EXERCÍCIOS DE REVISÃO AV1 - REDES CONVERGENTES

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REVISÃO AV1 
 
 
 
01 - Quais são as principais características dos CODEC´s a seguir: 
 
a) G.711 
 
R: Conhecido como PCM (Pulse Code Modulation), é um padrão de codificação de voz baseado na 
forma de onda e para a digitalização da voz esse é o padrão mais usado. Possui 8000 
amostras/segundo e cada amostra codificada por uma sequência de 8 bits. Cada amostra pode ter 
entre 1 e 256 valores possíveis. Não tem compressão. O MOS é alto. 
 
b) G.723 
 
R: Opera a taxas de 5,3 e 6,3 kbit/s produzindo níveis de compressão digital da voz de, 
respectivamente, 10:1 e 12:1. Alto nível de compressão, mas tem atraso. Porque o algoritmo é 
complexo. Alto consumo de memória. Em aplicações sensíveis ao atraso, esse padrão pode não 
ser o ideal. 
 
c) G.726 
 
R: G.726 é um codec ADPCM com transmissão de 16, 24, 32 e 40kbps. O G.726 possui uma 
qualidade praticamente idêntica a do G.711, porém com a metade do consumo de banda. É usado 
em troncos internacionais de telefonia. Também é o codec padrão usado em telefones sem fio. É 
obsoleto. Não é mais utilizado. 
 
d) G.728 
 
R: Este codec usa LD-CELP (Low-delay Code Excited Linear Prediction) e opera a 16kbps. O 
codec possui delay de apenas 5 amostras (0.625ms). Pouco atraso. Baixo delay. 
 
e) G.729 
 
R: O padrão G.729 do ITU-T, ou CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear 
Prediction) é um algoritmo de codificação que gera informação à uma taxa de 8kbit/s com boa 
qualidade de voz. O tamanho total do quadro (10 ms), o atraso “lookahead” (5 ms) e o tempo de 
processamento do algoritmo diminuem na mesma proporção em que a tecnologia avança na área 
de processadores. 8 kbps. Boa qualidade de voz. 
 
 
OBS: OS Codecs mais conhecidos são: G.711 e G.729. 
 
 
02 - Quais são as etapas de transformação do sinal analógico para digital? Explique. 
 
Amostragem – Faz captura de amostras do sinal. 
 
Quantização – Quantifica as amostras dentro de um nível estabelecido. 
 
Codificação – Coloca-se um valor binário para cada nível 
 
Compressão – Redução do conteúdo de banda 
 
 
 
 
03 - O protocolo RTP é utilizado juntamente com o UDP para suprir algumas deficiências deste. 
Explique. 
 
R: Para ter o número de sequencia e para ter o timestamp (data, hora, minutos, segundos). O RTP é 
encapsulado no UDP. 
 
04 - Que tipo de informação o protocolo RTCP pode transportar na direção do transmissor sobre 
a qualidade da entrega dos dados no receptor? 
 
R: Estatísticas de utilização de qualidade do sinal para que o emissor possa ajustar tanto áudio como 
vídeo. 
 
05 - Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador G.729 (8 kbps), 
considerando 20ms de áudio por pacote sobre ethernet? Considere os cabeçalhos em bytes por 
camada para efetuar os cálculos: L2 (Ethernet) = 18; L3 (IP) = 20; L4 (UDP/RTP) = 20. 
 
L2 – 18 
 
L3 – 20 
 
L4 – 12+8 = 20 
 
Amostra de 20ms = 8 kbps 
 
 
 
PayLoad (quantidade de dados que será encapsulado) = 8 * 20 / 8 = 20 bytes 
 
PayLoad + Cabeçalhos = 20 + 18 + 20 + 20 = 78 Bytes 
 
Pacotes por segundo = 50 Pacotes por segundo 
 
Obs: Calcula-se 1 segundo / pelo Milisegundo 
 
Taxa de operação = Número de pacotes (50) * PayLoad (78) = 3900 Bytes 
 
Resposta Final: 3900 * 8 bits = 31.200 bits ou 31.200 / 1000 = 31,2 Kbps 
 
 
06 - O que é multiplexação? 
 
