11- serviços de convergencia

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Série tecnologia da informação - hardware
SERVIÇOS DE
CONVERGÊNCIA
série Tecnologia da informação - hardware
serviços de 
convergência
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor-Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
série Tecnologia da informação - hardware
serviços de 
convergência
SENAI
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
Sede
Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto 
Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317-
9001 Fax: (0xx61) 3317-9190 • http://www.senai.br
© 2012. SENAI – Departamento Nacional
© 2012. SENAI – Departamento Regional de Santa Catarina
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nico, fotocópia, de gravação ou outros, somente será permitida com prévia autorização, por 
escrito, do SENAI.
Esta publicação foi elaborada pela equipe do Núcleo de Educação a Distância do SENAI de 
Santa Catarina, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por 
todos os Departamentos Regionais do SENAI nos cursos presenciais e a distância.
SENAI Departamento Nacional 
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional de Santa Catarina 
Núcleo de Educação – NED
 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
_________________________________________________________________________ 
 S491s 
 Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. 
Serviços de convergência / Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Regional de Santa Catarina. Brasília : 
SENAI/DN, 2012. 
211 p. il. (Série Tecnologia da informação - Hardware). 
 
 ISBN 978-85-7519-555-0 
 
 1. Redes de computadores. 2. Redes de computação – 
Protocolos. 3. Convergência (Telecomunicações). 4. Telefonia pela 
Internet. I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. 
Departamento Regional de Santa Catarina. II. Título. III. Série. 
 
CDU: 004.7 
_____________________________________________________________________________ 
 
lista de ilustrações
Figura 1 - Arquitetura da rede telefônica ................................................................................................................19
Figura 2 - Escritórios conectados à Internet e conectados a redes de outras empresas .......................21
Figura 3 - Arquitetura da rede convergente ..........................................................................................................22
Figura 4 - Comunicação de voz de terminal IP para terminal IP ....................................................................28
Figura 5 - Codificação de sinal analógico em sinal digital.................................................................................36
Figura 6 - Características para codificação e compressão de vídeo ..............................................................40
Figura 7 - Infovia ...............................................................................................................................................................45
Figura 8 - Somatório dos tempos de atraso ...........................................................................................................46
Figura 9 - Categorias de tráfego .................................................................................................................................49
Figura 10 - Mecanismo RED ..........................................................................................................................................53
Figura 11 - Mecanismo WRED ......................................................................................................................................53
Figura 12 - Mecanismo FIFO .........................................................................................................................................54
Figura 13 - Mecanismo PQ ............................................................................................................................................55
Figura 14 - Mecanismo CQ ............................................................................................................................................56
Figura 15 - Mecanismo WFQ ........................................................................................................................................56
Figura 16 - Cabeçalho IP ................................................................................................................................................58
Figura 17 - Mensagens RESV RSVP .............................................................................................................................72
Figura 18 - Mensagens PATH RSVP ............................................................................................................................75
Figura 19 - Mensagens RESV RSVP .............................................................................................................................75
Figura 20 - Mensagens de ERRO RSVP ......................................................................................................................76
Figura 21 - Mensagens de Teardown RSVP .............................................................................................................77
Figura 22 - Estrutura do DSCP e classes de serviço .............................................................................................84
Figura 23 - Aspectos importantes de label switching ........................................................................................ 95
Figura 24 - Topologia MPLS ..........................................................................................................................................98
Figura 25 - Arquitetura MPLS nos roteadores .......................................................................................................99
Figura 26 - Encaminhamento de pacotes na rede IP ....................................................................................... 100
Figura 27 - Encaminhamento de pacotes na rede IP com MPLS ................................................................. 101
Figura 28 - Análise do encaminhamento de pacotes na rede IP com MPLS .......................................... 102
Figura 29 - Evolução da versão H.323 ................................................................................................................... 106
Figura 30 - Componentes da arquitetura H.323 ................................................................................................ 108
Figura 31 - Componentes da arquitetura H.323 ................................................................................................ 108
Figura 32 - Interoperabilidade da arquitetura H.323 ....................................................................................... 110
Figura 33 - MCU ............................................................................................................................................................. 111
Figura 34 - MCU Conferência Centralizada .......................................................................................................... 111
Figura 35 - MCU Conferência Descentralizada ................................................................................................... 112
Figura 36 - MCU Mix de Conferência ......................................................................................................................112
Figura 37 - Pilha de protocolo H.323 ...................................................................................................................... 113
Figura 38 - Padrões T.120 ............................................................................................................................................ 114
Figura 39 - Sinalização recomendação H225 ...................................................................................................... 116
Figura 40 - Sinalização recomendação H225 ...................................................................................................... 117
Figura 41 - Sinalização recomendação H225 ...................................................................................................... 118
Figura 42 - Troca de sinalização para estabelecimento de uma comunicação entre dois pontos .. 122
Figura 43 - Troca de sinalização para estabelecimento de uma comunicação entre dois pontos, 
roteadas por um gatekeeper .....................................................................................................................................123
Figura 44 - Interação do SIP com demais protocolos....................................................................................... 129
Figura 45 - Arquitetura SIP ......................................................................................................................................... 131
Figura 46 - Mensagem request ................................................................................................................................ 132
Figura 47 - Troca de mensagens SIP ....................................................................................................................... 134
Figura 48 - Fluxo de uma chamada SIP ................................................................................................................. 137
Figura 49 - Troca de sinalização SIP para estabelecimento de comunicação entre dois UAC ........... 147
Figura 50 - Transporte de fluxos de vídeo via protocolo RTP/RTCP ............................................................ 164
Figura 51 - O protocolo RTP ..................................................................................................................................... 165
Figura 52 - O protocolo RTCP .................................................................................................................................... 166
Figura 53 - Redes convergentes ............................................................................................................................... 170
Figura 54 - Troca de sinalização MGCP .................................................................................................................. 176
