Telefonia IP CODEC 2018 - Manoel Gibson

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Telefonia IP 
 
1. Introdução 
 
A Comunicação de Voz em Redes IP, Voice Over Internet - 
VoIP, consiste no uso das redes de dados que utilizam o 
conjunto de protocolos das redes IP (TCP – Transmission 
Control Protocol / UDP – User Datagram Protocol / SCTP – 
Stream Control Transmission Protocol /IP – Internet Protocol) 
para a transmissão de sinais de voz e multimídia, em tempo 
real, na forma de pacotes de dados. 
 
 
2. Modelo de 5 Camadas da Internet 
 
Na figura observa-se a comparação entre o modelo OSI / ISO e 
o modelo de cinco camadas Internet com alguns dos 
protocolos utilizados. Observe que a camada mais inferior do 
modelo Internet não é especificada neste modelo. 
 
 
Figura 1: Modelo Internet versus Modelo OSI/ISO 
 
 
3. Camada de Aplicação 
 
A camada de aplicação contém os protocolos de comunicação 
e os métodos de interface utilizados nas comunicações 
processo – a – processo em redes de computadores que 
utilizam protocolos da Internet. É dependente da camada de 
transporte para o estabelecimento dos canais de transferência 
de dados host – a – host e o gerenciamento da troca de dados 
em redes do tipo cliente – servidor ou peer – to – peer. 
Alguns dos protocolos comumente utilizados na camada de 
Aplicação são: 
HTTP: 
HTTPS: 
IRCP: 
Telnet: para o loggin remoto de hosts; 
FTP / TFTP: para transferência de arquivos; 
SMTP: transporte de correio eletrônico; 
DNS: suporte à utilização da rede; 
BOOTP: inicialização de host; 
SNMP / CMOT: gerenciamento remoto de host; 
RIP: 
RTP: 
RTSP: 
SMTP: 
SSH: 
SIP: 
H.323: 
Outros: Ping, Bitcoin, BitTorrent. 
 
 
4. Camada de Transporte 
 
A camada de Transporte fornece os serviços de comunicações 
fim – a fim ou host – a host, para aplicações dentro de uma 
estrutura de rede de componentes e protocolos hierarquizada. 
Fornece serviços tais como: suporte a fluxo de dados 
orientados a conexão, confiabilidade, controle de fluxo e 
multiplexação. 
 
Alguns dos protocolos utilizados na camada de Transporte são: 
TCP: para serviço confiável; 
UDP: para serviço de melhor esforço (best effort service); 
SCTP: serviço confiável; 
RDP; 
RUDP; 
DCCP: serviço confiável; 
FCP; 
MPTCP. 
 
A tabela a seguir apresenta a comparação entre alguns destes 
protocolos. 
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Tabela 1: Protocolos da Camada de Tansporte 
 
Parâmetro UDP TCP SCTP DCCP RUDP 
Tamanho do cabeçalho 8bytes 20 a 60 bytes 12 bytes 12 ou 16 
bytes 
>6 bytes 
Entidade datagrama segmento datagrama datagrama datagrama 
Orientado à conexão N S S S S 
Transporte confiável N S S N S 
Entrega em ordem N S S N S 
Data checksum opcional S S S opcional 
Path MTU N S S N - 
Flow control N S S N S 
Congestion control N S S S - 
Multiple streams N N S N N 
 
 
 
 
 
Camadas Internet 
 
 
 
 
 
Montagem do pacote 
 
 
Pacote TCP 
 
 
 
 
 
3 
 
 
Pacote UDP 
 
 
 
Pacote RTP 
 
 
 
Pacote SCTP 
 
 
 
Pacote IPV4 
 
 
Pacote IPV6 
 
 
5. Telefonia sobre o Protocolo IP 
 
A Telefonia IP suporta chamadas de telefones convencionais 
para computadores e vice-versa (dependendo da 
disponibilidade da operadora de telefonia IP), sendo um passo 
significativo para interconexão de redes de voz e dados. Uma 
ligação é direcionada através da RPTC ao Gateway mais 
próximo, convertendo o sinal analógico para pacotes IP, que 
serão encaminhados através da Internet ao Gateway de 
destino. 
 
Nas redes IP os pacotes de dados com informação de voz são 
enviados de forma independente, procurando o melhor 
caminho para chegar ao seu destino, de forma a usar com 
maior eficiência os recursos da rede. Os pacotes de dados 
associados a uma única origem de comunicação de voz 
podem, portanto, seguir caminhos diferentes até o seu 
destino, ocasionando atrasos, alteração de sequência e 
mesmo perda desses pacotes. 
 
A figura a seguir apresenta a topologia de ligação entre 
telefone analógico – PC TM) – Internet. 
 
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Figura 1: Topologia PC-Telefone-Internet 
 
Na figura anterior os elementos envolvidos são: 
 Telefone: equipamento analógico ligado à RPTC; 
 RPTC: Rede Pública de Telefonia Comutada; 
 TM: terminais. Computadores com software de 
emulação de telefone IP; 
 Gateway: dispositivo tradutor de rede de dados para 
rede analógica e vice - versa; 
 Roteador: dispositivo utilizado para determinar e 
estabelecer rotas para o transporte de dados; 
 Rede Unicast: ligações ponto a ponto; 
 Rede Multicast: rede para conferência entre múltiplos 
usuários; 
 MCU – Multi Control Unit: utilizado para estabelecer e 
gerenciar conferências. 
 
A tecnologia desenvolvida para a comunicação VoIP, 
implementada através dos novos protocolos, assegura a 
reordenação dos pacotes de dados e a reconstituição do sinal 
original, compensando o eco decorrente do atraso fim-a-fim 
dos pacotes de dados, o jitter e a perda de pacotes. 
 
Estes novos protocolos funcionam como aplicações específicas 
sobre o protocolo IP para prover comunicação em tempo real 
e sinalização de chamadas para as aplicações de Voz. Esses 
protocolos são executados por máquinas existentes nas redes 
IP (roteadores, switches) e por novos elementos que 
complementam a arquitetura dos sistemas de Telefonia IP. 
 
A estrutura básica de uma solução em telefonia IP começa 
pela Rede IP, que é uma rede de dados que utiliza os 
protocolos TCP/IP, tendo como função básica transportar e 
rotear os pacotes de dados entre os diversos elementos 
conectados à rede. 
 
O terminal telefônico IP é o telefone preparado para a 
comunicação de Voz em redes IP. Tem todas as 
funcionalidades e protocolos necessários instalados para 
suportar comunicação bidirecional de Voz em tempo real e a 
sinalização de chamadas entre outro terminal telefônico IP, 
gateway e MCU - Multipoint Control Unit, sendo este o 
responsável pela conferência, terminal multimídia, Call 
Centers e videoconferência. 
 
Os clientes VoIP conectam-se a servidores e podem ser 
divididos em dois tipos: telefones IP e computadores com 
software ou soft-fone. Um soft-fone é na verdade um software 
instalado em um computador. 
 
A figura a seguir mostra um telefone IP Cisco. No equipamento 
mostrado um switch interno possibilita conexão com um 
conector RJ-45 direto à uma rede LAN. Os codecs de voz são 
G.711 lei µ e G.729a. O endereço IP pode ser configurado de 
forma estática ou via protocolo DHCP – Dynamic Host Control 
Protocol. 
 
 
Figura 2: Telefone IP modelo 7941G 
 
A figura a seguir apresenta uma micro central IP integrado a 
um terminal DECT, de um fornecedor nacional. 
 
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Figura 3: Micro central IP e terminal DECT integrado 
 
É compatível com os protocolos G.711 (PCMU e PCMA), G.729, 
G.726-32, G.723, G.722 e iLBC. 
 
Um telefone IP apresenta as seguintes características: 
 Fornece serviços de áudio; 
 Deve ser configurável; 
 Deve ser configurado em uma conta: número, usuário 
e senha; 
 Opera na arquitetura cliente servidor. 
 
Como elemento de interconexão com a Rede de Telefonia Fixa 
Comutada e PABX, o Gateway executa a conversão de mídia 
em tempo real (Voz analógica x Voz digital comprimida) e a 
conversão de sinalização para as chamadas telefônicas. O 
controle efetivo das chamadas em andamento é executado 
pelo Gateway Controller. 
 
Gatekeeper é o equipamento responsável pelo gerenciamento 
de um conjunto de equipamentosdedicados a telefonia IP, 
quais sejam: Telefone IP, Terminal Multimídia, Gateway, 
Gateway Controler e Multipoint Control Unit. 
Suas principais funções são: executar a tradução de 
endereçamento dos diversos equipamentos convertendo os 
"apelidos" dos terminais em endereços IP, controlar o acesso 
dos equipamentos à rede dentro de sua Zona, e controlar a 
banda utilizada limitando-a para uma fração do total 
disponível. 
 
Outras funcionalidades opcionais podem ser adicionadas, 
dentre elas: 
 autorização de chamadas; 
 localização de Gateway; 
 gerenciamento de banda; 
 serviços de agenda telefônica (lista) e 
 habilidade de rotear chamadas tendo um controle 
mais efetivo. 
Provedores de serviço precisam deste controle para faturar 
chamadas registradas pela sua rede. 
 
Este serviço também pode ser usado para redirecionar uma 
chamada caso a estação de destino esteja indisponível. Além 
disso, o Gatekeeper é capaz de ajudar nas decisões que 
envolvam balanceamento de Gateways múltiplos, roteando-
os. 
 
O conjunto de terminais, Gateways e Multipoint Control Units 
gerenciados por um único Gatekeeper é denominado Zona. 
 
 
6. Conectando um roteador a uma linha telefônica 
 
Conforme a voz trafega da LAN para o PBX ou para a RPTC é 
necessária uma “tradução”, para converter os sinais indo e 
vindo destes ambientes. A voz nas redes LAN VoIP trafega na 
forma de pacotes, enquanto que no PBX ou RPTC deve ser 
uma forma de onda analógica ou sinais digitais. 
 
Um gateway tipicamente apresenta pelo menos uma interface 
que se conecta com a LAN (por exemplo, uma interface 
Ethernet ou Fast Ethernet) e pelo menos uma interface que se 
conecta ao ambiente PBX / RPTC. Estas interfaces podem ser 
analógicas ou digitais. 
 