R: Utiliza o mesmo canal para transmitir dados de diferentes fluxos. Feito por frequência, tempo e 
codificação. 
 
07 - Qual é a função dos protocolos: 
 
a) RSVP 
 
R: Reservation Protocol – Protocolo de reserva de banda. Ele vai avisando aos nós no meio do 
caminho para fazer a reserva. 
 
 
 
 
 
 
 
b) RTSP 
 
R: O Real Time Streaming Protocol (RTSP) é um protocolo a nível de aplicação para controle na 
transferência de dados com propriedades de tempo real. O RTSP torna possível a transferência, sob 
demanda, de dados em tempo real como áudio e vídeo. Real Time Streaming Protocol – Protocolo 
que permite controlar o fluxo da transmissão de dados. Ex: dar pausa, avançar, voltar. 
 
c) RTP 
 
R: Determina um formato de pacote padrão para o envio de áudio e vídeo pela Internet. O RTP é 
utilizado extensivamente em sistemas de comunicação e entretenimento que envolvam mídias de 
transmissão, como telefonia, aplicações de videoconferência, serviços de televisão e funcionalidades 
baseadas em rede push-to-talk. Este protocolo é um protocolo que encapsula as amostras de áudio. 
Faz o encapsulamento do payload das amostras de audio 
 
d) RTCP 
 
R: Baseia-se em transmissões periódicas de pacotes de controle por todos os participantes da 
sessão. É um protocolo de controle dos fluxos RTP que permite veicular informações básicas sobre 
os participantes de uma sessão e sobre a qualidade de serviço. Protocolo de controle sobre a troca 
de dados. Gera estatística sobre a troca de dados. 
 
08 - Qual a função dos cabeçalhos a seguir, identifique quais São utilizados em mensagens de 
requisição ou de resposta HTTP. 
 
a) Accept-Charset 
 
R: Anuncia qual conjunto de caracteres o cliente é capaz de entender. Usando a negociação de 
conteúdo, o servidor seleciona uma das propostas, usa-a e informa o cliente de sua escolha no 
cabeçalho de resposta Content-Type. O cliente tá informando ao servidor qual o conjunto de 
caracteres ele aceita. Ou seja mensagem de requisição. 
 
b) If-Modified-Since 
 
R: É uma requisição condicional que irá pedir o dado (se o mesmo foi modificado). Se o dado foi 
modificado a partir de uma determinada data, ele manda. Normalmente quem faz é o proxy. Tipo 
um Cache. 
 
c) Set-Cookie 
 
R: Usado para enviar cookies de um servidor para o agente usuário. Cabeçalho de resposta. 
Servidor falando com o cliente para guardar a informação. 
 
d) Cookie 
 
R: Armazena arquivos da página localmente para que a mesma tenha um maior desempenho. 
Cliente mandando informação prévia (requisição). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE REVISÃO AV1 - COMPLETA 
 
 
 
1) Qual é a vantagem de transmitir as amostras de um sinal e não o próprio sinal (sinal inteiro)? 
 
R: Quando se transmite o sinal por inteiro corre o risco de que perdendo parte do sinal, acaba 
perdendo ele por completo. Quando se transmite as amostras do sinal e perde uma parte dele, mesmo 
assim consegue entender este sinal do outro lado, esta é vantagem. 
 
Se você transmitir amostras, você só perde aquela amostra que foi transmitida, e não o sinal por 
inteiro. 
 
2) Supondo um sinal de vídeo com frequência máxima de 5MHz, qual é a taxa de amostragem 
recomendada para a recuperação do sinal original a partir das suas amostras? 
 
R: O dobro. 10 mhz. Ou seja, 10 milhões de amostras. 
 
3) Qual dos codificadores leva a maior consumo de banda? 
 
R: Codec G.711 
 
4) Em contrapartida ao maior consumo de banda, qual é a vantagem desse codificador? 
 
R: Este Codec (G.711) tem melhor qualidade de áudio. 
 
5) Qual dos codificadores apresentados tem a melhor qualidade subjetiva (MOS) de voz? 
 
R: O Codec G.711 
 
6) Se o requisito de uma rede for alta qualidade de voz e baixo consumo de banda qual seria a 
sua escolha para codificador de voz? 
 