Figura 55 - Diferenças do protocolo MEGACO/H248 ....................................................................................... 177
Figura 56 - Diagrama dos protocolos de interface entre a rede de telefonia, gateway de sinalização 
e rede IP ............................................................................................................................................................................. 180
Figura 57 - Arquitetura do Asterisk ......................................................................................................................... 186
Figura 58 - Características das necessidades ...................................................................................................... 187
Figura 59 - X-Lite ........................................................................................................................................................... 188
Figura 60 - Tela de configuração de tronco do software TRIXBOX ............................................................... 193
Figura 61 - Tela de configuração de tronco do software TRIXBOX ............................................................... 194
Figura 62 - Tela de configuração de rota do software TRIXBOX .................................................................... 194
Figura 63 - Tela de configuração de ramais do software TRIXBOX ............................................................... 195
Figura 64 - Tela de configuração do softphone X-lite ....................................................................................... 196
Figura 65 - Topologia Cisco ........................................................................................................................................ 199
Quadro 1 - Matriz curricular ..........................................................................................................................................14
Quadro 2 - Resumo das principais características da telefonia convencional e da telefonia VoIP ......31
Quadro 3 - Mensagens RSVP ........................................................................................................................................73
Tabela 1 - Tabela Recomendações ITU para codificação e compressão de voz ..........................................37
Tabela 2 - Tabela MOS ......................................................................................................................................................38
Tabela 3 - Requisitos dos serviços multimídia ........................................................................................................47
Tabela 4 - Campo Service Profile ..................................................................................................................................58
Tabela 5 - Campo Service Profile ................................................................................................................................. 59
Tabela 6 - Campo IP Precedence .................................................................................................................................60
Tabela 7 - Estrutura do DSCP .........................................................................................................................................82
Tabela 8 - Campos do cabeçalho SIP ....................................................................................................................... 136
Tabela 9 - Descrição de sessão................................................................................................................................... 140
Tabela 10 - Descrição de horário ............................................................................................................................... 141
Tabela 11 - Descrição da mídia .................................................................................................................................. 141
Tabela 12 - Tabela comparativa das características dos protocolos SIP e H.323 .................................... 157
Tabela 13 - Comandos MGCP ..................................................................................................................................... 173
Tabela 14 - Códigos de respostas ............................................................................................................................ 175
sumário
1 Introdução ........................................................................................................................................................................13
2 Redes de Voz, Redes de Dados e Redes Convergentes ....................................................................................17
2.1 A evolução das redes de comunicação ...............................................................................................18
2.1.1 As redes de voz ..........................................................................................................................18
2.1.2 Redes de dados ..........................................................................................................................20
2.1.3 Redes convergentes .................................................................................................................213 Introdução à Tecnologia VoIP ....................................................................................................................................25
3.1 Tecnologia, serviço e funcionamento VoIP ........................................................................................26
3.1.1 Serviços de VoIP .........................................................................................................................26
3.1.2 Funcionamento do VoIP .........................................................................................................28
3.2 Vantagens e desvantagens para adoção da tecnologia VoIP ......................................................29
3.2.1 Vantagens da tecnologia VoIP ..............................................................................................30
3.2.2 Desvantagens da tecnologia VoIP ......................................................................................30
4 Codificação Digital e Compressão de Áudio e Vídeo ........................................................................................33
4.1 Aplicações multimídia ..............................................................................................................................34
4.2 Codificação e compressão de voz ........................................................................................................35
4.3 MOS (Mean Opinion Score) .....................................................................................................................38
4.4 Codificação e compressão de vídeo ....................................................................................................40
5 Qualidade de Serviço ...................................................................................................................................................43
5.1 Conceituação ................................................................................................................................................44
5.2 Categorização de tráfego .........................................................................................................................48
5.2.1 Serviço Best effort .....................................................................................................................50
5.2.2 Serviço diferenciado (SOFT QOS) ........................................................................................50
5.2.3 Serviço garantido (HARD QOS) ............................................................................................50
5.3 Técnicas de controle de congestionamento ......................................................................................51
5.3.1 Técnicas para evitar congestionamento RED e WRED .................................................52
5.3.2 Técnicas para gerenciar o congestionamento FIFO (First In – First Out).................54
5.4 Classificação do tráfego ............................................................................................................................57
5.4.1 ToSOS – Type of Service.......................................................................................................... 57
6 Grupo Integrated Services ..........................................................................................................................................63
6.1 Integrated Services ....................................................................................................................................64
6.1.1 Definindo parâmetros de QoS .............................................................................................65
6.2 Operação do RSVP ......................................................................................................................................68
6.3 Componentes e formato RSVP ...............................................................................................................70
6.4 Mensagen RSVP ...........................................................................................................................................73
7 Differentiated Service (Diffserrv) ..............................................................................................................................81
7.1 O Diffserv Code Point (DSCP) ..................................................................................................................82
7.2 Per Hop Behavior (PHB) .............................................................................................................................83
7.3 Configurando o QoS ...................................................................................................................................85
7.4 Intserv ou Diffserv? .....................................................................................................................................88
8 O Protocolo MPLS ..........................................................................................................................................................93