Como exemplo de interfaces digitais tem-se: E1, Basic 
Interface Rate – BRI (128 kbps, 2B + D = 2×64kbps + 16kbps), 
Primary Interface Rate – PRI (64 kbps), ambas da ISDN. 
 
Como exemplo de interfaces analógicas tem-se: FXS – Foreign 
eXchange Subscriber, FXO – Foreign eXchange Office e E&M (4 
ou 6 fios). As portas FXS e FXO são então utilizadas por linhas 
de telefonia analógica e estão sempre em pares, de modo 
semelhante a um plug macho / fêmea. 
 
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 FXS: é a interface que fornece a linha analógica ao 
assinante. Em outras palavras, é o “plug na parede” que 
fornece o tom de discagem, corrente de energia e som. Uma 
porta FXS se conecta a uma estação, como um telefone 
analógico ou Fax. Uma porta FXS pode fornecer – 48 VDC para 
alimentar um equipamento. A tensão de campainha pode ser 
enviada de uma porta FXS para um dispositivo e a porta FXS 
pode ainda reconhecer dígitos discados pelo dispositivo à ela 
conectado. 
 FXO: é a interface que recebe a linha analógica. Uma porta 
FXO conecta-se a uma “central”, que pode ser um PBX ou um 
switch na Estação Local. É o plug no telefone ou aparelho de 
fax, ou o(s) plug(s) no seu sistema de telefonia analógica. 
Indica se o telefone está no gancho/fora do gancho (circuito 
fechado). Como a porta FXO está ligada a um dispositivo, tal 
como fax ou telefone, esse dispositivo é normalmente 
chamado de “dispositivo FXO”. Pode-se conectar uma porta 
FXO de um roteador ao conector RJ-11 na parede, e daí para a 
companhia telefônica, ou então, conectar a porta FXO no lado 
estação de um PBX, e daí, para a central telefônica. Pode-se 
então dizer que uma porta FXO comporta-se como um 
telefone: pode realizar chamadas, discar dígitos (DTMF ou 
pulsada). 
 
Sem um PBX, um telefone fica conectado diretamente à porta 
FXS fornecida por uma companhia telefônica, conforme 
mostrado na figura a seguir. 
 
 
Figura 4: FXS / FXO sem PBX 
 
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 portas FXS fornecidas pelas companhias 
telefônicas) quanto portas FXS (para conectar os aparelhos de 
telefone e fax). 
 
 
Figura 5: FXS / FXO com PBX 
 
Você vai se deparar com os termos FXS e FXO quando decidir 
comprar equipamentos que permitam a conexão de linhas 
analógicas ao sistema de telefonia VoIP, telefones analógicos 
ao sistema de telefonia VoIP ou PBXs tradicionais ao provedor 
de serviços VoIP, ou um ao outro via Internet. 
 
Para conectar linhas telefônicas analógicas a um IP-PBX, você 
precisa de um gateway FXO. Isso permite que você conecte a 
porta FXS à porta do gateway, o que transforma uma linha 
telefônica analógica em uma ligação VoIP. 
 
 
Figura 6: O gateway FXS 
 
O gateway FXS é usado para conectar uma ou mais linhas de 
um PBX convencional a um sistema de telefonia VoIP ou a um 
provedor. É preciso um gateway FXS para conectar as portas 
FXO (que normalmente estão conectadas à companhia 
telefônica) à Internet ou a um sistema VoIP. 
 
 
Figura 7: Adaptador FXS aka adaptador ATA 
 
O adaptador FXS é usado para conectar o telefone ou fax 
analógico a um sistema de telefonia VoIP ou a um provedor 
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VoIP. É necessário porque é preciso conectar a porta FXO do 
telefone ou aparelho de fax ao adaptador. 
 
 
Figura 8: Conexão 
 
A sequência de funcionamento das portas FXS / FXO ao 
realizar uma chamada segue os seguintes passos: 
 Tire o telefone do gancho (dispositivo FXO). A porta 
FXS detecta que o telefone está fora do gancho. 
 Digite um número de telefone, que é transmitido à 
porta FXS em Tom Duplo de Multifrequência (Dual 
Tone Multiple Frequency - DTMF). 
Ligação interna: 
 A porta FXS recebe a ligação, e então envia um 
impulso tônico (som) ao dispositivo FXO anexado. 
 O telefone toca. 
 Assim que alguém atende, pode responder a 
chamada. 
 
Para finalizar uma ligação normalmente a porta FXS conta com 
qualquer dispositivo FXO conectado. 
 
Observação: A linha de telefonia analógica transmite uma 
tensão de 48 volts DC à porta FXS. É por isso que alguns 
sentem um leve choque ao tocar numa linha telefônica 
conectada. Isso permite que a ligação continue em caso de 
interrupção de energia. 
 
Um roteador Cisco é configurado utilizando-se o Cisco 
Internetworking Operating System – IOS. 
 
Com o IOS pode-se configurar as características de uma porta 
FXS, incluindo-se os seguintes parâmetros: 
 Tipo de sinal (SignalType): o default é loop start 
signaling. Para algumas aplicações como a conexão 
em um tronco PBX em uma porta FXS, é preferível 
ground start signaling. 
 Tons de chamada em andamento (Call Progress 
Tones): o tom de chamada de retorno e o sinal de 
ocupado são exemplos de tons de chamada em 
andamento. No entanto, podem variar entre os 
países. Podemos então adaptá-los para operar entre 
países diferentes. 
 Padrão de tons (Ringing Pattern): análogo ao item 
anterior para tom ou sinalização de chamada. 
 Informação do assinante chamador (Caller ID 
information): em uma porta FXS podemos configurar 
a informação do assinante chamador para que o 
roteador a transmita pela rede VoIP até o telefone de 
destino. 
 
Utilizando-se um roteador Cisco podemos configurar as 
seguintes características de uma porta FXO: 
 Tipo de sinal (Signal Type): o default é loop start 
signaling. 
 Número de toques (Ring number): é o número de 
chamadas (ring) recebidas pela porta FXO antes que a 
porta responda a chamada. Uma porta FXO fornece o 
tom de discar quando responde uma (por default) ou 
mais chamadas (escolhida pelo comando número de 
toques), possibilitando ao chamador chamar outro 
número conhecido peloroteador. 
 Tipo de discagem (Dial type): pode-se escolher entre 
DTMF e pulsada. 
 
 
7. Digitalização e Otimização dos Sinais de Voz (QoS) 
 
Os CODEC’s VoIP estabelecem como o tráfego de voz é 
codificado na rede, acarretando em uma determinada 
qualidade do som e uma respectiva ocupação de banda. 
 
Nos sistemas de transmissão de Voz sobre IP, onde a demanda 
por banda é crítica, torna-se necessário utilizar também 
algoritmos de compressão do sinal de Voz. Esses algoritmos 
têm papel relevante pela economia de banda que 
proporcionam. 
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O seu uso tem sido possível graças ao desenvolvimento dos 
processadores de sinais digitais (Digital Signal Processing - 
DSP), cuja capacidade de processamento tem crescido 
vertiginosamente. Estas necessidades incentivaram o 
desenvolvimento de tecnologias mais complexas para a 
digitalização e compressão de Voz, e que foram registradas 
através de recomendações do ITU-T. 
 
Para que se tenha uma boa qualidade da voz faz-se necessário 
mecanismos para o controle dessa qualidade. Os principais 
problemas são: 
 Atraso fim-a-fim 
 Variação do atraso 
 Perdas e erros em pacotes 
 
As redes de VoIP usam cinco pilares básicos para conservar a 
largura de banda e melhorar a prioridade, que são: 
 Prioritization: os pacotes de dados são divididos em 
segmentos pequenos, permitindo que os pacotes de 
voz de uma prioridade mais elevada sejam emitidos 
primeiro. Em cada gateway, a fila da voz é verificada, 
e o tráfego da Internet é emitido somente quando a 
fila da voz está vazia. O protocolo que foi usado 
inicialmente para reservar recursos da rede foi o 
Resource Reservation Protocol – RSVP, protocolo de 
reserva de recurso. O RSVP requer uma aplicação 
para pedir uma reserva para recursos da rede, e pode 
negar a admissão se os recursos forem insuficientes. 
 Jitter: são as irregularidades de intervalos de tempos 
entre a chegada da voz, ou seja, é a variação no 
intervalo entre as chegadas de pacotes introduzidos 
pelo comportamento aleatório na rede. Para evitar os 
efeitos do jitter, o equipamento deve reter os pacotes 
que chegam por um tempo especificado, dando 
tempo subsequente dos pacotes chegarem e caber 
ainda em uma compressão natural da voz. Um 
método para controlar esse problema é adicionar um 
buffer na recepção que acrescenta um atraso 
determinado, de tal forma que o atraso total 
experimentado pelo pacote, incluindo o atraso extra 
gerado pelo buffer seja igual ao máximo atraso 
possível na rede. 
 Voice Compression: a utilização de CODEC’s para a 
compressão da Voz permite que a rede seja utilizada 
mais eficazmente. A compressão reduz a qualidade 
da voz na recepção. 
 Silence Compression: em uma conversação por 
telefone, somente aproximadamente 50% das 
conexões são usadas em todo o tempo. Os pacotes da 
voz não são emitidos durante pausas de conversação. 
A banda é usada para outra voz ou para transmissão 
de dados. Na aplicação de técnicas de detecção e 
supressão de silêncio nas transmissões de VoIP o 
objetivo não é conseguir aumentar a banda de 
transmissão ou romper os seus limites, mas sim, fazer 
com que se aproveite melhor o espaço existente na 
mesma. 
 Echo Cancellation: melhorar a qualidade da 
transmissão de voz para eliminar o eco que resulta na 
reflexão de sinal da telefonia atrás de quem está 
fazendo a chamada. Um cancelador de eco é um 
componente de um gateway de voz que reduz o nível 
de eco retornado através do caminho do receptor 
(vindo do gateway de fora para o circuito) para o 
caminho do transmissor (vindo do circuito para o 
Gateway ). 
 
Os principais mecanismos que fazem o controle da qualidade 
da voz são: 
 FEC (Forward Error Correction): trabalham 
adicionando dados extras ao fluxo original para que o 
receptor possa recuperar dados perdidos na 
transmissão. 
 
 
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 Figura 9: Mecanismo de funcionamento do FEC. 
 
