TRABALHO SOBRE VOIP

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REDES CONVERGENTES (VOIP)
Introdução
Para entender a tecnologia VoIP é interessante conhecer um pouco da sua história podendo assim saber de seu surgimento e de suas evoluções.
A tecnologia VoIP surgiu em 1994 com Alan Cohen e Lior Haramaty fundando a Vocaltec, em 1995 a empresa laçou o Internet Phone que viria a ser o primeiro software de VoIP, claro que ele não oferecia toda a qualidade de transmissão que, por exemplo, o Skype2 oferece hoje, mas isso se limita basicamente por causa da largura de banda3 que era oferecida, porém, a partir deste ponto abriu-se as portas para esta tecnologia que vem crescendo bastante atualmente.
VoIP é simplesmente a transmissão de tráfego de voz, que é comprimida e convertida em pacote de dados, via redes de computadores. Toda a tecnologia foi construída em cima do modelo TCP/IP de forma que para o seu uso independam do meio físico. Com essa tecnologia em mãos surgiram diversos softwares, hardwares e protocolos que possibilitam essa comunicação.
 Conceito
A Comunicação de Voz em Redes IP, chamada de VoIP, consiste no uso das redes de dados que utilizam o conjunto de protocolos das redes IP (TCP/UDP/IP) para a transmissão de sinais de voz em tempo real na forma de pacotes de dados.
A sua evolução natural levou ao aparecimento da Telefonia IP, que consiste no fornecimento de serviços de telefonia utilizando a rede IP para o estabelecimento de chamadas e comunicação de voz.
Nessas redes são implementados protocolos adicionais de sinalização de chamadas e transporte de voz que permitem a comunicação com qualidade próxima àquela fornecida pelas redes convencionais dos sistemas públicos de telefonia comutada ou de telefonia móvel.
Digitalização de Sinais de Voz
Nos sistemas tradicionais o sinal de voz utiliza uma banda de 4 kHz, e é digitalizado com uma taxa de amostragem de 8 kHz para ser recuperado adequadamente (Princípio de Nyquist). Como cada amostra é representada por um byte (8 bits, com até 256 valores distintos), cada canal de voz necessita de uma banda de 64 kbit/s (8.000 amostras x 8 bits).
Esta forma de digitalização do sinal de voz atende a recomendação ITU-T G.711 - Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies.
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. O seu uso tem sido possível graças ao desenvolvimento dos processadores de sinais digitais (DSP’s), 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. 
Antes de conhecer os 7 principais protocolos VoIP, é importante entender que a comunicação entre terminais IP ocorre por meio de 2 processos simultâneos: i) Sinalização e controle de chamadas (estabelecimento de chamadas, acompanhamento de chamadas e finalização de chamadas); ii) Processamento de voz (controle do transporte da voz e transporte de mídia). 
Os protocolos VoIP são utilizados nesses processos a fim de estabelecer a ligação IP. Conheça os 7 principais protocolos VoIP.
2.1.1. H.323
O protocolo H.323 é independente dos aspectos relacionados à rede e, portanto, pode ser utilizado com tecnologias como Ethernet, Fast Ehternet, Token Ring e FDDI. Neste protocolo, somente o suporte à mídia de áudio é obrigatório, mas o mesmo também é capaz de lidar com vídeo e dados. É possível, portanto, trabalhar apenas com áudio (telefonia IP), com áudio e vídeo (videoconferências), com áudio e dados e com áudio, dados e vídeo.
2.1. 2. SIP
Este protocolo teve origem em meados de 1990 e surgiu para tornar possível a adição ou a remoção de participantes em uma sessão multicast de forma dinâmica, algo que não era possível no H.323. As maiores características do protocolo SIP são a simplicidade e a independência do protocolo de transporte.
2.1. 3. MGCP
O Media Gateway Control Protocol é utilizado para integrar a arquitetura SS#7 em redes VoIP. Seu sistema é composto por pelo menos um Media Gateway, pelo menos um Signaling Gateway e somente um Call Agent. Aos poucos, o MGCP foi evoluindo e fez com que surgisse o H.248.