8.1 MPLS.................................................................................................................................................................94
8.2 Componentes de uma arquitetura MPLS ...........................................................................................97
8.3 Roteadores com MPLS ...............................................................................................................................98
8.4 Operação básica do MPLS ........................................................................................................................99
9 O Protocolo H.323 ....................................................................................................................................................... 105
9.1 Recomendação H.323 ............................................................................................................................. 106
9.2 Arquitetura do protocolo H.323 .......................................................................................................... 107
9.2.1 Terminais .................................................................................................................................. 108
9.3 Gateways .................................................................................................................................................... 109
9.3.1 Gatekeepers ............................................................................................................................ 110
9.3.2 MCU ............................................................................................................................................ 110
9.4 Pilha de protocolos H.323 ..................................................................................................................... 113
9.5 Fluxos de dados textuais ....................................................................................................................... 113
9.5.1 Fluxos de áudio e vídeo ....................................................................................................... 114
9.5.2 Fluxos de controle de sinalização .................................................................................... 115
10 O Protocolo SIP .......................................................................................................................................................... 127
10.1 SIP (Session Initiation Protocol) ........................................................................................................ 128
10.2 Componentes da arquitetura SIP ..................................................................................................... 130
10.2.1 Agente usuário UA ............................................................................................................. 130
10.2.2 Servidor Proxy (proxy server)......................................................................................... 130
10.2.3 Servidor de redirecionamento (redirect Server) ..................................................... 131
10.2.4 Servidor de registro (registrar server) ......................................................................... 131
10.3 Mensagens SIP ........................................................................................................................................ 132
10.4 Cabeçalho das mensagens SIP .......................................................................................................... 134
10.5 Corpo das mensagens SIP................................................................................................................... 136
10.6 SDP – Session Description Protocol ................................................................................................ 139
10.6 URI – Universal Resource Identifier .................................................................................................. 145
10.7 Exemplo de uma transação SIP ......................................................................................................... 146
10.8 Comparação entre os protocolos SIP e H.323.............................................................................. 157
11 O Protocolo RTP/RTCP ............................................................................................................................................ 161
11.1 RTP (Real Time Protocol) ...................................................................................................................... 162
11.2 Pacote RTP ................................................................................................................................................ 164
11.3 Mensagens RTCP .................................................................................................................................... 166
12 Interoperabilidade das Redes Comutadas por Pacotes (Redes Baseada em Protocolo IP) 
e Redes Comutadas por Circuito (Redes de Telefonia Pública Comutada) ............................................... 169
12.1 A interoperabilidade ............................................................................................................................ 170
12.2 Entidades funcionais ........................................................................................................................... 171
12.3 Protocolos ................................................................................................................................................. 172
12.3.1 MGCP (Media Gateway Control Protocol) ................................................................... 172
12.3.2 MEGACO/H248 ..................................................................................................................... 177
12.3.3 SIGTRAN .................................................................................................................................. 179
13 Soluções de Mercado para Implementação de Serviços de Voz em
Redes Baseadas em Protocolo ................................................................................................................................... 183
13.1 Instalação e configuração de software livre para
 implementação de um PABX virtual ........................................................................................................ 184
13.1.1 Mídias de comunicação utilizadas com o Asterisk .................................................. 188
13.1.2 Configuração de um gateway de voz ........................................................................... 190
13.2 Instalação e configuração de um equipamento Cisco para implementação de um PABX 
virtual ................................................................................................................................................................... 197
13.2.1 Configurando um equipamento Cisco ........................................................................ 198
Referências ........................................................................................................................................................................ 207
Minicurrículo do Autor ................................................................................................................................................. 209
Índice .................................................................................................................................................................................. 211
1
introdução
Prezado aluno, seja bem vindo à unidade curricular Serviços de Convergência. A evolução 
tecnológica e a Internet, notadamente nas duas últimas décadas, começaram a disponibilizar 
para as organizações e para o ser humano uma nova dinâmica nas relações sociais, culturais, 
profissionais e educacionais. Um conjunto de equipamentos, componentes, lógica, programas 
e a rede, começam a oportunizar interatividade, interoperabilidade, mobilidade e virtualida-
de por meio do que convencionamos chamar de Redes e Serviços Convergentes. A Internet 
tornou-se um workflow genérico para tráfego de voz, acesso à Internet, interligação de redes 
locais, vídeo interativo, e-mail, salas de reuniões virtuais, webcasting, treinamento à distância, 
comércio eletrônico e transações bancárias. 
Nesta unidade curricular desenvolveremos competências para utilizar as ferramentas dis-
ponibilizadas por meio das tecnologias e da comunicação. Serão abordados conhecimentos 
necessários sobre tecnologia IP, suas aplicações, tecnologias e equipamentos, bem como pro-
tocolos e recomendações para implementação desta solução. As habilidades adquiridas con-
tribuirão para o seu aperfeiçoamento, possibilitando construir novos conhecimentos técnicos, 
aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos trabalhos que serão desenvolvidos du-
rante o exercício da sua profissão
serviços de convergência14
Agora, confira na matriz curricular os módulos e unidades curriculares previs-
tos, com as respectivas cargas horárias.
Técnico Redes de Computadores
MóDULOS DENOMINAÇÃO UNIDADES CURRICULARES
CARGA 
hORáRIA
CARGA hORáRIA 
DO MóDULO
Básico Básico
• Eletroeletrônica Apli-
cada
60h
340h
• Montagem e Manuten-
ção de Computadores 
160h
• Ferramentas para Docu-
mentação Técnica
120h
Específico I Ativos de Rede
• Cabeamento Estrutu-
rado
108h
464h
• Arquitetura de Redes 80h
• Comutação de Rede 
Local
120h
• Interconexão de Redes 
PR
96h
• Gerenciamento e Moni-
toramento de Rede
60h
Específico II
Servidores de 
Rede
• Servidores de Rede 120h
396h
Serviços de Rede 120h
• Serviços de Conver-
gência
• 60h
• Segurança de Redes 96h
Quadro 1 - Matriz curricular
Fonte: SENAI DN
Começa agora, o seu estudo sobre Serviços de Convergência. Bons estudos!
1 inTrodução 15
Anotações:
2
redes de voz, redes de dados e redes 
convergentes
Neste capítulo, você estudará os conceitos e as principais características das redes de voz e 
redes de dados, e conhecerá o conceito e as principais características das redes convergentes. 
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para :
a) compreender e diferenciar as principais características das redes de voz e redes de dados, 
e respectivos serviços;
b) conhecer e compreender o conceito, as principais características das redes convergentes 
e a proposta de solução única de transporte de comunicações multimídia.