 Bufferização: Procura eliminar o efeito causado pelo 
jitter na transmissão. 
 Intercalação (Interleaving): Redução do efeito de 
perdas. Nessa técnica, as unidades de mídia são 
ressequencializadas antes de serem transmitidas, 
separando-se em unidades adjacentes para garantir 
que estarão distantes dentro do fluxo de pacotes, 
dispersando o efeito da perda. Essa técnica é utilizada 
quando o tamanho da unidade da mídia é menor do 
que o pacote de dados. 
 Retransmissão de pacotes: A retransmissão dos 
pacotes é utilizada somente quando há uma rede 
com disponibilidade elevada. 
 Ressequenciamento: Procura evitar que segmentos 
contíguos de voz sejam perdidos devido ao 
congestionamento da rede. 
 Inserção: Preenchimento do tempo quando os 
pacotes são perdidos (com ruídos gaussianos ou com 
"silêncio"). 
 Interpolação: Desempenho superior aos anteriores, 
porém, requer mais processamento pelo fato de 
basear-se no uso da similaridade de padrão entre 
pacotes e interpolação de unidades de dados, para 
obter um pacote semelhante ao perdido. 
 Regeneração: São técnicas dependentes de Codecs, 
valendo-se de conhecer o algoritmo de compressão 
da voz para derivar parâmetros de Codec, 
sintetizando o áudio de um pacote perdido. 
 
 
8. Codificadores 
 
A codificação da voz é feita a partir de equipamentos 
denominados CODEC (coder/decoder), este equipamento 
além de converter sons analógicos em digitais e vice-versa, 
também efetua compressão e descompressão do sinal digital. 
 
Os codificadores classificam-se em codificadores de forma de 
onda, de fonte ou paramétricos e híbridos, descritos em 
seguida. 
 
 Codificadores de forma de onda: codifica o sinal 
considerando apenas a sua forma de onda, 
desprezando qualquer outra característica. Possuem 
uma qualidade muito boa, mas uma taxa de 
transmissão muito alta. O G.711 é um exemplo. 
 Codificadores de fonte ou paramétricos: codifica o 
sinal considerando apenas a fonte como este foi 
gerado. No caso da voz, a fonte é o próprio trato 
vocal da pessoa que fala. Possuem uma qualidade 
muito ruim, mas uma taxa de transmissão muito 
baixa. 
 Codificadores Híbridos: alternam as duas 
propriedades anteriores. O G.729 é um exemplo. 
 
A tabela a seguir apresenta os principais codificadores 
decodificadores utilizado em VoIP. 
 
 
Tabela 1: Principais Codecs utilizados em VoIP 
Recomendação ITU-T Algoritmo Bit rate (kbit/s) Atraso típico fim-a-fim (ms) Qualidade de Voz 
G.711 PCM 48; 56; 64 <<1 Excelente 
G.722 Sub-banda ADPCM 48; 56; 64 <<2 Boa 
G.723.1 ACELP MP-MLQ 5,3; 6,3 67-97 Razoável\Boa 
G.726 ADPCM 16; 24; 32; 40 60 Boa (40), Razoável (24) 
G.727 AEDPCM 16; 24; 32; 40 60 Boa (40), Razoável (24) 
G.728 LD-CELP 16 <<2 Boa 
G.729 CS-ACELP 8 25-35 Boa 
 
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9. Real-Time Transport Protocol (RTP) 
 
O protocolo RTP, é o principal protocolo utilizado pelos 
terminais, em conjunto com o RTCP, para o transporte fim-a-
fim em tempo real de pacotes de mídia (Voz) através de redes 
de pacotes. Foi desenvolvido para gerenciar a transmissão de 
tráfego em tempo real na Internet. 
 
O RTP não suporta mecanismos de entrega (multicast, número 
de portas). É utilizado em conjunto com o UDP, situando-se 
entre o UDP e o programa aplicativo. 
 
As principais contribuições do RTP são: 
 Recursos de time stamp 
 Sequenciamento 
 Mixagem 
 
O “número de sequência” é enviado no pacote RTP em um 
campo de 16 bits de comprimento e é utilizado para numerar 
os pacotes RTP. O número de sequência do primeiro pacote é 
escolhido aleatoriamente; posteriormenteé incrementado em 
1 para cada pacote transmitido. O número de sequência é 
utilizado pelo receptor para detectar pacotes perdidos ou fora 
de ordem. 
 
O “timestamp” é enviado em um campo de 32 bits no pacote 
RTP e indica a relação de tempo entre pacotes produzidos. O 
timestamp para o primeiro pacote pode ser um número 
aleatório. Para cada pacote seguinte, o valor do timestamp é a 
soma do timestamp precedente mais o tempo do primeiro 
byte produzido (amostrado). O valor da cadência do clock 
depende da aplicação. Por exemplo, aplicações de áudio 
normalmente geram grandes blocos de 160 bytes: a cadência 
do clock para esta aplicação é 160. O timestamp para esta 
aplicação é incrementado de 160 para cada pacote RTP. 
 
Um campo de 4 bits no pacote RTP, o “contributor count”, 
indica o número de participantes em uma teleconferência. 
Observe que o número máximo possível de participantes é 
portanto 15. 
 
Cada fonte, no máximo 15, deve ter uma identificação 
exclusiva de 32 bits. Isto é obtido pelo campo de 32 bits 
“contributor identifier”. Quando existir mais de uma fonte em 
uma sessão, o mixer irá assumir a posição de fonte de 
sincronismo e as demais serão consideradas participantes. 
 
O RTP não reserva recursos de rede e nem garante qualidade 
de serviço para tempo real. O transporte dos dados é 
incrementado através do RTCP (protocolo de controle) que 
monitora a entrega dos dados e provê funções mínimas de 
controle e identificação. No caso das redes IP este protocolo 
faz uso dos pacotes UDP, que estabelecem comunicações sem 
conexão. Entretanto, diferentemente de outros programas 
aplicativos, não é atribuída nenhuma porta conhecida ao RTP. 
A porta é selecionada sob demanda com apenas uma 
restrição: seu número deve ser par. Ou seja, o RTP utiliza uma 
porta UDP temporária de número par. 
O número seguinte (um número ímpar) deve ser utilizado pelo 
protocolo RTCP. 
 
Os cenários de aplicação do RTP são: 
 Audioconferência multicast: Técnica de entregar 
informações de um para vários usuários ou de vários 
para vários. Dispositivos como hubs, switches devem 
participar das trocas de informação. O desempenho 
do sistema inteiro depende do desempenho da rede. 
 Videoconferência: Discussões em grupo ou de vários 
para vários como se estivessem no mesmo local. Os 
dados de áudio e vídeo são transportados 
separadamente em sessões RTP. A separação é 
necessária para permitir que cada participante da 
conferência receba apenas um tipo de mídia a sua 
escolha. 
 Tradutores: O protocolo RTP suporta o uso de 
tradutores e mixers para modificar o pacote do fluxo 
RTP. Tradutores são usados para mudar o tipo de 
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payload (formato do arquivo). Se o usuário mantiver 
uma videoconferência em MPEG com 1,5Mbit/s e o 
outro participante está conectado a 1Mbit/s talvez 
essa largura de banda seja insuficiente para a 
transmissão em tempo real sendo necessária a troca 
do formato de vídeo para outro de tamanho menor 
(H.261, com 256kbit/s). 
 Mixers: A função do mixer é ressincronizar pacotes de 
áudio para reconstruir sequências que foram 
enviadas, ou seja, converter várias rajadas de dados 
em uma só rajada e codificar os dados com um 
padrão mais apropriado a baixas velocidades. 
 
 
10. Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) 
 
O RTP permite a transmissão de apenas um tipo de 
mensagem, uma que transporta dados da origem ao destino. 
Em muitos casos, existe a necessidade de outros tipos de 
mensagens numa sessão, como, por exemplo, mensagens que 
controlam o fluxo e a qualidade dos dados e possibilitem ao 
receptor enviar feedback para a fonte ou fontes. O RTCP é um 
protocolo projetado para esta finalidade. 
 
O RTCP dispõe de cinco tipos de mensagens: 
 Sender report 
 Receiver report 
 Source description message 
 Bye message 
 Application-specific message 
 
Uma mensagem Sender report é transmitida periodicamente 
pelos transmissores ativos numa sessão multimídia para 
reportar estatísticas de transmissão e recepção de pacotes 
RTP enviados durante um período. Um registro de timestamp 
incluso é particularmente importante quando áudio e vídeo 
são transmitidos juntos (transmissões de áudio e vídeo 
utilizam timestamps relativos distintos). 
 
Uma mensagem Receiver report informa ao emissor e 
receptores sobre a qualidade dos serviços de rede. 
 
Uma fonte envia periodicamente mensagens Source 
description para reportar informações adicionais sobre ela 
própria. Essas informações adicionais podem incluir o nome, 
endereço de e-mail, número de telefone e endereço do 
proprietário ou controlador da fonte. 
 
Uma fonte envia mensagens Bye para encerrar uma sessão 
multimídia. Uma mensagem Bye também é muito útil para o 
mixer. 
 
Uma mensagem APP – Application-Specific Message, é um 
pacote para uma aplicação que queira utilizar novas aplicações 
(não definidas no padrão). Permite a definição de um novo 
tipo de mensagem. 
 
O protocolo RTCP, do IETF, é baseado no envio periódico de 
pacotes de controle a todos os participantes da conexão 
(chamada), usando o mesmo mecanismo de distribuição dos 
pacotes de mídia (Voz). Desta forma, com um controle mínimo 
é feita a transmissão de dados em tempo real usando o 
suporte dos pacotes UDP (para Voz e controle) da rede IP. 
O protocolo RTCP, assim como o RTP, não utiliza uma porta 
UDP conhecida. Utiliza uma porta temporária, ímpar, de 
número imediatamente posterior ao da porta RTP selecionada 
pelo protocolo UDP. 
 
 
11. Session Initiation Protocol (SIP) 
 
O protocolo SIP, estabelece o padrão de sinalização e controle 
para chamadas entre terminais que não utilizam o padrão 
H.323, e possui os seus próprios mecanismos de segurança e 
confiabilidade. Trata-se de um protocolo da camada de 
Aplicação, baseado em texto, assim como o HTTP. 
 
