizado para a comunicação entre servidores SIP, ou mesmo um endereço de e-mail.

PROXY: Proxy é um servidor utilizado para intermediar um determinado cliente e suas requisições à rede, possui características de atribuir segurança, velocidade, restrição e acesso e anonimato ao cliente. Na função de segurança, pode ser utilizado para restringir o acesso de pacotes maliciosos e potencialmente prejudiciais ao usuário. Pode ser utilizado para restringir o acesso a determinados tipos de dados e sites e armazenar uma memória cache dos sites acessados por seus usuários, diminuindo a largura de banda necessária para o acesso a dados usualmente acessados, aumentando assim a agilidade das tarefas. A questão do anonimato, está em se permitir que um determinado cliente acesse um determinado servidor estando protegido pelo servidor de proxy, que realiza a requisição e a repassa para o usuário.

• Ganhos obtidos com o InterVoIP

• Diminuição dos custos operacionais em instalação e manutenção da infraestrutura VoIP;

• Grande maleabilidade e escalabilidade da malha VoIP, novas empresas se implantariam de maneira mais fácil, assim como alcançariam mais clientes com um menor investimento em infraestrutura;

• Com um menor número de interconexões entre empresas, diminuem as possibilidades de falhas técnicas, que causam instabilidades e intermitências no fornecimento dos serviços VoIP;

• O serviço abre as portas para uma nova escala de interconexão entre pessoas, possibilitando a criação de novos modelos de serviços, que atingiriam um número maior de pessoas em relação ao e-mail, à telefonia VoIP em si, a telefonia fixa e celular;

• A criação de um modelo padronizado de comunicação entre pessoas e empresas, além de sistemas eficientes de avaliação da eficácia, o que aumenta a credibilidade e a facilidade de adaptação dos usuários à nova realidade;

• Tendências e relatórios atuais sobre o serviço VoIP

Desenvolvimento

1. Servidor DNS
   • Qual usar?
   • Requerimentos do sistema
   • Qual o papel dele na nossa aplicação
2. Servidor SIP Proxy para testes
   • Qual usar?
   • Porque Usar?
   • Requerimentos?
3. Como simular o projeto?
4. Como validar o sistema?
5. Como será a arquitetura da rede?
6. Criar a infra-estrutura de um provedor VoIP
7. Construção do software
8. Stress test numa plataforma real

Em 1998 foi concebida as primeiras idéias de transmissão de Voz sobre IP (VoIP), desde então o tema se tornou objeto de estudo de muitas operadoras de telecomunicações. Atualmente a tecnologia de VoIP está consolidada, com seus padrões e protocolos bem definidos.

Entretanto a difusão do VoIP no Brasil se vê bastante limitada devido a crescente demanda de tráfego entre operadoras que não podem expandir seus serviços devido ao isolamento entre suas redes, criando assim ilhas de operação VoIP.

A estrutura de rede VoIP em vigor no Brasil requer que toda a comunicação entre duas operadoras VoIP trafegue pela PSTN. Essa forma de transmissão também requer que ambas as operadoras possuam ligações diretas entre si. Em um ambiente com muitas operadoras, a complexidade da topologia de rede se torna onerosa e dificil de administrar.

A necessidade de migrar para a rede mundial de computadores se deve ao fato que para uma comunicação com alto grau de multimidia, seja dados, video, voz ou todas juntas, requer uma transmissão via ip de ponta-a-ponta, caracteristica esta não alcançada devido a existência da rede PSTN entre as duas operadoras.Quando o sinal da rede ip passa por um gateway para trafegar através da rede PSTN e novamente passa por outro gateway para retornar a rede ip do destinatário, o custo de entrega de tráfego impede que se forneça serviços de video e audio com alta confiabilidade e baixo custo.

A criação de uma entidade de Voip Peering, permitirá a troca de trafego entre operadoras sem a necessidade de alugar links diretos através da PSTN, consequentemente reduzindo significativamente a complexidade da topologia. Uma vez na rede IP, todas as operadoras serão capazes de comunicarem entre si sendo a central de voip peering encarregada de regulamentar, controlar e facilitar o trafego entre elas.

Criar uma estrutura centralizadora de trafego de dados, voip peering também permitirá dar um passo rumo a próxima geração de redes, IMS.

organizar melhor as idéias dos paragrafos em vermelho:

Para implantar uma central de voip peering será necessário a instalação de um servidor dns-enum, um sip proxy para testes, e um software capaz de administrar os numeros telefonicos e oferecer uma interface para as operadoras de encontrar, registrar e deletar numeros no sistema.

Para a criação de uma central de tráfego VoIP, será necessário utilizarmos um servidor capaz de guardar informações de todos os clientes de todas as operadoras, desta forma um usuário A da operadora voip X que queira conversar com um usuário B de uma operadora Y poderá checar nesse banco de dados universal a existência ou não de um numero VoIP ao qual ele poderá estabelecer uma conexão, se houver, a ligação será fechada via ip de ponta-a-ponta, caso contrário, uma solicitação a rede PSTN será requerida.

A consulta ao banco de dados deverá obedecer ao padrão ENUM de mapeamento de números...

Ver com um especialista

ilhas voip para se comunicarem hoje precisam passar pela PSTN? Como que clientes voip se comunicam entre duas ilhas voip? que hardware é necessário para que haja conexão entre um cliente voip, a pstn/plmn até chegar no segundo cliente voip?