Esses conhecimentos ajudarão você a entender as diferentes tecnologias que disponibili-
zam os serviços de multimídia e como as mesmas estão convergindo para uma solução tecno-
lógica baseada no protocolo IP. Preparado para começar? Então, vamos lá!
serviços de convergência2
2.1 a evolução das redes de comunicação
Nas últimas décadas, as redes de comunicação passaram por um processo de 
evolução tecnológica que propiciou a convergência de serviços,dados e multimí-
dia, e a disponibilização dos mesmos em uma rede única. Neste capítulo, vamos 
entender o conceito desta evolução.
2.1.1 As redes de voz
A primeira transmissão de voz, realizada pelo cientista Alexander Graham Bell, 
ocorreu em 1876, por meio de um circuito chamado ring-down. A característica 
desta conexão é que não houve digitação de números, pois em vez disso, existia 
uma conexão física entre dois dispositivos, na qual havia uma pessoa em cada 
ponta e a transmissão de voz era unidirecional. 
Este projeto evoluiu para uma transmissão de voz bidirecional, na qual foram 
utilizados um microfone de carbono, uma bateria, um eletroímã e um diafragma 
de ferro.
Após tal descoberta, esta tecnologia evoluiu para o que hoje conhecemos 
como ‘redes baseadas em comutação por circuitos’, cujas características são:
a) surgiram com a rede telefônica pública;
b) estabelecem um circuito dedicado entre os usuários, enquanto durar a co-
municação;
c) estabelecem uma conexão fim a fim antes do envio dos dados;
d) uma vez estabelecida a conexão, não há problemas de congestionamento;
e) adequadas para altas taxas de utilização e taxas de transmissão fixas;
f) suportam aplicações sensíveis ao atraso (voz);
g) adequadas para tráfego em rajadas (dados).
A figura a seguir ilustra a arquitetura típica de uma rede telefônica. Observe.
2 redes de voz, redes de dados e redes convergenTes 3
 
1 = Linha do PBX
2 = Troncos do PBX ou Linha da Central Local
3 = Tronco da Central Local
4 = Troncos Tandem ou Rede de Interconexão
5 = Loop local (linha do assinante)
6 = Entroncamento da PBX (privativo)
SID = Sistema de interconexão digital
PBX = Private Branch Exchange (Central Privativa)
Es
ta
çõ
es
Es
ta
çõ
es
1
2 3 4
5
6
3 2
5
1
SID SID
PBX
‘’A’’
PBX
‘’B’’
Residência Pequeno Escritóro
Terminal
‘’A’’
Terminal
‘’B’’
Centro
de 
comutação
local
Centro
de 
comutação
tandem
‘’A’’
Centro
de 
comutação
tandem
‘’B’’
Centro
de 
comutação
local
Jú
lia
 P
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(2
01
2)
Figura 1 - Arquitetura da rede telefônica
Fonte: Adaptado de Soares (2008, p. 26)
 VOCÊ 
 SABIA?
No início da década de 1990, a Telebrás (empresa estatal 
criada em 1972, com o objetivo de controlar, padronizar 
e modernizar as empresas de telecomunicações que 
atuavam no Brasil) investiu em um grande projeto de 
ampliação das Redes Públicas de Telefonia Comutada 
(PSTN). Esse projeto era baseado em tecnologia digital, 
cuja proposta era fornecer às pessoas e instituições, a 
transmissão simultânea de voz, dados e imagens. Cabe 
ressaltar que o crescimento exponencial da Internet 
ocorreu após a metade da década de 90 e que, nos dias 
atuais, a Internet tornou-se a fundação tecnológica para 
transmissão de voz, dados e imagens.
casos e relaTos
Picotes na comunicação
Cezar é um técnico em telecomunicações que foi contratado por uma 
Operadora de Telecom que atua em todo território nacional. Ao iniciar 
suas atividades no Centro de Operações de Rede da empresa, foi desig-
nado para acompanhar a implantação de uma rede convergente, cuja fi-
nalidade é disponibilizar serviços de dados, voz e vídeoconferência. 
serviços de convergência4
Nos testes de aceitação da nova tecnologia, ele percebeu que havia um 
problema de falhas intermitentes na comunicação de voz, ou seja, notou 
que havia “picotes” na voz durante a comunicação entre os usuários. Ao 
analisar o problema, constatou que o uplink de conexão entre os rotea-
dores de Core estavam apresentando uma alta taxa de ocupação, algo 
em torno de 95%. Cezar imediatamente solicitou ao pessoal de projeto e 
implantação a ampliação do link. Após a realização da ampliação do link 
de conexão entre os roteadores, o problema não mais ocorreu. 
2.1.2 redes de dAdos
No início da década de 50, o departamento de defesa dos Estados Unidos - em 
função do cenário político (a Guerra Fria) e preocupado com a vulnerabilidade 
da rede de telefonia - fomentou um projeto para criação e implantação de uma 
rede que pudesse sobreviver a uma guerra nuclear. Em 1967, a ARPA (Advanced 
Research Projects Agency), em conjunto com as universidades americanas e alguns 
centros de pesquisa, divulgou um protótipo que se tornaria a primeira rede de 
comutação de pacotes: a ARPANET, que foi a predecessora da Internet.
Em 1977 começou a ser projetado o protocolo TCP/IP (Transmission Control 
Protocol/Internet Protocol) e, em 1983, todas as máquinas da ARPANET passaram a 
utilizar o TCP/IP como protocolo de comunicação.
 VOCÊ 
 SABIA?
No ano de 2010, cerca dois bilhões de pessoas no mun-
do já acessavam a Internet e, entre os anos de 2000 a 
2010, o crescimento desse acesso foi em torno de 444%.
Em 1993, foi criado o protocolo HTTP e com este iniciava-se o World Wide Web 
(WWW) que foi o grande responsável pelo crescimento exponencial da Internet.