O objetivo do SIP é fornecer protocolo de sinalização e 
estabelecimento de chamada para comunicações baseadas em 
IP que podem fornecer um grande conjunto de funções de 
processamento de chamadas presentes na RPTC. O SIP foca no 
estabelecimento da chamada e na sinalização. Redes 
telefônicas SIP geralmente operam com a Sinalização por 
Canal Comum n
o
 7, SS7. 
12 
 
 
Estabelece recomendações para serviços adicionais tais como 
transferência e redirecionamento de chamadas, identificação 
de chamadas (chamado e chamador), autenticação de 
chamadas (chamado e chamador), conferência, entre outros. 
 
As aplicações SIP rodam em RTP. Parâmetros como port 
number, protocolos e Codecs são negociados pelo protocolo 
de descrição de sessão, SDP – Session Description Protocol, 
transportado no corpo do pacote SIP. 
 
Algumas características do SIP são: 
 Estabelecimento, modificação e encerramento de 
chamadas e sessões multimídia além de poder 
convidar pessoas e máquinas como servidores de 
armazenamento. 
 Utiliza endereçamento através de e-mail, podendo 
localizar o estilo definido pelo usuário. 
 O proxy SIP (servidor SIP) pode ramificar o INVITE 
(convite) para múltiplos endereços, envolvendo 
múltiplos usuários. Desta forma há uma redução e 
economia no tempo de estabelecimento de uma 
chamada. 
 No caso do SIP sobre o protocolo UDP, o esquema de 
transmissão é usado para otimizar a confiabilidade do 
protocolo. 
 Suporta tanto uma sessão multicast quanto sessão 
unicast. 
 Pode iniciar chamadas usando os recursos do MCU 
(Mutipoint Control Unit). 
 Gateways de telefonia sobre internet que conectam 
RPTC e podem usar o SIP para estabelecer chamadas 
entre elas.Sua utilização é similar ao conjunto H.323, embora utilize 
como suporte para as suas mensagens os pacotes UDP da rede 
IP. 
 
A figura a seguir apresenta o funcionamento do protocolo SIP. 
 
 
Figura 10: Funcionamento do protocolo SIP 
 
O SIP utiliza o conceito de convidar participantes em sessões, e 
estas sessões podem ser anunciadas pelo Protocolo de 
Anunciação de Sessão – Session Announcement Protocol – 
SAP. Assim como o H.323, o SIP distribui a inteligência de 
originar chamadas pela rede. Tais dispositivos são 
denominados agentes do usuário – User Agents – UA’s. 
 
Existem dois tipos de UA’s: 
 User Agent Clients – UAC: iniciam a conexão 
enviando uma mensagem INVITE; 
 User Agent Servers – UAS: respondem às mensagens 
INVITE. 
 
UA’s incluem telefones IP. Quando o telefone IP origina uma 
chamada ele é um UAC. No entanto, quando um telefone IP 
recebe uma chamada, comporta-se como um UAS. 
 
A figura a seguir apresenta a arquitetura SIP. 
 
 
Figura 11: Arquitetura SIP 
 
Dentre os servidores SIP encontram-se: 
 Proxy server: realiza o encaminhamento para uma 
UAC; 
13 
 
 Registrar server: registra a localização dos atuais 
clientes; 
 Redirect server: informa ao UA o próximo servidor a 
contatar; 
 Location server: executa a resolução de endereço 
para o proxy SIP e redireciona. 
 
O SIP utiliza texto em claro para o envio de mensagens, o que 
auxilia na manutenção e correção de defeitos na rede por 
parte dos administradores. 
Os dois tipos de mensagens são: 
 Request: é a mensagem do cliente para o servidor; 
 Response: é a mensagem do servidor para o cliente. 
 
Uma request pode ser um INVITE, que requisita a participação 
em uma sessão, ou um BYE, que desconecta a presente 
chamada. Mensagens típicas do HTTP, como “404 error” ou 
“500 error” também são utilizadas em um ambiente SIP. 
 
A figura a seguir apresenta a mensagem Invite, dentro do 
protocolo SIP. 
 
 
Figura 12: Mensagem Invite no SIP 
 
A figura a seguir apesenta a resposta à mensagem Invite, no 
SIP. 
 
Figura 13: Resposta ao Invite 
 
A figura a seguir apresenta uma sessão SIP via servidor proxy. 
 
 
Figura 14: Sessão SIP via servidor proxy 
 
A figura a seguir apresenta um Request via servidor Redirect. 
 
 
Figura 15: Mensagem Request via servidor Redirect 
 
A figura a seguir apresenta uma sessão SIP via servidor 
Redirect. 
 
 
Figura 16: Sessão SIP via servidor Redirect 
 
Os endereços SIP incluem: username, password, hostname, 
endereço IP, número do telefone. 
 
14 
 
As portas utilizadas pelo SIP incluem 5060 para sinalização não 
encriptada e 5061 para tráfego encriptado com TLS – 
Transport Layer Security. 
 
O SIP sobre TCP tem uma vantagem significativa sobre o UDP 
em dispositivos móveis. Isto é devido ao uso do NAT, e como 
as entradas da tabela do NAT em um roteador sem fio ou no 
roteador da célula do provedor de serviço são geralmente 
atualizadas muito mais rápido em UDP do que em TCP. 
 
Considerando-se que é necessário manter-se a mesma entrada 
da tabela do NAT para confiavelmente obter-se a recepção de 
chamadas, o SIP deve periodicamente enviar atualizações para 
manter as entradas da tabela do NAT. A frequência necessária 
de tais atualizações é muito maior no UDP (provavelmente a 
cada 30 segundos) do que no TCP (talvez a cada 15 minutos), 
resultando assim, em um maior uso da bateria do dispositivo 
móvel, aumentando o consumo e reduzindo a autonomia. 
Assim, quando ocorre uma reclamação sobre o consumo de 
bateria em cliente VoIP, é provavelmente devido ao cliente 
estar utilizando UDP. Portanto, para dispositivos móveis o TCP 
é vantajoso em relação ao UDP. 
 
O SIP apresenta os melhores resultados quando a sinalização e 
o controle são TCP, mas o tráfego de dados de voz é UDP. 
 
 
12. H.323 Packet Based Multimedia Communications 
Systems 
 
O padrão H.323 é um padrão desenvolvido pelo ITU para 
possibilitar que telefones da rede de telefonia pública 
convencional se comuniquem com computadores 
(denominados terminais H.323) conectados à Internet. 
 
É um conjunto de protocolos verticalizados para sinalização e 
controle da comunicação entre terminais que suportam 
aplicações de áudio (Voz), vídeo ou comunicação de dados 
multimídia. 
 
Os pacotes de dados H.323 acrescentam cabeçalho com 
marcação do tempo e informações de transmissão permitindo 
a reordenação dos pacotes e eliminação de pacotes 
duplicados, sincronização de áudio e vídeo, tornando possível 
uma comunicação contínua com atrasos aceitáveis. 
 
A figura a seguir apresenta os protocolos H.323 nos protocolos 
TCP e UDP. 
 
Áudio Controle e Sinalização 
Código de 
compressão 
 
RTCP 
 
H.225 
 
Q.931 
 
H.245 
RTP 
UDP TCP 
IP 
Figura 17: Protocolos H.323 
 
O protocolo H.323 utiliza os protocolos G.711 ou G.723.1 para 
compressão de dados. 
 
O protocolo H.245 permite que as partes negociem o método 
de compressão a ser utilizado. Realiza controle da chamada, 
incluindo a troca de capacidades do Gateway, como, por 
exemplo, quais os codec’s suportados nas terminações do 
sistema. 
 
O protocolo Q.931 é utilizado durante as fases de 
estabelecimento e encerramento de sessões. 
 
O protocolo H.225 estabelece a chamada e as funções de RAS 
– Registration/ Authentication / Status. 
 
Outros protocolos incluem: 
 
 T.120: fornece suporte para comunicações multi 
ponto em tempo real. 
 T.38: como retransmitir sinais de fax. 
 H.235: segurança em sistemas H.323. 
 
A tabela a seguir apresenta a comparação entre os protocolos 
H.323 e SIP. 
 
Tabela 2: Comparação dos protocolos H.323 e SIP. 
15 
 
Assunto H.323 SIP 
Desenvolvedores ITU-T IETF 
Compatibilidade com RTPC Grande Maior 
Sinalização Sim Sim 
Formato mensagem Binário ASCII 
Transporte de mídia RTP/RTCP RTP/RTCP 
Conferências multimídia Sim Não 
Chamadas 
multiparticipante 
Sim Sim 
Endereçamento Máquina ou 
número do 
telefone 
URL 
Terminação da chamada Explicita ou por 
terminação 
TCP 
Explicita 
ou por 
timeout 
Criptografia Sim Sim 
Rede no mundo Disponível 
universalmente 
Em 
expansão 
 
 
13. Media Gateway Control Protocol (MGCP) 
 
O protocolo MGCP, definido através de recomendação RFC 
2705 do IETF, é usado para controlar as conexões (chamadas) 
nos GW's presentes nos sistemas VoIP. O MGCP implementa 
uma interface de controle usando um conjunto de transações 
do tipo comando - resposta que criam, controlam e auditam as 
conexões (chamadas) nos GW's. 
 
Estas mensagens usam como suporte os pacotes UDP da rede 
IP, e são trocadas entre os GC's e GW's para o 
estabelecimento, acompanhamento e finalização de 
chamadas. 
 
O MGCP tem como finalidade principal a simplificação do uso 
da tecnologia VoIP, eliminando a necessidade de terminais 
complexos para a Telefonia IP, reduzindo significativamente os 
custos. Sua transmissão pode ser feita através do RTP usando 
o UDP sobre uma rede TCP/IP, redes ATM além de conexões 
internas, ou seja, conexões que terminam em um gateway, 
mas são imediatamente roteadas sobre uma rede de 
telefones. 
 
 
14. Media Gateway Control Protocol (MEGACO) 
 
O protocolo MEGACO é resultado de um esforço conjunto do 
IETF e do ITU-T. O texto da definição do protocolo e o mesmo 
para o Draft IETF e a recomendação H.248, e representa uma 
alternativa ao MGCP e outros protocolos similares. 
 
Este protocolo foiconcebido para ser utilizado para controlar 
GW's monolíticos (um único equipamento) ou distribuídos 
(vários equipamentos). Sua plataforma aplica-se a gateway 
(GW), controlador multiponto (MCU) e unidade interativa de 
resposta audível (IVR). Possui também interface de sinalização 
para diversos sistemas de telefonia, tanto fixa como móvel. 
 