R: O Codec G.729 
 
7) Escolha um codificador com o menor retardo de codificação e a melhor qualidade subjetiva 
de voz. 
 
R: Codec G.711 
 
8) Faça uma comparação entre os protocolos UDP e TCP em termos de tempo gasto para a 
entrega de um serviço. 
 
R: O protocolo UDP não necessita de confirmação de envio de resposta. O protocolo TCP necessita 
receber resposta de envio e conforme a situação, ele ainda retransmitirá o pacote, perdendo assim, 
mais tempo. 
 
O TCP tem cabeçalho maior, consequentemente, a garantia de entrega atrasa. O UDP é rápido, mas 
não garante a entrega. 
 
 
 
 
 
 
 
 
9) Porque o UDP é mais adequadoque o TCP a serviços em tempo real? 
 
R: Porque transmissão em tempo real não admite retardo. Com o protocolo UDP o envio dos pacotes é 
muito mais rápido, pois o mesmo não necessita de confirmação. Desta forma os pacotes são enviados 
de forma mais rápida. 
 
O UDP possui cabeçalho menor, consequentemente, é mais rápido. Sem necessidade de garantia de 
entrega. 
 
10) Em que exemplo de aplicação o TCP é mais adequado que o UDP? 
 
R: Transferência de arquivos. Quando for necessário a garantia que todos os pacotes serão entregues 
e ordenados do ouro lado. 
 
11) O que o protocolo RTP acrescenta em termos de funcionalidades ao protocolo UDP no 
transporte de mídias em tempo real? 
 
R: O protocolo RTP reorganiza os pacotes do outro lado. Timestamp e número de frequência. 
 
12) Que tipo de informação o protocolo RTCP pode transportar na direção do transmissor sobre 
a qualidade da entrega dos dados no receptor? 
 
R: Informações estatísticas sobre a qualidade da transmissão (qualidade da rede ou estado da rede). 
 
13) Qual é o relacionamento entre os protocolos RTP e RSVP (Resource Reservation protocol). 
Qual é o papel de cada de cada um dos protocolos em uma transferência de mídia em tempo 
real? 
 
R: O RTP transporta os dados/amostras. O RSVP faz a reserva da banda para a transferência dessas 
amostras. 
 
14) Faça uma comparação entre a operação de um controle remoto de um DVD player e do 
protocolo RTSP. 
 
R: Os dois têm as mesmas funções. Permite pausar, adiantar e voltar vídeos. 
 
15) Qual é o tamanho somado dos headers no encapsulamento TCP, IP, Frame Relay? 
 
TCP: 18 bytes 
IP: 20 bytes 
Frame Relay: 6 bytes 
 
Total: 18 + 20 + 6 = 44 bytes 
 
16) Supondo o serviço de VoIP, quantos bytes são usados nos headers para transportar a voz 
em uma LAN? 
 
IP: 20 bytes 
UDP: 8 bytes 
RTP: 12 bytes 
Ethernet: 18 Bytes 
 
20 (IP) + 8 (UDP) + 12 (RTP) + 18 (Ethernet) = 58 bytes 
 
 
 
 
17) Em termos de consumo de bytes, qual é o protocolo de L2 mais adequado ao baixo 
consumo de banda na rede IP? 
 
R: Frame Relay e o PPP (6 bytes). 
 
18) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador G.711 sobre PPP com os 
pacotes sendo gerados a cada 30ms? 
 
Amostras: 30 ms 
 
Payload = 64 * 30 / 8 = 240 bytes 
 
Tamanho do pacote = cabeçalho + payload = 6 (L2) + 20 (L3) +20 (L4) + 240 (payload) = 286 
 
Taxa de operação = 33 * 286 * 8 = 75.504 bps ou 75,5 kbps 
 
19) Na situação da questão anterior, o que é mais eficiente em termos de relação 
header/payload, pacotes gerados a 20ms ou a 30ms? 
 
Depende. Se o canal tiver alta qualidade, com 30ms é melhor. Se o canal não tiver uma qualidade tão 
boa, com 20ms é melhor. 
 