A Internet é baseada em ‘comutação por pacotes’, cujas principais caracterís-
ticas são: 
a) várias conexões lógicas multiplexadas em uma única conexão física;
b) permite o compartilhamento de facilidades e banda de transmissão da rede 
=> redução de custos;
2 redes de voz, redes de dados e redes convergenTes 5
c) adequada para aplicações com taxas de transmissão variáveis (tráfego em 
rajada);
d) maior disponibilidade, em função da existência de rotas alternativas, sem a 
necessidade de se estabelecer um novo circuito (no caso de falha de algum 
nó e/ou enlace);
e) não suporta aplicações sensíveis a atraso;
f) pode perder pacotes em função de congestionamento da rede;
g) exige mecanismos de reordenação de pacotes no destino.
A figura a seguir ilustra, de forma simplificada, a Arquitetura da Internet.
 
Home User
PC with Ethernet Card
Ethernet Cable
CATV Cable
Web Server
The Internet
Many ISPs
Office User
Enterprise #1
Enterprise #2
Enterprise #3
Home User
PC with 
Ethernet Card
Office User
PC with 
Ethernet Card
Ethernet
Cable
Ethernet
Cable
CATV
Cable
Web server
Web server
Web server
The Internet
Many ISPs
Enterprise #1
Enterprise #2
Enterprise #3
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 P
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(2
01
2)
Figura 2 - Escritórios conectados à Internet e conectados a redes de outras empresas
Fonte: Adaptado de Wendell Odom (2008, p. 7)
 FIQUE 
 ALERTA
A Internet é uma estrutura democrática e de abrangência 
mundial. Cabe a todos a responsabilidade em relação ao 
conteúdo nela disponibilizado e acessado. 
2.1.3 redes convergentes
As redes comutadas por circuito e as redes comutadas por pacotes têm carac-
terísticas distintas e foram projetadas para suportar diferentes tipos de tráfego e 
serviços. Com a crescente demanda de novos serviços e a evolução tecnológica 
surgiu um novo conceito para redes e serviços, ou seja: redes e serviços conver-
gentes. Convergência significa dotar uma rede de capacidades para suportar dife-
rentes tipos de tráfego e que demandam tratamentos diferentes. Podemos dizer 
serviços de convergência6
que uma rede convergente é a fundação tecnológica que permite a combinação 
de aplicações de voz, vídeo e dados.
A arquitetura TCP-IP e a Internet foram definidas como a base desta funda-
ção tecnológica, e um conjunto de protocolos e equipamentos foi desenvolvido e 
padronizado para garantir escalabilidade, interoperabilidade e desempenho dos 
serviços com requisitos diferenciados.
A estrutura de uma rede convergente tem as seguintes características:
a) rede única para serviços de voz, dados e vídeo;
b) rede de transporte baseada em comutação por pacotes;
c) escalabilidade e flexibilidade para ampliações; 
d) qualidade de serviço (QoS);
e) baixo custo operacional.
 SAIBA 
 MAIS
Para saber mais sobre redes convergentes uma boa dica é a 
leitura do livro Redes de Comunicação Convergentes, de An-
tônio José Martins Soares. Não deixe de ler!
SOARES, Antônio José Martins. Redes de Comunicação 
Convergentes: Tecnologias e Protocolos. 1. ed. Brasília: UnB, 
2008.
Na figura a seguir, você pode conferir um exemplo de uma rede convergente. 
Observe. 
 
Variantes regionais1Serviço
Controle
Acesso
Terminais
Link comutado a pacote Link comutado a circuito Sinalização
Localização Autenticação QoS Filtragem Segurança UsuárioID
Rede backbone 
comutada a pacotes 
sobre fibra óptica 
satélite
Transporte Rede backbone 
comutada a pacotes 
sobre fibra óptica 
satélite
Rede comutada
a circuito
SMP STFC
Rede 
ATM
Rede
IP
Redes Broadcast 
DTTD.Cabo Rede comutada a pacotes SMC
Comutação a 
circuitos Wireless 
GSM
Comutação a 
circuitos Wireless 
Enlace de Cobre
Comutação 
a pacotes Wireless 
ADSL Cabo Ethernet
Comutação 
a pacotes Wireless 
WLAN UTRAN S
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(2
01
2)
Figura 3 - Arquitetura da rede convergente
Fonte: Adaptado de Soares (2008, p. 38)
2 redes de voz, redes de dados e redes convergenTes 7
recapiTulando
Neste capítulo, você conheceu os conceitos e as principais características 
das redes de voz, redes de dados e das redes convergentes. No próximo 
capítulo, entraremos no assunto da tecnologia VoIP. 
3
introdução à Tecnologia voip
Neste capítulo, você conhecerá os conceitos do serviço de voz sobre IP e as vantagens e 
desvantagens para adoção da tecnologia em comparação com as tecnologias tradicionais, que 
são baseadas em redes comutadas por circuito (PSTN). 
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: 
a) compreender e diferenciar as principais características dos serviços de voz sobre IP;
b) avaliar as vantagens e desvantagens para implantação da tecnologia. 
Esse assunto é a base para você entender todo o restate do conteúdo, por isso, procure pres-
tar bastante atenção e releia quantas vezes forem necessárias. Siga em frente!
serviços de convergência26
3.1 Tecnologia, serviço e funcionamenTo voip
Você já ouviu falar sobre a tecnologia VoIP? Essa é uma tecnologia de comuni-
cação de voz em uma rede de pacotes, cujo protocolo é o IP. VoIP significa Voice 
over Intyernet Protocol. 
Você já sabe que as transmissões de voz tiveram origem em redes baseadas 
em comutação por circuito. A voz sobre IP utiliza rede comutada por pacotes (IP), 
que originalmente foi projetada para comunicação de dados.
Confira mais informações sobre os serviços de VoIP. 
3.1.1 serviços de voip
Segundo Colcher (2005), denomina-se serviço conversacional VoIP o serviço 
essencialmente destinado à comunicação de voz, de modo similar ao provido 
pela PSTN, com a participação de pelo menos um interlocutor ligado a uma rede 
IP. Dentro dessa classificação incluem-se também os serviços suplementares tí-
picos de telefonia, tais como: áudioconferência, retenção e redirecionamento de 
chamadas telefônicas. 