2.1. 4. H.248
Conhecido também como Megaco, o H.248 é um padrão desenvolvido a fim de permitir que um MGC (Media Gateway Controller) desempenhe o seu papel em um MG (Media Gateway). Esse protocolo compete diretamente com o MGCP e, ao mesmo tempo, é complementar ao H.323 e também ao SIP.
2.1. 5. IAX
Desenvolvido pelo Digium, o IAX é um protocolo VoIP criado para estabelecer a comunicação entre servidores Asterisk. Trata-se de um protocolo de transporte, assim como o SIP, com a diferença de utilizar apenas uma porta para sinalizar ou fazer streams. O IAX é utilizado não somente em servidores Asterisk, mas também em diversos telefones IP.
2.1. 6. RTP
RTP (Real Time Protocol) é um protocolo utilizado, como o próprio nome indica, em aplicações que funcionam em tempo real como é o caso do VoIP. O controle do sistema é feito pelo RTCP (Real Time Control Protocol). O RTP define como a fragmentação dos dados de áudio deve ser feita e adiciona a cada um desses fragmentos as informações de sequência e seu devido tempo para entrega.
2.1. 7. RTCP
Este protocolo é baseado em envios periódicos de pacotes de controle para todos os participantes de uma chamada (conexão). Ele utiliza o mesmo mecanismo para distribuição de pacotes de voz (mídia). Através do RTCP, a transmissão é realizada em tempo real com um mínimo controle através do suporte a pacotes UDP.
Aplicações 
É crescente o número de soluções em VoIP, um mercado associado à expansão da banda larga. O Brasil já tem mais de 9,1 milhões de usuários do serviço, com cerca de 1 milhão concentrados em empresas. Representando 2% das tradicionais, as linhas fixas VoIP já chegaram a 1,2 milhão e continuam a ser implantadas em ritmo acelerado em micro, pequenas e médias empresas com faturamento bruto anual de até R$ 1,2 milhão. 
A última novidade do setor é o aparelho de PABX IP Virtual, lançado pela Total IP. Estima-se que, na média, as empresas podem obter uma redução de até 60% na conta telefônica. Mas esse índice corresponde apenas ao preço desembocado pelo tráfego de voz, alerta Huber Bernal Filho, diretor da consultoria Telecom. Além da tarifa, a empresa paga pela conexão da banda larga, o que normalmente não é incluído como parte dos custos dos serviços de VoIP. Ele observa também que o preço da tarifa não é tão baixo quando se tratam de ligações para regiões onde há escassez de acessos em banda larga. “Não dá para garantir tarifa baixa para todos os destinos”, diz. 
Uma das aplicações que ganha força no ambiente corporativo com a adoção do VoIP é extensão do ramal fixo para um aparelho móvel. Assim, o profissional ou executivo que está em locomoção, seja dentro da empresa ou fora dela, podem ter transferido para o seu celular as ligações feitas para o seu ramal fixo, sem custo adicional. Para isso, é preciso que ele disponha de terminal móvel habilitado com tecnologia 3G. 
A facilidade de agregar novos serviços, funcionalidades e realizar redução substancial dos custos na implantação e manutenção dos sistemas são as vantagens da arquitetura VoIP ao STFC. Outra vantagem oferecida pelo VoIP é a concretização das redes de dados. Na prática as empresas costumam utilizar duas redes distintas, uma para voz e outra para dados. Em razão das redes de voz ser bem mais caras que as redes de dados, o uso de VoIP eliminaria as redes de voz, e logo ocorre a redução dos custos.
Vantagens e desvantagens do VoIP
Como todas as coisas na vida, a tecnologia VoIP apresenta tanto aspectos positivos quanto aspectos negativos, especialmente quando comparada à telefonia tradicional. Muito do que foi dito até apresentou, de maneira mais ou menos explícita, as vantagens quea tecnologia fornece a seus usuários. No entanto, para tornar ainda mais claro estas vantagens vamos explicitá-las individualmente na sequência.