Fornece controle centralizado de serviços e comunicação 
multimídia baseadas em redes IP. É um protocolo que está 
ganhando cada vez mais aceitação devido a sua maior 
capacidade de ajuste que a permitida pelo H.323 e enfoca os 
requisitos técnicos e os recursos de conferência multimídia 
omitidos pelo MGCP. 
 
Este protocolo define o meio de comunicação entre o Media 
Gateway, que converte dados do formato adequado para uma 
rede de circuito comutado, para o tipo de dados adequado à 
uma rede de comutação de pacotes, e para o controlador de 
mídia. O MGCP pode ser utilizado para estabelecer, manter e 
terminar chamadas entre pontos múltiplos. 
Megaco e H.248, referem-se à uma versão avançada do MGCP. 
 
O MGCP e o modelo Megaco / H.248 removem o controle da 
sinalização do gateway e o coloca no Media Gateway 
Controller, que pode então controlar múltiplos gateways. 
 
O MGCP foi criado a partir de dois outros protocolos, o 
Internet Protocol Device Control – IPDC, e o Simple Gateway 
Control Protocol – SGCP. Definido na RFC 2705, o MGCP 
especifica um protocolo na Camada de Aplicação, que utiliza 
16 
 
um modelo mestre – escravo, no qual o controlador do 
gateway de mídia é o mestre. 
 
O MGCP torna possível para o controlador determinar a 
localização de cada ponto terminal de comunicação (endpoint) 
e suas capacidades de mídia de modo que um grau de serviço 
pode ser escolhido que seja possível para todos os 
participantes. 
 
A última versão do Megaco / H.248 do MGCP suporta mais 
portas por gateway, bem como múltiplos gateways, e 
multiplexação no domínio do tempo (TDM) e comunicação por 
transferência assíncrona – ATM. 
 
 
Figura 18: Estrutura dos protocolos na rede. 
 
 
15. Internet 
 
Os sistemas de telefonia IP tornam-se viáveis na medida em 
que alguma garantia de qualidade de serviço (QoS) possa ser 
obtida da rede IP onde eles são implementados. 
 
Quando essa rede é usada exclusivamente pelo provedor para 
fornecimento de serviços de dados e/ou VoIP, com 
gerenciamento e engenharia de rede adequada, o QoS pode 
ser ajustado para atender aos requisitos de todos os serviços 
ofertados, inclusive VoIP com qualidade. 
Há, entretanto, entre os provedores de serviços, e mesmo no 
mercado corporativo, a busca por soluções de menor custo 
para dados e Voz. E nessa busca a Internet, com as suas 
características de custo baixo e infra estrutura "pública", surge 
como alternativa a ser considerada. 
 
A questão principal que se coloca é o QoS da Internet. A 
arquitetura da Internet é composta por um número muito 
grande de redes de diversos provedores e outras entidades 
comerciais ou não, sem um responsável efetivo pelo controle 
da banda fornecida ou utilizada e sua consequente qualidade 
de serviço. 
 
Para aplicações de tempo real com mídias do tipo áudio (Voz) 
ou vídeo, não se pode garantir disponibilidade de banda e 
mesmo a disponibilidade da rede. 
 
 
16. CODEC G.729 
 
Para a transmissão de voz nos sistemas de telecomunicações 
atuais é necessário codificá-la usando um CODEC. 
Analisaremos em seguida o codec de áudio G.729, fazendo 
algumas comparações com outros codecs e expondo as suas 
aplicações na codificação de voz em aplicações VoIP e entre 
centrais de operadoras telefônicas. 
 
Mesmo com o avanço das telecomunicações ainda há uma 
limitação na taxa de transmissão em alguns tipos de 
aplicações. Um dos principais casos são as aplicações 
multimídia em tempo real, como áudio conferência, 
videoconferência e ligações telefônicas através da internet. 
Nessas aplicações a perda da qualidade da informação é 
tolerável, mas o atraso no envio dessas informações não. 
Nesse contexto a codificação da imagem ou som é muito 
importante, pois ela é que vai definir a taxa de transmissão 
necessária. Essa taxa também é chamada de bit rate. 
Abordaremos em a tecnologia utilizada no processo de 
digitalização da voz utilizando o codec G.729 e a sua relação 
entre qualidade de voz e banda necessária. 
 
Codec é um hardware ou um software que codifica e 
decodifica sinais. Essa palavra é uma combinação de 
codificador / decodificador. O codec implementa um algoritmo 
de compressão de sinais sendo responsável por transformar a 
um sinal analógico em uma sequência de bits. A codificação é 
17 
 
feita fazendo amostragens periódicas no sinal, no caso do 
codec G.729, sinais de voz. O sinal codificado é um sinal digital. 
 
O codec G.729 foi desenvolvido pela empresa Sipro e 
padronizado em 1996 por recomendação da ITU-T. Para 
utilização deste codec é necessário o pagamento de 
licença/royalties. 
 
Este codec era utilizado a princípio para codificar a voz em 
redes Frame Relay. 
 
 
16.1 Funcionamento do CODEC 
 
Na digitalização da voz, o codec é responsável por fazer o 
tratamento das amostras PCM (modulação por código de 
pulso) para comprimi-las para a transmissão. Essa codificação 
geralmente é feita aplicando uma função matemática sobre o 
sinal amostrado. 
 
Existem basicamente três tipos de codificação: onda, fonte e 
híbrida. 
 Codificação de onda 
Este tipo de codec mapeia o sinal original no domínio tempo 
usando os bits do sinal digital, que são representações do sinal 
já amostrado e quantizado. Geralmente esses tipos de codec 
geram bit rates elevados, mas contrapartida, obtém os 
melhores índices de qualidade de voz (MOS). Exemplos de 
codec deste tipo são PCM e ADPCM, como o G.711. 
 Codificação de fonte 
A codificação é feita por análise de pequenos grupos de 
amostra PCM. Geralmente um frame dessa família tem entre 
10 e 20 ms de duração, e contém entre 80 e 160 amostras 
PCM. Estes tipos de codec têm um bit rate muito pequeno, da 
ordem de 1 a 3 kbps e baixa qualidade de voz (MOS). São 
usados em situações onde a qualidade na voz não é 
importante, somente a inteligibilidade é necessária. 
Geralmente é utilizado em aplicações militares. 
 Codificação híbrida 
A codificação hibrida é usada combinando aspectos da 
codificação de onda e de fonte. Os codec deste tipo utilizam 
um modelo de predição não linear. Um exemplo de codec de 
codificação hibrida é o G.729. 
 
 
16.2 Especificações do codec G.729 
 
O codec G.729 requer um filtro de entrada para o sinal 
analógico conforme recomendação G.712 do ITU-T. A uma 
taxa de 8000 amostras por segundo os sinais de áudio são 
codificados em quadros de 10 ms cada, com um atraso de 15 
ms, com um bit rate de 8 kbps. O codec G.729 utiliza o 
algoritmo de codificação CS-ACELP. 
 
O algoritmo CS-ACELP (predição linear por excitação com 
código algébrico) é baseado num modelo de predição linear. 
Esse modelo considera o sinal de voz como um sinal quase-
estacionário, considerando-se um espaço de tempo de 10 ou 
20 ms no processo de amostragem. 
 
O sinal de entrada é comparado com um dicionário. Existem 
dois dicionários, um de conteúdo fixo e outro de conteúdo 
adaptativo. A busca por melhor excitação segue o modelo de 
análise por síntese, em que pequenos trechos do sinal são 
sintetizados e comparados com um sinal alvo. 
 
O codec G.729 trabalha com amostras de 10 ms do sinal. Isso 
gera 80 amostras do sinal por segundo. Esse modelo obtém os 
parâmetros decada amostra e 5 ms depois são obtidos os 
ganhos e os índices dos dicionários que vão alterar a amostra. 
O ganho e o índice são enviados ao codificador que está com a 
amostra. 
 
No estudo da transmissão de voz há uma medida denominada 
Mean Opinion Score (MOS). Essa medida de qualidade de voz 
é feita de forma subjetiva, pois pessoas julgam a qualidade da 
transmissão da voz ao conversarem ou ao ouvirem amostras 
de voz. Após estes testes, os sujeitos irão qualificar a 
qualidade da voz de acordo com a seguinte escala: 5 
Excelente, 4 Bom, 3 Razoável, 2 Pobre, 1 Mau. 
 
Na avaliação MOS o codec G.729 CS-ACELP chega a 3,92. 
 
18 
 
 
16.3 Variações do codec G.729 
 
O codec G.729 tem 4 variações da versão padrão: 
 G.729A: Compatível e muito similar com a versão 
padrão do G.729, tem bit rate de 8 kbps e usa o 
algoritmo CS-ACELP. Na versão G.729A foi modificado 
a forma de codificar os sinais. Isso tornou o 
processamento do sinal mais leve e diminuiu o atraso 
referente à codificação. 
 G.729B: Compatível e muito similar com a versão 
padrão do G.729, tem bit rate de 8 kbps e usa o 
algoritmo CS-ACELP. Nessa versão foi adicionado o 
VAD (Voice Activity Detection). Nessa versão o 
algoritmo detecta quando há silencio na conversação. 
Então na codificação é adicionado um ruído de 
conforto. Ele é adicionado para que durante o silêncio 
da conversação os usuários não pensem que a ligação 
caiu. 
 G.729D: Possui um bit rate de 6,4 kbps. Mas 
acompanhando a queda do bit rate, a qualidade da 
voz também diminui. 
 G.729E: Teve um aumento no bit rate para 11,8 kbps, 
no número de instruções por segundo (MIPS) que foi 
para 25 e na qualidade da voz. 
 