20) Na mesma situação da primeira questão, qual é a desvantagem de se usar pacotes sendo 
gerados a cada 30ms? 
 
A desvantagem é que se o canal for ruim a perda é maior. E vice versa. 
 
21) Supondo um enlace PPP de 1152 kbps, transportando 1 canal de vídeo a 384kbps e que 
apenas 50% da taxa total é usada para serviços em tempo real (voz e vídeo), quantos canais de 
voz codificados a G.729 podem ser transportados no enlace? 
 
1152 / 2 = 576 - 384 = 192 
 
22)Nas mesmas condições da questão anterior, se for usada a cRTP, quantos canais poderão 
ser transportados? 
 
 
 
23) Cite e explique cada uma das etapas de transformação de um sinal analógico em digital. 
 
 
24) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador g729 , considerando 
20ms de áudio por pacote, sobre ethernet? 
 
 
25) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador g711 , considerando 
40ms de áudio por pacote, sobre ethernet? 
 
 
26) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador G.711 sobre PPP, 
utilizando 160 bytes de payload? 
 
 
27) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador G.711 sobre ETHERNET, 
utilizando 100 bytes de payload? 
 
 
28) Qual é a taxa de operação de um canal de VoIP com um codificador G.729 sobre ETHERNET, 
utilizando 100 bytes de payload? 
 
 
 
29) Refaça os cálculos acima utilizando cRTP. 
 
 
 
30) Calcule a eficiência do protocolo nas questões 24, 25, 26,27. 
 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
Pesquise na internet aplicativos de troca de mensagens e indique suas principais 
características. 
 
R: Whatsapp - Permite que você envie mensagens de texto, vídeo, fotografias e gravações de voz. 
Além disso, há a opção de falar por grupos. Assim, você consegue se comunicar com inúmeras 
pessoas ao mesmo tempo. 
 
Skype - Além de participar de um chat, com este aplicativo, você também pode fazer chamadas de 
vídeo ou áudio, compartilhar arquivos – tais como fotos ou texto – e conferir as mensagens em seu 
computador ou em seu tablet. O login pode ser feito a partir de seu nome de usuário em uma conta da 
Microsoft. 
 
Facebook Messenger - Famoso chat do Facebook, a partir do qual você pode falar com todos os seus 
amigos. Este aplicativo tem evoluído muito ao longo dos últimos anos, e a experiência do usuário 
melhorou bastante. Além de texto, você também pode gravar mensagens de voz ou adicionar amigos 
para uma conversa em grupo. Todas as conversas ficam gravadas em sua conta no Facebook. 
 
 
EXERCÍCIOS 
 
 
1) O equipamento que faz a interconexão entre as redes comutada e de pacotes, possibilitando 
a conversão da mídia de voz da rede telefônica para a rede de dados e vice-versa, é o: 
 
a) Softswitch 
 
b) Media router 
 
c) Media gateways 
 
d) Call feature server 
 
e) Media gateways controller 
 
 
 
2) A interoperabilidade de equipamentos produzidos por fabricantes diferentes é obtida a partir: 
 
a) Das mídias 
 
b) Dos padrões 
 
c) Dos protocolos 
 
d) Da interligação 
 
e) Da convergência 
 
 
3) O Netflix é um exemplo de sistema de: 
 
a) Voz sobre IP 
 
b) Video on Demand 
 
c) Videoconferência 
 
d) Redes convergentes 
 
e) Mensagens instantâneas 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
1) Pulse Code Modulation (PCM) é uma das técnicas utilizadas para conversão analógico-digital. 
Qual das seguintes opções pertence à fase de amostragem? 
 
a) Quantização 
 
b) Filtragem 
 
c) Pulse Amplitude Modulation — PAM 
 
d) Codificação de linha 
 
e) Codificação binário 
 
 
R: A entrada filtrada deve ser convertida de sinal analógico de voz para digital, a uma frequência 
de amostragem constante. Processo denominado Modulação por Amplitude de Pulso (PAM). 
 
Os pulsos se movem a uma frequência constante, chamada frequência de amostragem. Para 
determinar a frequência de amostragem, usa-se o Teorema de Nyquist que preconiza que a 
frequência de amostragem deve ser o dobro da maior frequência do sinal amostrado. Obedecido 
este teorema, o sinal poderá ser reconstruído através de um filtro passa-baixas. 
 