H
em
er
a 
Te
ch
no
lo
gi
es
O serviço VoIP deve disponibilizar para os usuários as mesmas funcionalidades 
e facilidades do serviço de voz que é disponibilizado pelas empresas de teleco-
municações e que são baseados em redes comutadas por circuito.
3 inTrodução à Tecnologia voip 27
casos e relaTos
Uma boa sugestão
Ubiratan foi trabalhar na equipe de suporte técnico em uma empresa de 
Call Center que adotou uma solução VoIP para atendimento aos clien-
tes. Chegando lá, começou a notar que toda semana um (ou até dois) 
aparelho(s) telefônico(s) eram enviados para conserto devido a proble-
mas nas teclas. Esta constância de falhas estava implicando em posições 
de atendimento paradas, até que fosse efetuada a troca do aparelho, a 
qual nem sempre era imediata. Além disto, este fato acarretava um custo 
considerável de manutenção e troca dos aparelhos. Como todas as posi-
ções de atendimento operavam com tecnologia VoIP, Ubiratan sugeriu 
ao seu supervisor que os aparelhos fossem substituídos por softphones. 
O supervisor acatou a sugestão e solicitou ao gerente a substituição dos 
aparelhos explicando os ganhos advindos. Após a instalação dos softpho-
nes nas posições de atendimento, o índice de inoperância das posições 
de atendimento por problemas de impossibilidade de comunicação caiu 
consideravelmente. 
 VOCÊ 
 SABIA?
No início da década de 2000, as empresas de teleco-
municações ofereciam serviços de multimídia, voz e 
vídeo para clientes corporativos, bancos e governo, em 
redes de acessos de tecnologia Frame Relay e backbones 
baseados em tecnologia ATM (Asynchronous Transfer 
Mode). Essas tecnologias permitem a disponibilização 
desses serviços com desempenho e segurança, todavia, 
alguns fatores como: custo operacional; falta de mão de 
obra especializada; custo dos equipamentos; surgimen-
to de novas tecnologias de alta performance em redes 
como Fast Ethernet e Gigabitethernet; o uso cada vez 
maior de aplicações baseadas em IP e a popularização 
da Internet; implicaram diretamente na substituição e 
descontinuidade dessas tecnologias nas empresas de 
telecomunicações. 
Mas, como funciona esse tipo de serviço?
É isso que você vai conferir agora!
serviços de convergência28
3.1.2 FuncionAmento do voiP
Uma comunicação via VoIP pode ser realizada por dispositivos diferentes dos 
aparelhos telefônicos tradicionais utilizados na telefonia convencional, ou seja, 
uma ligação pode ser efetuada entre:
a) um telefone IP e um computador, sendo que neste deverá ter instalado um 
aplicativo chamado softphone (um aplicativo multimídia que permite a reali-
zação de chamadas diretamente de um computador);
b) entre dois telefones IP;
c) entre dois computadores com aplicativo softphone instalado;
d) um telefone IP e um telefone convencional conectado em um dispositivo 
chamado ATA (Analog Telephone Adapter). O ATA é um adaptador de telefo-
ne para ethernet que transforma aparelhos telefônicos tradicionais em dis-
positivos IP;
e) um telefone convencional conectado em um dispositivo chamado ATA e 
um computador com o aplicativo softphone instalado;
f) entre dois telefones convencionais conectados em dispositivos ATA.
Confira, na figura a seguir, o exemplo de uma comunicação VoIP entre diver-
sos aparelhos. 
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 M
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(2
01
2)
Figura 4 - Comunicação de voz de terminal IP para terminal IP
Fonte: Adaptado de Colcher (2005, p. 147)
 SAIBA 
 MAIS
Para saber mais sobre configuração de dispositivos VoIP, 
acesse <http://www.inphonex.com.br/suporte/manuais-
-configuracao-fabricante.phpredes>.
3 inTrodução à Tecnologia voip 29
Esta comunicação também pode ser realizada entre um dispositivo que utilize 
protocolo IP conectado a uma rede de pacotes e um telefone convencional co-
nectado a uma PSTN.
Para que essa comunicação seja realizada via rede de pacotes baseada no pro-
tocolo IP, há uma série de etapas, equipamentos e protocolos envolvidos.
Entre as etapas do processo, temos:
a) emissão e captação do sinal de voz, realizada pelo usuário emissor a partir 
do momento em que se iniciou a chamada;
b) codificação e compressão por meio de codecs (você conhecerá os codecs 
nos capítulos seguintes);
c) estabelecimento e gerenciamento de sessões para troca de tráfego multi-
mídia entre as aplicações, por meio do protocolo a ser utilizado H.323 ou SIP 
(serão descritos em capítulos posteriores);
d) protocolos RTP/RTCP que atuam entre a camada de transporte e as aplica-
ções para garantir a qualidade da comunicação, o gerenciamento e o con-
trole dos fluxos de dados em tempo real (serão descritos nos capítulos pos-
teriores);
e) descompressão e descodificação do sinal, o efeito contrário efetuado pelo 
receptor;
f) recepção e escuta do sinal de voz pelo usuário receptor.
 VOCÊ 
 SABIA?
A VocalTec, empresa de Telecomunicações Israelense, foi 
a primeira a disponibilizar Voz sobre IP, com um produto 
lançado em 1995.
Assim como qualquer outro recurso ou ferramenta, a adoção da tecnologia 
VoIP tem seus prós e contras, ou seja, tem suas vantagens e desvantagens. Confi-
ra no item a seguir.
3.2 vanTagens e desvanTagens para adoção da Tecnologia voip
Como você já sabe, a tecnologia VoIP está sendo muito utilizada hoje em dia. 