Vantagens
Mobilidade
Como já dito mais acima, quando o dispositivo utilizado nas chamadas via VoIP não é nem um telefone IP e nem um aparelho tradicional acrescido de um ATA, é possível fazer ligações de qualquer lugar e a qualquer momento. Isso se traduz não só em maior comodidade para os usuários, mas também em redução de custos, já que não é necessário comprar pacotes interurbanos e/ou internacionais para realizar ligações.
Mas de qualquer forma como um ATA e um Telefone IP não são aparelhos tão complexos assim de configurar, também é possível levá-los em viagem ou instalá-los para uso em qualquer lugar que tenha uma boa conexão com a internet.
Integração
Por se tratar de um serviço que utiliza a internet como principal ferramenta, o VoIP pode ser integrado com uma série de outros programas ou aplicativos para trazer ainda mais comodidade àqueles que o usam.
Como exemplo, podemos citar aplicativos que gravam e armazenam conversas ou mesmo programas para melhorar a visualização de arquivos, como gráficos, tabelas, textos e qualquer outro tipo de documento que seja necessário para a conversação;
Um bom exemplo disso é o WhatsApp que vai além do voip (serviço de voz) e oferece possibilidade de enviar textos, fotos e arquivos de áudio de vídeo gravados.
Baixo custo
Segundo matéria publicada no portal Techtudo, o custo de ligações via VoIP geralmente corresponde a apenas 1/4 do custo de ligações por telefonia tradicional. Isso sem contar que, dependendo do programa ou aplicativo utilizado, pode não haver custo nenhum - como no Hangouts, da Google, pois nesses casos geralmente a terminação da chamada não é num telefone fixo ou celular.
Assim, além de otimizar a comunicação, o VoIP ainda reduz custos. Algo mais que bem-vindo, seja em empresas ou em residências.
3.1.1.4. Otimização 
A transmissão de dados ocupa espaço, mas quando comparado ao espaço que uma ligação por telefonia tradicional ocupa, o de uma ligação feita por VoIP é consideravelmente inferior.
Em uma ligação feita via telefonia tradicional com duração aproximada de 15 minutos, a transmissão de dados duraria 10 minutos a uma velocidade aproximada de 128 kbp/s. Já esta mesma ligação via VoIP teria um tempo de transmissão aproximado em 5,1 minutos a uma velocidade 64 kpb/s, ou seja, deixaria mais tempo livre para outras chamadas, otimizando todo o processo de comunicação.
Versatilidade
Talvez a mais óbvia vantagem. Ao invés de poder ligar somente para números fixos ou celulares como é feito na telefonia tradicional, com o VoIP é possível realizar ligações para computadores, smartphones, tablets e outros dispositivos que não têm como única finalidade a comunicação por voz. Além disso, com o VoIP também é possível contar com a imagem(Vídeo-Chamada), recurso de extrema importância para sugerir maior proximidade entre os usuários. Mas esse recurso depende se a operadora e o aplicativo usado dão suporte.
Desvantagens
Oscilação
A internet, como qualquer outro recurso tecnológico, está sujeita a falhas. Afinal de contas, quem nunca se deparou com oscilação na velocidade ou mesmo perda total de sinal devido a panes e interrupção de transmissão na rede?
Assim, pelo VoIP ter na internet seu componente chave, ele também está sujeito à oscilações ou mesmo interrupção total. Para quem pretende fazer uso profissional do VoIP, uma boa saída pode ser a contratação da internet por fibra, infinitamente mais rápida (e segura) que a banda larga tradicional.
No entanto, por ser relativamente nova no Brasil, a internet por fibra tem custo mais alto e não está disponível em todas as partes do país.
Falta de qualidade
No momento de contratar um serviço de telefonia VoIP, é necessário prestar atenção não só à qualidade da banda larga que se tem, mas também ao provedor que se utiliza.
Um provedor de baixa qualidade pode resultar em ecos, atraso de áudio e cortes na ligação, interferindo em sua qualidade final. Portanto, atenção para a escolha da operadora, prefira uma que disponibilize um  teste grátis, antes de contratar o serviço.