 
 
 
 
2) Basicamente existem dois teoremas da amostragem. Assinale a alternativa INCORRETA: 
 
a) Segundo Nyquist, a capacidade de um canal será no mínimo o dobro da largura de banda. 
 
b) Shannon estabeleceu um limite máximo teórico e intransponível da capacidade de um canal. 
 
c) Fórmula de Shannon C = B log2 (1+ SNR) em Hz. 
 
d) A fórmula de Nyquist é C = 2B log M. 
 
e) Baseado em Nyquist para um canal de voz com frequência de 4KHz, são 8 mil amostras por 
segundo. 
 
 
R: A fórmula de Shannon é exatamente essa, porém a unidade de medida não é Hz e sim bps. 
 
 
3) Quanto à amplitude NÃO é correto afirmar: 
 
a) É proporcional à potência de saída. 
 
b) O alcance da onda é proporcional à amplitude inicial. 
 
c) Amplitude é uma medida escalar não negativa da magnitude de oscilação de 
uma onda. 
 
d) Para sinais elétricos é medida em volts. 
 
e) Refere-se à posição da onda em relação ao zero. 
 
 
 
R: O que faz referência à posição da onda em relação ao zero é a fasee não a amplitude. 
 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
1) Quando há pouca mudança de um quadro para outro, podemos notar a existência de: 
 
a) Cadência 
 
b) Bitstream 
 
c) Frame bit 
 
d) Redundância temporal 
 
e) Redundância espacial 
 
 
 
R: A redundância temporal consiste no aproveitamento da similaridade existente entre os 
quadros sucessivos que formam uma imagem dinâmica. 
 
2) O PCM é um exemplo de codificador: 
 
a) Híbrido 
 
b) De vídeo 
 
c) Sem perda 
 
d) Parametrizado 
 
e) Em forma de onda 
 
 
 
R: O Pulse Code Modulation (PCM) trabalha sobre o padrão G.711. Além disso, ele é um 
codificador em forma de onda. Ou seja, ele tem como saída uma representação do próprio sinal 
de voz, cujo resultado é de boa qualidade. Este tipo de CODEC oferece baixo retardo de 
codificação, mas a realiza em taxas de bits relativamente elevadas. Seu objetivo é alcançar a 
própria forma de onda do sinal antes da codificação. 
 
 
3) O padrão conhecido como MPEG-4/AVC é o: 
 
a) H.264 
 
b) H.263 
 
c) H.261 
 
d) G.729 
 
e) G.711 
 
 
 
R: H.264 é um padrão para compressão de vídeo, baseado no MPEG-4 Part 
10 ou AVC (Advanced Video Coding). É um importante sistema de compressão de vídeo e é 
amplamente utilizada em várias aplicações, uma vez que fornece um codec mais eficiente que 
qualquer outro algoritmo. A principal vantagem é que ele pode codificar um vídeo com três 
vezes menos bits do que qualquer outro formato semelhante. Isto permite, por exemplo, colocar 
mais programas de televisão em uma determinada largura de banda do canal, entregar vídeo de 
alta qualidade através de canais de largura de banda limitada (como celulares 3G) ou colocar 
um vídeo de alta definição em um DVD padrão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
01) Pesquise como funciona a técnica da janela deslizante usada pelo TCP para controle de 
fluxo. 
 
A janela deslizante nada mais é que um buffer que contém um número finito de pacotes que podem ser 
transmitidos independentemente de reconhecimento. A medida que os ACKs são recebidos a janela 
desliza incorporando novos pacotes no buffer. Se todos os pacotes da janela forem transmitidos e 
nenhum ACK for recebido, o TCP não transmitirá nenhum novo pacote e entrará em estado de espera 
por reconhecimentos ou expiração dos temporizadores de retransmissão. Se a janela deslizante tiver 
tamanho igual a um pacote, temos exatamente a situação descrita anteriormente. A janela deslizante é 
utilizada também para controle de fluxo na conexão TCP através de alterações em seu tamanho. Em 
cada ACK transmitido o destinatário informa a fonte quantos pacotes ele é capaz de receber 
(advertised window). Esta informação faz com que a fonte ajuste o tamanho da sua janela deslizante 
de forma a não enviar mais pacotes que o destinatário consiga processar. 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
01) Qual é a taxa de bits de um CODEC com 128 níveis de amostragem e uma faixa de 
amostragem de 2 khs: 
 