Confira,a seguir, quais são as suas vantagens e desvantagens.
serviços de convergência30
3.2.1 vAntAgens dA tecnologiA voiP
Segundo SENAI (2007), as vantagens são:
a) chamadas gratuitas entre estações com o mesmo sistema: em ligações entre 
sistemas da mesma rede, não há tarifação, ou seja, ligações de “ramal a ra-
mal”, mesmo que distantes geograficamente, são realizadas gratuitamente;
b) realizar e receber chamadas em qualquer lugar do mundo, onde haja co-
nexão com a Internet, desde que esta conexão possua disponibilidade de 
banda que atenda às necessidades do sistemaVoIP;
c) redução de custos para ligações urbanas, interurbanas e internacionais (isto 
dependendo do provedorVoIP utilizado). Pelo fato de existirem muitos pro-
vedores, há grande concorrência em relação à tarifação;
d) utilização da mesma infraestrutura da empresa para prover serviços de da-
dos e telefonia. Assim, não há a necessidade da implantação de dois projetos 
de cabeamento estruturado distintos, o que diminui os custos com infraes-
trutura;
e) maior número de ramais disponíveis: pode-se configurar o número de ra-
mais internos desejados, conforme a necessidade e sem custos adicionais;
f) funções multimídia (como vídeo e dados) que podem ser integradas com 
diversas aplicações, rodando em computadores ou em dispositivos desen-
volvidos propriamente para tais fins.
3.2.2 desvAntAgens dA tecnologiA voiP
Apesar das vantagens descritas, existem também algumas desvantagens. Po-
rém, podemos afirmar que estas não se sobrepõem à gama de vantagens. Entre 
as desvantagens, segundo SENAI (2007), estão: 
a) falha na comunicação, quando a rede possui grandes volumes de uploads e 
downloads, devido à utilização;
b) necessidade de energia elétrica para alimentação de telefones IP, computa-
dores, entre outros equipamentos especializados;
c) o link da Internet precisa estar sempre ativo, permitindo a realização das li-
gações para telefonia fixa ou para outros ramais ou números externos;
d) não pode haver grandes atrasos nas entregas de pacotes, caso contrário, a 
qualidade da ligação decairá, e a compressão de voz ou vídeo será dificulta-
da.
3 inTrodução à Tecnologia voip 31
 FIQUE 
 ALERTA
Não existe ainda uma regulamentação específica para 
o serviço VoIP no Brasil. Segundo definição da Anatel 
– Agência Nacional de Telecomunicações, referência, o 
provimento do serviçoVoIP pode ocorrer de duas formas 
distintas: Serviço de Valor Adicionado ou Serviço de Tele-
comunicações. É fundamental que o profissional do setor 
tenha conhecimento da legislação vigente para provimen-
to e utilização do serviço.
O quadro a seguir apresenta um comparativo entre a telefonia convencional e 
a telefonia IP. Confira!
CARACTERíSTICA TELEFONIA CONVENCIONAL TELEFONIAVOIP
Conexão na casa do 
usuário
Cabo de cobre (par trançado) Banda larga de Internet
Falta de energia elétrica Continua a funcionar Para de funcionar
Mobilidade Limitada à casa do usuário
Acesso em qualquer lugar do 
mundo, desde que conectado à 
Internet
Número telefônico Associado ao domicílio do usuário
Associado à área local do número 
contratado
Chamadas locais Área local do domicílio do usuário Área local do número contratado
Quadro 2 - Resumo das principais características da telefonia convencional e da telefonia VoIP
recapiTulando
Neste capítulo, você conferiu os conceitos do serviço de voz sobre IP, e 
as vantagens e desvantagens para adoção da tecnologia em compara-
ção com as tecnologias tradicionais PSTN. Esses conhecimentos ajudarão 
você a entender a flexibilidade das soluções de serviços de voz em redes 
baseadas no protocolo IP e os benefícios advindos com a utilização de 
uma rede única para tráfego de voz, dados e vídeo.
4
Codificação Digital e Compressão de
Áudio e vídeo
Neste capítulo, você estudará as técnicas de codificação e compressão do sinal de voz e 
vídeo, e conhecerá os padrões definidos por organizações internacionais para implementação 
destas técnicas. 
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: 
a) compreender e diferenciar as principais características para compressão de áudio e vídeo 
dos serviços de voz sobre IP;
b) conhecer os padrões recomendados e adotados para tráfego de voz e vídeo em redes IP. 
Sinta-se convidado a explorar todas as informações disponíveis sobre o assunto, fazendo do 
seu aprendizado um processo de construção do conhecimento. Portanto, prossiga com dedica-
ção e atenção, fazendo do seu estudo uma oportunidade de refletir sobre suas práticas diárias. 
serviços de convergência34
4.1 aplicações mulTimídia 
Atualmente, a Internet é utilizada como rede de transporte para uma grande 
variedade de aplicações de multimídia, dentre estas, podemos destacar o áudio e 
o vídeo de fluxo contínuo armazenado.
Nessas aplicações, os clientes requisitam, sob demanda, arquivos de áudio e 
vídeo comprimidos, que estão armazenados em servidores (palestras, filmes de 
longa duração, programas de televisão gravados, vídeoclipes, etc.).
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(2
01
2)
As principais características dessas aplicações são: 
a) mídia armazenada – o conteúdo foi pré-gravado e está armazenado em um 
servidor (pausa, volta, avança, etc.);
b) fluxo contínuo – o cliente reproduz parte do áudio e vídeo do arquivo e ao 
mesmo tempo recebe as demais partes do arquivo (streaming);
c) reprodução contínua – a reprodução do conteúdo prossegue de acordo 
com a temporização original de gravação;
d) áudio e vídeo de fluxo contínuo ao vivo – recepção de rádio e TV pela Inter-
net. O áudio e o vídeo não são armazenados;
e) áudio e vídeo interativos em tempo real – utilização de áudio e vídeo para 
comunicação pessoal. Telefonia na Internet. Este tipo de aplicação é o foco 
de nossa unidade. 
4 codificação digiTal e compressão de Áudio e vídeo 35
 VOCÊ 
 SABIA?