3.1.2.3. (In)segurança 
Se na telefonia tradicional contamos com o identificador de chamadas para evitar trotes e crimes, na telefonia VoIP este recurso por vezes não é usado.
Dessa maneira, o usuário fica mais suscetível ao recebimento de chamadas indesejadas e suas eventuais consequências. Como exemplo, podemos citar bandidos que forjam call centers de bancos e outras instituições financeiras, conseguindo tirar dinheiro de pessoas inocentes.
Com o uso do VoIP, o rastreio e identificação destes delinquentes torna-se uma tarefa muito mais complexa e demorada.
Falta de regulação
As normas da Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações), órgão máximo do setor, ainda carecem de regras que regulem os serviços VoIP. Não vamos entrar em detalhes aqui.
Conclusão 
A Voz sobre IP já é utilizada em muitas empresas, mostrando-se uma alternativa inovadora para a transmissão de voz e fax. A principio o VoIP aparenta ser a substituta para a telefonia convencional, mas como a maioria das tecnologias, hoje, ela está sendo na verdade mais uma gama de serviços a ser explorada pelas companhias de telecomunicações. 
Os resultados encontrados com o VoIP, na maioria das vezes, é a relação custo x benefício. Onde os custos baixam e os benefícios são constantes, como: união de voz, imagem e dados, agilidade nos processos e quando não, encurtam distâncias. 
Se antes o tráfego de dados era por cima da rede de dados, hoje se tem pacotes com amostras de voz em rede de dados por cima das redes telefônicas. O IP atuando como agente unificador consolida ainda mais a união de voz e dados. Mas alguns fatores como a interoperabilidade e a confiabilidade, fazem com que algumas organizações ainda resistam a sua utilização. 
A interoperabilidade por não ser um sistema coeso e com distinção de propriedades e a confiabilidade por se um fator longe da telefonia fixa, pois existem tolerâncias e falhas como serviço indisponível por falta de energia elétrica, numeração telefônica. 
Além das concessionárias de telefonia fixa que cobram uma regulamentação da voz sobre IP com receio de perderem seu monopólio, alguns autores também citam a segurança como um fator que precisa ser combatido, por ser fundamental, antes da expansão e evolução desta tecnologia, pois invasores aproveitam esta tecnologia emergente para tentar encontrar novas vulnerabilidades e maneiras de atacar redes e conseguir informações confidenciais. 
A segurança e o gerenciamento são assuntos ainda muito discutidos. Gerenciar um novo sistema, principalmente totalmente integrado, requer cuidados, com a aquisição de equipamentos, treinamento da equipe técnica, reestruturação e monitoramento da rede, priorização de tráfego por voz, dentro outros. 
Para que a tecnologia IP ganhe mais espaço no mercado, alguns problemas devem ser resolvidos, como: regulamentação quanto ao serviço de telecomunicação, aprimorar o QoS para que seja equiparado ao sistema telefônico tradicional, e a segurança. Esses fatores são essenciais para o VoIP se fixar como uma das tecnologias de convergência. Entretanto, acreditamos que a voz sobre IP prevalecerá e se tornará a telefonia predominante no futuro, pois com o aumento da utilização da Internet e as crescentes facilidades de acessos a ela, tendemos a centralizar todos os serviços de telecomunicações na grande rede.
Referências
COPPOLA. Giovanna. Protocolos VOIP. Quais são os principais e como funcionam. Disponível em: http://blog.twsolutions.com.br/protocolos-voip-quais-sao-os-principais-e-como-funcionam/ Acesso em: 24 de março de 2018.
FILHO. Huber Bernal. Conceitos básicos da telefonia IP. Disponível em: http://www.directcall.com.br/notice/view/id/26.Acesso em: 24 de março de 2018.
SILVA. Rui. Voz sobre IP. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Voz_sobre_IP#Refer%C3%AAncias. Acesso em: 24 de março de 2018.