 
16.4 Comparação com outros CODECs 
 
Apresentaremos a seguir uma comparação entre o CODEC 
G.729 e o ILBC e o G.711 (PCM/redes plessiócronas) 
 
 G.729 e ILBC 
 O codec G.729 tem um bit rate menor que o gerado 
pela utilização do codec ILBC que é de 13,3kbps a 
15,2kbps. Esse bit rate varia conforme a duração dos 
quadros (20 ms e 30 ms respectivamente). A 
avaliação MOS do ILBC é de 3,8 para bit rate de 
13,3kbps ou 3,9 para 15,2kbps. Verificando essas 
informações o uso do codec G.729 mostrasse mais 
interessante. Mas o padrão G.729 necessita de quase 
22 MIPS (Milhões de operações por minuto) para 
codificar. Enquanto o ILBC é mais econômico no 
processamento necessitando somente 8 MIPS. Para 
utilizar-se o G.729 é necessária uma licença de uso. 
Nesse quesito o ILBC é mais vantajoso pois é um 
codec aberto. 
 G.729 e G.711 
 O codec G.711 na avaliação MOS chegou a 4,1 sendo 
superior ao G.729 que chegou até 3,92. O codec 
G.711 gera um bit rate de 64 kbps. O que para 
algumas aplicações torna ele sem utilidade em 
aplicações VoIP. Nesse quesito o codec G.729 tem 
imensa vantagem sobre o G.711. Mas uma vantagem 
do G.711 é que ele gera somente 0,7 MIPS no 
processador. 
 
 
16.5 Aplicações 
 
O codec G.729 foi feito a princípio para utilização em redes de 
comutação por circuito como ISDN ou Frame Relay. No início 
era usado para codificação do áudio entre as centrais das 
operadoras de telefonia. 
 
Atualmente, o G.729 é o codec mais utilizado em aplicações 
VoIP, sendo encontrado em equipamentos e aplicativos VoIP, 
videoconferência e teleconferência, mensagem unificada, 
telefonia de Internet, e outros aplicativos onde a qualidade de 
serviço, atraso e largura de banda são importantes. 
 
 
17. Voice CODEC Bandwidth 
 
Veremos em seguida o cálculo da largura de banda para VoIP e 
alguns parâmetros de cálculo. Um dos mais importantes 
fatores a se considerar no projeto de uma rede de pacotes de 
voz é o adequado planejamento da capacidade. A largura de 
banda é o fator mais crítico a ser considerado no projeto e 
manutenção das redes de pacotes de voz, para obter-se uma 
boa qualidade do serviço. 
 
Uma ferramenta disponível na Internet, apenas para usuários 
registrados, é o TAC – Voice Bandwidth Codec Calculator. Esta 
19 
 
ferramenta permite o cálculo da largura de banda necessário 
para a transmissão de pacotes de voz. 
 
Para o cálculo da largura de banda consideram-se as seguintes 
suposições: 
 40 bytes para cabeçalho IP (20 bytes) / User 
Datagram Protocol (UDP) (8 bytes) / Real-Time 
Transport Protocol (RTP) (12 bytes). 
 O Compressed Real-Time Protocol (cRTP) reduz o 
cabeçalho do IP/UDP/RTP para 2 a 4 bytes (cRTP não 
está disponível na Ethernet). 
 6 bytes para o cabeçalho do Multilink Point-to-Point 
Protocol (MP) ou para o cabeçalho do Frame Relay 
Forum (FRF).12 Layer 2 (L2). 
 1 byte para a flag end-of-frame nos quadros MP and 
Frame Relay. 
 18 bytes para os cabeçalhos Ethernet L2, que incluem 
4 bytes do Frame Check Sequence (FCS) ou do Cyclic 
Redundancy Check (CRC). 
 
A tabela a seguir contém os cálculos para os tamanhos de 
payload de voz default no Cisco CallManager ou Cisco IOS
®
 
Software H.323 gateways. Para cálculos adicionais, o que inclui 
tamanhos diversos de payload de voz e outros protocolos, tais 
como Voice over Frame Relay - VoFR) e Voice over ATM - 
VoATM), utilizar a ferramenta TAC Voice Bandwidth Codec 
Calculator (apenas usuários registrados). 
 
 
 
 
Tabela 3: Cálculo da largura de banda 
Codec Information Bandwidth Calculations 
Codec & Bit 
Rate (kbps) 
Codec 
Sample Size 
(bytes) 
Codec 
Sample 
Interval 
(ms) 
Mean 
Opinion 
Score 
(MOS) 
Voice 
Payload 
Size 
(bytes) 
Voice 
Payload 
Size (ms) 
Packets 
Per 
Second 
(PPS) 
Bandwidth 
MP or 
FRF.12 
(kbps) 
Bandwidth 
w/cRTP MP 
or FRF.12 
(kbps) 
Bandwidth 
Ethernet 
(kbps) 
G.711 (64 
kbps) 
80 10 4.1 160 20 50 82.8 67.6 87.2 
G.729 (8 kbps) 10 10 3.92 20 20 50 26.8 11.6 31.2 
G.723.1 (6.3 
kbps) 
24 30 3.9 24 30 33.3 18.9 8.8 21.9 
G.723.1 (5.3 
kbps) 
20 30 3.8 20 30 33.3 17.9 7.7 20.8 
G.726 (32 
kbps) 
20 5 3.85 80 20 50 50.8 35.6 55.2 
G.726 (24 
kbps) 
15 5 20 50 42.8 27.6 47.2 
G.728 (16 
kbps) 
10 5 3.61 60 30 33.3 28.5 18.4 31.5 
G722_64k (64 
kbps) 
80 10 4.13 160 20 50 82.8 67.6 87.2 
ilbc_mode_20 
(15.2kbps) 
38 20 NA 38 20 50 34.0 18.8 38.4 
ilbc_mode_30 
(13.33kbps) 
50 30 NA 50 30 33.3 25.867 15.73 28.8 
 
 
20 
 
Explicação dos termos 
Codec Bit 
Rate 
(Kbps) 
Baseado no Codec, este é o número de bits por 
segundo que devem ser transmitidos a fim de 
entregar a chamada de voz (codec bit rate = codec 
sample size / codec sample interval). 
Codec 
Sample 
Size 
(Bytes) 
Basedo no codec, este é o número de bytes 
capturado pelo Digital Signal Processor - DSP) a 
cada intervalo de amostra do codec. Por exemplo, 
o codec G.729 opera em intervalos de amostras de 
10 ms, o que corresponde a 10 bytes (80 bits) por 
amostra na taxa de dados (bit rate) de 8 kbps. 
(codec bit rate = codec sample size / codec sample 
interval). 
Codec 
Sample 
Interval 
(ms) 
Este é o intervalo da amostra na qual o codec 
opera. Por exemplo, o codificador G.729 opera com 
intervalos de amostra de 10 ms, o que corresponde 
a 10 bytes (80 bits) por amostra na bit rate de 8 
kbps. (codec bit rate = codec sample size / codec 
sample interval). 
Mean 
Opinion 
Score 
(MOS) 
MOS is a system used to grade the voice quality of 
telephone connections. With MOS, a wide range of 
listeners judge the quality of a voice sample on a 
scale of one (bad) to five (excellent). The scores are 
averaged in order to provide the MOSfor the 
codec. 
Voice 
Payload 
Size 
(Bytes) 
The voice payload size represents the number of 
bytes (or bits) that are filled into a packet. The 
voice payload size must be a multiple of the codec 
sample size. For example, G.729 packets can use 
10, 20, 30, 40, 50, or 60 bytes of voice payload size. 
Voice 
Payload 
Size (ms) 
The voice payload size can also be represented in 
terms of the codec samples. For example, a G.729 
voice payload size of 20 ms (two 10 ms codec 
samples) represents a voice payload of 20 bytes [ 
(20 bytes * 8) / (20 ms) = 8 kbps ] 
PPS 
PPS represents the number of packets that need to 
be transmitted every second in order to deliver the 
codec bit rate. For example, for a G.729 call with 
voice payload size per packet of 20 bytes (160 bits), 
50 packets need to be transmitted every second 
[50 pps = (8 kbps) / (160 bits per packet) ] 
 
These calculations are used: 
 Total packet size = (L2 header: MP or FRF.12 or Ethernet) + 
(IP/UDP/RTP header) + (voice payload size) 
 PPS = (codec bit rate) / (voice payload size) 
 Bandwidth = total packet size * PPS 
 
Sample Calculation 
For example, the required bandwidth for a G.729 call (8 Kbps 
codec bit rate) with cRTP, MP, and the default 20 bytes of 
voice payload is: 
 Total packet size (bytes) = (MP header of 6 bytes) + 
(compressed IP/UDP/RTP header of 2 bytes) + (voice 
payload of 20 bytes) = 28 bytes 
 Total packet size (bits) = (28 bytes) * 8 bits per byte = 
224 bits 
 PPS = (8 kbps codec bit rate) / (160 bits) = 50 pps 
 Note: 160 bits = 20 bytes (default voice payload) * 8 
bits per byte 
 Bandwidth per call = voice packet size (224 bits) * 50 
pps = 11.2 kbps 
 
 
 Configure Voice Payload Sizes in Cisco CallManager 
and Cisco IOS Gateways. 
 The voice payload size per packet can be configured 
in Cisco CallManager and Cisco IOS gateways. 
 
 If the Cisco IOS gateway is configured in Cisco 
CallManager as a Media Gateway Control Protocol 
(MGCP) gateway, all the codec information (codec 
type, payload size, voice activity detection, and so on) 
is controlled by Cisco CallManager. 
 
 In Cisco CallManager, the voice payload size per 
packet is configurable on a system wide basis. This 
attribute is set in Cisco CallManager Administration 
(Service > Service Parameters > select_server > Cisco 
CallManager) with these three service parameters: 
21 
 
 PreferredG711MillisecondPacketSize - (Default 
setting: 20 ms. Available settings: 10, 20, and 30 ms.) 
 PreferredG729MillisecondPacketSize - (Default 
setting: 20 ms. Available settings: 10, 20, 30, 40, 50, 
and 60 ms.) 
 PreferredG723MillisecondPacketSize - (Default 
setting: 30 ms. Available settings: 30 and 60 ms.) 
 
In Cisco CallManager, the voice payload size is configured in 
terms of milliseconds (ms) samples. Based on the codec, this 
table maps some ms samples to the actual payload size in 
bytes. 
 
 
 
 
Tabela 4: Características dos CODEC’s 
Codec 
Voice 
Payload Size 
(ms) 
Voice 
Payload Size 
(Bytes) 
Comments 
G.711 
20 ms 
(default) 
160 Bytes 
Notice that the codec 
bit rate is always 
maintained. For 
example: G.711 codec 
= [240 bytes * 
8(bits/bytes)] / 30 ms 
= 64 kbps 
30 ms 240 Bytes 
G.729 
20 ms 
(default) 
20 Bytes 
30 ms 30 Bytes 
G.723 
30 ms 
(default) 
 
In Cisco IOS gateways, a feature is added in Cisco IOS Software 
Release 12.0(5)T that allows the voice payload size (in bytes) 
for VoIP packets to be changed through the CLI. The new 
command syntax follows: 
Cisco-Router(config-dial-peer)#codec g729r8 bytes ? 
 