a) 64 kbps 
b) 32 kbps 
c) 28 kbps 
d) 16 kbps 
e) 8 kbps 
 
02) Considerando que a transmissão de dados se realizará em um tempo de empacotamento de 
10 ms, quantos pacotes serão gerados por segundo? 
 
a) 10 
b) 20 
c) 50 
d) 100 
e) 200 
 
03) Se mudássemos o tempo de empacotamento do G.711 para 40 ms, qual seria o tamanho do 
payload (em bytes)? 
 
a) 40 
b) 80 
c) 160 
d) 240 
e) 320 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fórmulas Para Contas 
 
Payload (em bytes) = Tempo de Áudio (em m/s) * Banda Codec (em Kbps) / 8 
 
Tamanho Pacote (Bytes) = Cabeçalhos L2 + L3 + L4 + Payload 
 
Taxa Operacional (Kbps) = Tamanho Pacote * Pacotes por Segundo * 8 
 
 
Exercícios: 
 
 
01) Um gateway de voz codifica pacotes de voz a cada 50ms. Quantos pacotes serão produzidos 
pelo CODEC a cada segundo? 
 
1000/50 = 20 pps 
 
Resposta: 20 pacotes por segundo 
 
02) Supondo um sinal de vídeo com frequência máxima de 5 Mhz, qual a taxa de amostragem 
recomendada para recuperar o sinal original a partir de suas amostras? 
 
Resposta: 10.000.000 Mhz 
 
03) O que significa MOS e para que serve? 
 
R: Qualidade do áudio em relação ao áudio digitalizado com o original. Quanto maior o codec melhor a 
qualidade do áudio. Valor de 0 a 5. 
 
04) Faça uma comparação entre TCP e UDP em relação a tempo de entrega de um serviço. 
 
R: O TCP tem uma entrega mais lenta devido a garantia de entrega dos pacotes. Não é ideal para voz 
e vídeo em tempo real. 
 
O UDP é mais rápido e tem melhor desempenho quando se trata de voz e vídeo em tempo real pois 
não necessita de confirmação de entrega dos pacotes. Porém, mantem uma qualidade sustentável. 
 
05) Qual é a taxa operacional de um canal VOIP com G.729 considerando 20 ms por pacote 
sobre ethernet? 
 
L2 Ethernet – 18 bytes 
 
L3 IP – 20 bytes 
 
L4 UDP + RDP –> 8 + 12 = 20 bytes 
 
 
Payload = 20 * 8 / 8 = 20 bytes 
 
Tamanho do pacote = 18+20+20+20 = 78 bytes 
 
Taxa Operacional 78 * 50 * 8 = 31.200 bytes ou 31,2 kbps 
 
 
 
06) Considerar a questão anterior sobre PPP (9 bytes). 
 
Payload = 20 * 8 / 8 = 20 bytes 
 
Tamanho do pacote = 9+20+20+20 = 69 bytes 
 
Taxa Operacional 69 * 50 * 8 = 27.600 bytes ou 27,6 kbps 
 
 
07) Supondo um enlace PPP de 1152 kbps transportando 1 canal de vídeo a 384 kbps e que 
apenas 50% da taxa total é usada para serviços de tempo real (voz e vídeo) quantos canais de 
voz G.729 podem ser transportados no enlace? 
 
 
L2 Ethernet – 18 bytes 
 
L3 IP – 20 bytes 
 
L4 UDP + RTP –> 8 + 12 = 20 bytes 
 
 
 
Tamanho do pacote = 18+20+20+20 = 78 bytes 
 
Taxa Operacional = 1152 kbps 
 
Taxa Funcional = 576 
 
192/8 = 24 
 
1152/2 = 576 – 384 = 192 
 
192 / 8 = 24 canais VOIP G.729