Protocolos de sinalização Voz sobre IP I

No artigo passado falamos de cálculos de consumo de débito binário em redes VoIP.

A sinalização numa rede VoIP tem uma importância crucial. Ele serve para controlar o estabelecimento e as características das chamadas de voz.

Ela serve, por exemplo, para que o terminal de um assinante chamador determine o estado do terminal do assinante receptor determinando se está ocupado ou livre. Se estiver livre o protocolo de sinalização estabelece a ligação entre os dois assinantes. Quando um deles termina a ligação, o protocolo de sinalização é responsável por indicar esse término e liberar os recursos que estavam sendo usados.

Analisaremos dois protocolos de sinalização: O H.323 da ITU-T e o SIP do IETF (i.e. Internet Engineering Task Force).

O protocolo H.323

Este protocolo foi projectado com o intuito de servir redes multimédia locais com suporte a voz, vídeo e dados em redes de comutação em pacotes sem garantias de Qualidade de Serviço(em Inglês Quality of Service ou QoS).

Devido a debilidades das versões iniciais do protocolo, novas versões foram sendo aprovadas permitindo suporte a redes alargadas e a garantia de Qualidade de Serviço. O protocolo H.323 vem sofrendo diminuições na sua adopção em favor do protocolo SIP do IETF.

Arquitectura

A arquitectura do H.323 pode ser visualizada na figura abaixo:

protocolo h.323

Protocolo H.323

 

A arquitectura H.323 é composta por zonas. No exemplo da figura 3.6 temos apenas duas zonas, ZONA 1 e ZONA 2, embora possam existir mais zonas.

Componentes do Sistema

O H.323 é composto pelos seguintes componentes:

 

  • Gateway (GW) – Na rede H.323 este dispositivo prove comunicação entre um terminal duma rede PSTN (i.e. Public Switched Telephone Network) ou Rede Publica de Telefonia Comutada, a um terminal duma rede de comutação em pacotes.

 

  • Multipoint Control Unit (MCU) – Serve para permitir conferencias multiponto, isto é entre dois ou mais terminais.

 

  • Gatekeeper (GK) – Tem funções de tradução de endereços e gestão de largura de banda. Prove também controlo de acesso aos Terminais, Gateway’s e MCU’s.

 

  • Terminal H.323 (TE) – Serve para prover comunicação em dois sentidos em tempo real. Esta comunicação pode ser tanto entre dois TE como entre um TE e um GW ou um MCU. Este terminal possui capacidades de transmissão de áudio, vídeo e compartilhamento de dados. Um TE pode ser um telefone, ou mesmo um software de chamadas de voz instalado num computador pessoal.

 

Estabelecimento duma ligação H.323

 

Durante o estabelecimento duma ligação entre dois terminais, utilizando o super-protocolo H.323, sete fases são realizadas usando diversos sub-protocolos[1] H.323.

 

  • Fase 1 – Nesta fase o protocolo RAS (i.e. Registration, Admission and Status) é utilizado. O TE chamador solicita permissão ao GK para realizar e receber chamadas. O TE chamador recebe o endereço IP do TE chamado. O protocolo RAS é utilizado para que um elemento H.323 como um TE ou GW descubra, registe e desfaça o registo de um GK e operações da Fase 1 já vistas.

 

  • Fase 2 – Nesta fase a chamada entre os dois TE é estabelecida. O TE chamador recebe o endereço H.245 do TE chamado. Nesta fase, o protocolo Q.931 é utilizado. O protocolo H.245 é utilizado para realizar negociações entre dois elementos H.323 tais como capacidade de processamento e propriedades de Codec’s. O protocolo Q.931 é utilizado para estabelecimento e finalização de ligações entre dois TE H.323.

 

  • Fase 3 – Nesta fase são estabelecidas negociações entre os elementos. O protocolo H.245 é utilizado para determinar a relação mestre/escravo entre eles e negociação de capacidades. Os canais lógicos entre os elementos são estabelecidos.

 

  • Fase 4 – Esta é a fase de conversação entre os elementos. O protocolo RTP (i.e. Real-time Transport Protocol) é utilizado. O protocolo RTP que será estudado mais a frente é um protocolo que serve para o transporte em tempo real de voz numa rede IP.

 

  • Fase 5 – O protocolo H.245 é novamente utilizado. Desta vez para fechamento dos canais lógicos, previamente estabelecido.

 

  • Fase 6 – O protocolo Q.931 é utilizado para fechamento da ligação.

 

  • Fase 7 – O protocolo RAS é utilizado para liberar a ligação e consequentemente os recursos como por exemplo débito binário que ela estava utilizando.

 

Fonte: BAIÃO, Nataniel [Implementação duma rede Voz sobre IP num ambiente Multi-Serviços: Usando ambiente de simulação por computador para projectar Qualidade de Serviço, UCAN]


[1] Protocolos que funcionam sobre um protocolo

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2 pensamentos sobre “Protocolos de sinalização Voz sobre IP I

  1. Pingback: Protocolos de sinalização Voz sobre IP II | Switching News Network Angola (SNN Angola)

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