Each codec sample produces 10 bytes of voice payload. 
 
Valid sizes are: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 
130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230 
 
Any other value within the range will be rounded down to 
nearest valid size. 
 
<10-230> Choose a voice payload size from the list above 
 
Impact of a Change to Voice Payload Sizes 
The number of codec samples per packet is another factor that 
determines the bandwidth and delay of a VoIP call. The codec 
defines the size of the sample, but the total number of 
samples placed in a packet affects how many packets are sent 
per second. 
When you increase the voice payload size the VoIP bandwidth 
reduces and the overall delay increases. This example 
illustrates this: 
 G.729 call with voice payload size of 20 bytes (20 ms): (40 
bytes of IP/UDP/RTP headers + 20 bytes voice payload)* 8 bits 
per byte * 50 pps = 24 kbps 
 G.729 call with voice payload size of 40 bytes (40 ms): (40 
bytes of IP/UDP/RTP headers + 40 bytes voice payload) * 8 bits 
per byte * 25 pps = 16 kbps 
 
Notes: 
- L2 headers are not considered in this calculation. 
- The calculations show that while the payload size is doubled, 
the number of packets per second required is subsequently 
cut in half. 
- As defined in the International Telecommunication Union 
Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) G.114 
specifications, the recommended one-way overall delay for 
voice is 150 ms. For a private network, 200 ms is a reasonable 
goal, and 250 ms must be the maximum. 
 
 
Voice Activity Detection 
 
With circuit-switched voice networks, all voice calls use 64 
kbps fixed-bandwidth links regardless of how much of the 
conversation is speech and how much is silence. With VoIP 
networks, all conversation and silence is packetized. With 
Voice Activity Detection (VAD), packets of silence can be 
suppressed. 
 
22 
 
Over time and as an average on a volume of more than 24 
calls, VAD can provide up to a 35 percent bandwidth savings. 
The savings are not realized on every individual voice call, or 
on any specific point measurement. For the purposes of 
network design and bandwidth engineering, VAD must not be 
taken into account, especially on links that carry fewer than 24 
voice calls simultaneously. Various features such as music on 
hold and fax render VAD ineffective. When the network is 
engineered for the full voice call bandwidth, all savings 
provided by VAD are available to data applications. 
VAD also provides Comfort Noise Generation (CNG). Because 
you can mistake silence for a disconnected call, CNG provides 
locally generated white noise so the call appears normally 
connected to both parties. G.729 Annex-B and G.723.1 Annex-
A include an integrated VAD function, but otherwise performs 
the same as G.729 and G.723.1, respectively. 
 
In Cisco CallManager, VAD can be enabled (it is disabled by 
default) with these service parameters: 
 SilenceSuppressionSystemWide - This parameter selects 
the VAD setting for all skinny endpoints (for example, Cisco IP 
Phones and Skinny gateways) 
 SilenceSuppressionWithGateways - This parameter selects 
the VAD setting for all MGCP gateways. This does not have an 
effect on H.323 gateways. VAD on H.323 gateways must be 
disabled on the gateway. 
 
You can find these service parameters under Cisco 
CallManager Administration (Service > Service Parameters > 
select_server > Cisco CallManager). 
 
RTP Header-Compression or Compressed RTP (cRTP) 
 
Figura 19: Compressão do cabeçalho pelo RTP 
 
All VoIP packets are made up of two components: voice 
samples and IP/UDP/RTP headers. Although the voice samples 
are compressed by the Digital Signal Processor (DSP) and can 
vary in size based on the codec used, these headers are a 
constant 40 bytes in length. When compared to the 20 bytes 
of voice samplesin a default G.729 call, these headers make 
up a considerable amount of overhead. With cRTP, these 
headers can be compressed to two or four bytes. This 
compression offers significant VoIP bandwidth savings. For 
example, a default G.729 VoIP call consumes 24 kb without 
cRTP, but only 12 kb with cRTP enabled. 
Because cRTP compresses VoIP calls on a link-by-link basis, 
both ends of the IP link need to be configured for cRTP. 
In Cisco IOS Software Releases 12.0.5T and earlier, cRTP is 
process-switched, which severely limits the scalability of cRTP 
solutions due to CPU performance. Most of these issues have 
been resolved through various cRTP performance 
improvements introduced in Cisco IOS Software Releases 
12.0.7T through 12.1.2T. This is a summary of the history. 
 cRTP is process-switched in Cisco IOS Software Release 
12.0.5T and earlier. 
 In Cisco IOS Software Release 12.0.7T, and continuing in 
12.1.1T, fast-switching and Cisco Express Forwarding-switching 
support for cRTP is introduced. 
 In Cisco IOS Software Release 12.1.2T, algorithmic 
performance improvements are introduced. 
Moving cRTP into the fast-switching path significantly 
increases the number of RTP sessions (VoIP calls) that VoIP 
gateways and intermediate routers can process. 
 
Heuristics for Compression 
As RTP does not have a distinct packet header of its own, an 
RTP stream (for cRTP) is distinguished from a UDP stream 
(cUDP) by the use of heuristics. The exact heuristics used at 
present in order to detect RTP packets for compression are: 
 The destination port number is even. 
 The destination port number is in the range 16384-32767 
or 49152-65535. 
 The RTP version field is set to two. 
 The RTP extension field is set to zero. 
 
23 
 
Para o cálculo da largura de banda do CODEC precisamos dos 
seguintes dados: 
 Tempo de amostragem (frame time); 
 Tamanho da amostra, em bytes (frame size). 
A indicação do CODEC escolhido, a eficiência do VAD (Voice 
Activity Detector) assim como os dados indicados acima são 
feitas no quadro “2. CODEC” do Calculador VoIP. O VAD indica 
a redução da largura de banda caso seja ativado, ou seja, se 
VAD = 1 não há redução. 
 
O quadro “3. Empacotamento” do Calculador VoIP permite 
informar os seguintes dados: 
 Número de amostras por pacote (frames/packet ou 
payload); 
 Tamanho do cabeçalho (packet overhead), ou seja, o 
número de bytes do cabeçalho IP/UDP/RTP e da camada 2. 
A expressão da largura de banda LB, expressa em bit/s, 
implementada no calculador VoIP é: 
 
 
[1] 
 
Onde: 
 Tp_a: tempo de amostragem (frame time); 
 Tm_a: Tamanho da amostra em bytes (frame size); 
 N_a: número de amostras por pacote (frames/packet ou 
payload); 
 Cabec (Packet Overhead): número de bytes dos 
cabeçalhos IP/UDP/RTP e da camada 2. 
Os dados configurados inicialmente são para o CODEC G.729 
com a configuração correspondente à primeira linha da Tabela 
5. 
 
 
Tabela 5: Dados de configuração do G.729 para VAD = 1. 
CODEC 
Tm_a 
(bytes) 
N_a 
Tp_a 
(ms) 
IP/UDP/RTP 
Cabeçalho 
(bytes) 
CRTP 
Cabeçalho 
(bytes) 
Camada 
2 
Camada 2 
Cabeçalho 
(bytes) 
Largura de 
Banda 
(kbps) 
G.729 10 2 10 40 0 Ether 14 29.6 
G.729 10 2 10 0 2 Ether 14 14.4 
G.729 10 2 10 40 0 PPP 6 26.4 
G.729 10 2 10 0 2 PPP 6 11.2 
G.729 10 2 10 40 0 FR 4 25.6 
G.729 10 2 10 0 2 FR 4 10.4 
G.729 10 3 10 40 0 Ether 14 22.4 
G.729 10 3 10 0 2 Ether 14 12.3 
G.729 10 3 10 40 0 PPP 6 20.3 
G.729 10 3 10 0 2 PPP 6 10.1 
G.729 10 3 10 40 0 FR 4 19.7 
G.729 10 3 10 0 2 FR 4 9.6 
 
 
24 
 
Para cada tipo de CODEC (exceto o Customizado) há uma 
configuração proposta. 
 
O quadro “4. Largura de Banda” do Calculador VoIP mostra o 
resultado indicando o número de canais, a banda por canal e a 
largura de banda necessária (Banda total). 
 
Caso não houvesse o componente aleatório do atraso (caso 
ideal), a largura de banda VoIP seria suficiente para o 
dimensionamento dos enlaces. 
 
QoS para VoIP II: Análise do Atraso 
 
O atraso na rede na rede em função do tráfego VoIP depende 
do atraso em cada nó e do número de nós entre origem e 
destino. 
 
Para tanto, devem ser observadas as seguintes considerações: 
 Chamamos de Taxa de Serviço o inverso do tempo de 
serviço. Por exemplo, para um enlace E1 a taxa de serviço é de 
2048 kbit/s; 
 A Taxa de Utilização do enlace de saída é definida como a 
razão entre a largura de banda VoIP e a taxa de serviço do 
enlace. Para que uma fila seja estável, ou seja, não cresça 
infinitamente, a taxa de utilização deve ser menor que 1; 
 
 
 
 A variação do tráfego de voz ao longo do tempo e o 
mecanismo de prioridade quando existem outros tráfego além 
do de voz, causam uma variação na distribuição dos pacotes 
que originalmente eram determinísticos. 
Os pacotes VoIP tem prioridade sobre os demais pacotes e 
causam a suspensão da transmissão dos pacotes não-VoIP na 
chegada de um pacote VoIP. 
 
Expressão para o atraso para um nó 
 
O quadro “5. Atraso” do Calculador VoIP é o que apresenta o 
cálculo do atraso. 
 
Seja W a variável aleatória que representa o atraso. P{W > t} é 
o complemento da função de distribuição. Então, para o 
quantil de 10
–6
, por exemplo, queremos determinar t tal que 
P{W > t} = 10
–6
. O calculador VoIP implementa a equação 
abaixo e indica o resultado no campo “Atraso por nó”. 
 
 
 
Expressão para o atraso em função do número de nós 
 
O atraso em um dado nó j é representado pela variável 
aleatória Wj. Os atrasos Wj, j = 1...n são independentes. O 
atraso W de um pacote que atravessa n nós é a soma dos 
atrasos em cada nó, ou seja: W = W1 + W2 + ... + Wn. 
 
Pelo teorema central do limite para n suficientemente grande 
(quando n tende para infinito) W tende para uma distribuição 
Normal com: 
 
 
 
Como o nó é modelado por uma fila M/D/1 precisamos 
conhecer sua média e desvio padrão. As expressões da média 
e desvio padrão são mostradas abaixo. 
 
 
[2] 
 
 
QoS para VoIP II: Exemplo 
Esta seção apresenta um exemplo prático de uso do 
Calculador VoIP. Observe que o Calculador apresentado tem o 
objetivo de, a partir de algumas simplificações práticas, prover 
25 
 
uma forma de cálculo do atraso e da largura de banda VoIP 
para as aplicações mais usuais, sem, contudo, pretender ser 
um estudo acadêmico complexo. 
 
Desta forma, algumas regras práticas foram introduzidas e são 
listadas a seguir: 
 A taxa de utilização de uma rede não deve ser maior que 
0.9 (90%), já que taxas de utilização maiores podem 
comprometer seriamente o seu desempenho, ou mesmo levar 
a um colapso do serviço de rede. Desta forma, recomenda-se 
sempre usar, no máximo, o valor 0.9 (90%) no campo 
Utilização, do quadro “5. Atraso” do calculador; 
 A maioria das redes apresenta 5 ou mais nós e, quanto 
maior for o número de nós, mais a distribuição dos atrasos se 
aproxima de uma distribuição normal. Desta forma, o 
calculador foi implementado considerando que o valor mínimo 
do campo Número de nós do quadro “5. Atraso” deve ser 5. 
Caso o calculador seja usado para redes com um número de 
nós menor que 5, basta usar o valor 5 nesse campo e usar 
como atraso total o valor do campo Atraso por nó 
multiplicado pelo número de nós (1 a 4), conforme seja a 
topologia da rede em análise. 
Considere uma comunicação ponto-a-ponto com dez nós. Use 
o calculador para traçar as curvas da Figura 20 que mostram o 
atraso para diversas utilizações e diversasfontes VoIP. Como 
indicado na introdução, a avaliação do atraso no calculador 
VoIP considera o quantil e não a média. 
 
Considerar: 
 O quantil de 10
-6
 (menos que 1 em 1.000.000 de pacotes 
sofrem o atraso requerido); 
 Que cada fonte VoIP oferece 0.12 Erl; 
 Comunicação ponto-a-ponto com 10 nós; 
 Número de fontes de tráfego: 100, 250 e 500. 
 
 
Figura 20: Atraso ponto-a-ponto, quantil = 10-6. 
 
Referências 
 
[Moreira 06] Moreira de Souza, J., 
Qualidade de Serviço (QoS) II: Desempenho de Tráfego, Jan 
2006, www.teleco.com.br. 
 
[VoIPWestbay] 
http://www.erlang.com/calculator/eipb/. 
 
[VoIPWebtorial] 
http://www.webtorials.com/main/eduweb/voice/traff-
eng/index.htm. 
 
[Karam 01] Karam, M.J., Tobagi F.A., 
Analysis of the Delay and Jitter of Voice Traffic Over the 
Internet, Infocom 2001, 
 
http://citeseer.ist.psu.edu/karam01analysis.html. 
 
[Moreira 07] Moreira de Souza, J., 
QoS para VoIP I: Avaliação da Largura de Banda e do Atraso, 
Dez 2006, www.teleco.com.br. 
 
[Tude 03] Tude, E., 
Tráfego Telefônico, Ago 2003, e Calculador ErlangB do Teleco. 
 
 
Tabela 6: Processos, protocolos e portas 
 
26 
 
TCP Porta UDP Porta 
HTTP 80 SNMP 161 
HTTPS 443 RIP 520 
FTP 20 FTP 21 
DNS 53 DNS 53 
NTP 123 NTPv4 123 
NFSv3 111/2049 
1110/4045 
 NFSv2 111/2049 
1110/4045 
SIP 5060/5061 SIP 5060/5061 
IMAP4 143 
POP3 110 
SMTP 25 
Telnet 23 
SSH 22 
Netbios 139 
 
 
Glossário 
 
ACK – Acknowledgement (resposta enviada por um receptor 
para confirmar o recebimento de dados) 
ADSL – Assymetric Digital Subscriber Line 
ARP – Address Resolution Protocol (utilizado para associar um 
endereço lógico a um endereço físico; no TCP/IP, um 
protocolo para a obtenção do endereço físico de um nó a 
partir do endereço conhecido na Internet) 
ARQ – Automatic Repeat Request (método de controle erros 
pela retransmissão de frames detectados com erros; camada 
de Enlace) 
ATM – Asynchronous Transfer Mode (modo de transferência 
assíncrona de dados em pacotes de comprimento fixo; 
Camada Física) 
 
BOOTP – Bootstrap Protocol (é um protocolo de configuração 
estática do tipo cliente servidor desenvolvido para facilitar o 
mapeamento entre endereços físicos e endereços lógicos; 
carrega informações de configuração a partir de uma tabela ou 
arquivo; used in IP networks to automatically assign na IP 
address to network devices from a configuration server; IPv4 
only; Camada de Aplicação; ver DHCP) 
 
CDN – Content Distribution Network 
CMOT – Common Management Information Protocol over TCP 
CRC – Cyclic Redundant Check (método de detecção de erros 
baseado na interpretação de um padrão de bits como um 
polinômio) 
CS-ACELP – Conjugate-Structure Algebraic Code-Excited Linear 
Prediction 
 
DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol (programa de 
suporte utilizado por outros programas, como o e-mail; 
permite a alocação estática e dinâmica de endereços, que 
pode ser manual ou automática; na alocação estática atua 
como o BOOTP) 
DMT – Discrete Multi Tone 
DNS – Domain Name System (utiliza os serviços de UDP para 
mensagens menores que 512 bytes, caso contrário é utilizado 
o TCP) 
 
E1: hierarquia PCM / PDH, na taxa de 2,048 Mbps. 
 
FEC – Forward Error Correction 
FCS – Frame Check Sequence 
FRAD – Frame Relay assembler/disassembler (dispositivo 
utilizado no Frame Relay para lidar com frames provenientes 
de outros protocolos) 
FTP – File Transfer Protocol (é o protocolo padrão da 
arquitetura TCP/IP utilizado para copiar arquivos de um host 
para outro; utiliza os serviços do TCP; a porta 21 é utilizada 
para conexão de controle e a porta 20 para conexão de dados) 
 
HDLC – High-Level Data Link Control (protocolo orientado a bit 
para comunicação de dados utilizando enlaces ponto a ponto 
ou ponto multiponto; implementa o mecanismo ARQ) 
HSDL – High-bit-rate Digital Subscriber Line 
HTTP – Hyper Text Transfer Protocol 
 
GRE – Generic Routing Encapsulation 
GE – Gateway 
GWK – Gateway keeper 
 
ICMP – Internet Control Message Protocol (foi desenvolvido 
para suprir as deficiências do IP quanto à notificação e 
27 
 
correção de erros, consultas de gerenciamento e de estado 
operacional dos hosts; envia mensagens de consulta e 
correção de erros; sempre envia mensagens de erro para o 
originador da mensagem; como ferramentas de debug citam-
se o ping e o tracert) 
IGMP – Internet Group Management Protocol (protocolo 
envolvido em comunicação multicast; é um protocolo auxiliar 
do IP utilizado para facilitar a transmissão simultânea de uma 
mensagem para um grupo de destinatários) 
IGRP – Interior Gateway Routing Protocol 
IMAP4 – Internet Mail Access Protocol version 4 (protocolo de 
acesso a mensagens de e-mail; é similar ao POP3 mas 
apresenta mais recursos) 
IP – Internetworking Protocol (configura o enlace físico, para 
transportar pacotes IP na Internet; é o mecanismo de 
transmissão utilizado pelos protocolos TCP/IP; é um protocolo 
sem conexão e não confiável que transporta pacotes 
denominados datagramas) 
IPCP – Internet Protocol Control Protocol (um dos protocolos 
NCP, configura o enlace físico – link – para transportar pacotes 
de dados na Internet) 
ISDN – Integrated Services Digital Network (RDSI – Rede Digital 
de Serviços Integrados) 
ISP – Internet Service Providers 
 
LCP – Link Control Potocol (protocolo responsável por 
estabelecer, manter, configurar e encerrar enlaces físicos; 
todos os pacotes LCP são transportados no campo de payload 
do frame PPP) 
LLC – Logical Link Control (subcamada superior da camada de 
enlace responsável pelo controle de fluxo e controle de erros; 
ver MAC) 
LPAD – Light-Weight Directory Access (Protocolo de Aplicação. 
Utilizado para acessar e manter os serviços de implementação 
de diretório) 
 
MAC – Media Access Control (subcamada mais baixa da 
camada de enlace responsável pelo método e o controle de 
acesso para diversos protocolos de rede local) 
MGCP – Media Gateway Control Protocol 
MOS – Mean Opinion Score 
MTA – Mail Transfer Agent (agente de transferência de 
mensagens de correio eletrônico pela Internet) 
MTU – Maximum Transmission Unit (o maior tamanho da 
unidade de dados que determinada rede consegue tratar) 
 
NAK – Negative Acknowledgement 
NAT – Network Address Translation (permite que um usuário 
disponha de um grande número de endereços internos e 
externamente apenas um endereço ou um conjunto pequeno 
de endereços; permite a uma rede privada utilizar um 
conjunto de endereços privados para comunicação interna e 
um conjunto de endereços de Internet global para 
comunicação externa) 
NCP – Network Control Protocol (no PPP, conjunto de 
protocolos de controle que possibilitam o encapsulamento de 
dados provenientes de outros protocolos da camada de rede) 
NCS – Network – based Cell Signalling 
NFS – Network File System 
NGN – Next Generation Network 
NTP – Network Time Protocol (clock synchronization between 
computer system over packet-switching, variable latency data 
networks; it is intended to synchronize all participating 
computers to within a few miliseconds to UTC – Coordeinated 
Universal Time) 
 
PAM – Pulse Amplitude Modulation 
PCM – Pulse Code Modulation (modulação por código de 
pulsos; transforma o sinal de voz analógico em trem de 
64kbps; ver E1) 
PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy (hierarquia digital 
plessiócrona; ver PCM) 
PMTUD – Path MTU Discovery 
POP – Point of