O aumento exponencial de disponibilização de vídeos 
na Web ocorreu por meio da popularização do site You-
Tube <www.youtube.com>. Sua concepção começou 
em uma garagem na cidade de San Francisco, Califórnia 
USA, em 2005.
Confira como é feita a codificação e compressão da voz, no item a seguir.
4.2 codificação e compressão de voz 
Vamos começar falando sobre a codificação da voz. A voz é uma informação 
do tipo analógica e para ser transportada por uma rede de pacotes precisa ser 
transformada em um sinal digital. Essa transformação é denominada codificação 
e é realizada por dispositivos chamados CODEC (COdifier/DECodifier). Esses dispo-
sitivos convertem o sinal analógico (voz) para um sinal digital (codificar).
O CODEC recebe um sinal analógico e codifica este sinal em um formato biná-
rio. Também faz o processo inverso, ou seja, reconstrói o sinal analógico a partir 
do sinal digital. Além da codificação, os CODECs fazem também a compressão do 
sinal digital.
Uma das principais técnicas utilizadas pelos CODECs para a codificação e de-
codificação da voz em sinal digital é a PCM (Pulse Code Modulation), padronizada 
na recomendação G711 do ITU-T (International Telecommunication Union), sendo 
utilizada pela rede de telefonia pública para conversão de voz em sinais digitais 
de forma que esta possa trafegar pela rede telefônica.
O funcionamento da técnica PCM consiste em: 
a) amostragem: o processo de amostragem consiste em coletar, de tempos 
em tempos, o nível (amplitude) do sinal analógico, convertendo-o em um 
código binário. No PCM são coletadas 8.000 amostras por segundo e a cada 
amostra é associado um valor proporcional à amplitude do sinal no ponto 
coletado, sendo este processo conhecido como PAM (Pulse Amplitude Mo-
dulation);
b) quantificação: o processo de quantificação consiste em cada valor da amos-
tra PAM ser aproximado a um inteiro de n bits, sendo n igual a oito, o que 
implica em 256 níveis;
c) codificação: após o sinal ser amostrado e quantificado, ele é codificado di-
gitalmente. 
Após essas operações, procede-se a serialização do código obtido que será 
transmitido bit a bit.
serviços de convergência36
A figuraa seguir ilustra o processo de codificação realizado pelo PCM.
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(2
01
2)
Figura 5 - Codificação de sinal analógico em sinal digital
Como você já viu, os CODECs realizam a codificação e decodificação da voz em 
sinal digital e a técnica PCM é uma das principais técnicas utilizadas por CODECs, 
todavia, há outros padrões de codificação. Dentre estes, podemos citar:
a) DPCM (Differential Pulse Code Modulation) – técnica na qual um menor nú-
mero de bits é gerado pela codificação. Todas as amostras passam por uma 
memória chamada predictor. Depois, essa amostra é enviada a um diferen-
ciador para que seja comparada com a amostra atualizada;
b) ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) – técnica na qual há 
uma variação dinâmica dos níveis de quantificação e que adapta estes níveis 
para o tamanho de diferença dos sinais. Os níveis de quantificação são inver-
samente proporcionais às diferenças dos níveis dos sinais. 
 FIQUE 
 ALERTA
Na implementação de uma solução de serviços de voz e 
vídeo em redes baseadas no protocolo IP é fundamental a 
escolha do CODEC apropriado para a garantia de desem-
penho na comunicação fim a fim.
Para transmitir a voz, além de codificar, é necessário também comprimir. Veja-
mos agora, informações sobre a compressão da voz.
Um ser humano falando emite surtos de voz [...] durante ape-
nas 35% a 40% do tempo de fala. O restante do tempo é pre-
enchido com silêncio [...] que existe entre palavras e entre uma 
sentença e outra. Se for possível detectar esse silêncio e elimi-
ná-lo da codificação, de forma que ele possa ser recuperado, 
pode-se reduzir muito a quantidade de dados gerados. Essa 
técnica é aplicada à telefonia digital sob a denominação de 
1 MIPS (MILHõES DE 
INSTRUçõES POR 
SEGUNDO)
É a medida para a 
velocidade do computador 
que verifica as inúmeras 
atividades que o 
computador é capaz de 
executar por segundo.
4 codificação digiTal e compressão de Áudio e vídeo 37
TASI - Time Assignment Speech Interpoletion. (COLCHER, 2005 p. 
109).
Em função dessa característica e do fato de os seres humanos serem tolerantes 
a certos erros ou supressões de informação sem que isso comprometa a efetivida-
de da comunicação, é possível a representação da informação original de manei-
ra diferente, sem que isto comprometa a comunicação. 
As técnicas de compressão de voz utilizam mecanismos que retiram informa-
ções redundantes, previsíveis ou inúteis para reduzir a banda do canal necessária 
para transmissão da voz e também visam manter uma qualidade semelhante ao 
sistema de telefonia pública. 
Podemos dizer que o algoritmo de compressão é o principal fator de determi-
nação da qualidade de reprodução da voz. Esse algoritmo é executado pelo chip 
DSP (Digital Signal Processor). A tecnologia DSP está presente em uma infinidade 
de dispositivos, como celulares, CD players, etc. São microprocessadores de altís-
sima capacidade – 40 MIPS1. Esses microprocessadores possuem um conjunto de 
instruções para manipular os sinais digitais que foram gerados a partir de sinais 
analógicos como voz e vídeo.
A ITU (International Telecommunication Union) - organismo responsável pela 
padronização de recomendações que são utilizadas em soluções tecnológicas 
para as áreas de redes e telecomunicações - definiu uma série de padrões para 
codificação e compressão de voz. A tabela a seguir ilustra os principais padrões 
definidos. Confira!
Tabela 1 - Tabela Recomendações ITU para codificação e compressão de voz
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
ACELPMP-
-MLQ
5,36,3 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
G.729
Anexo A
CS-ACELP 8 25-35 Boa
Fonte: Teleco (2011)
serviços de convergência38
 SAIBA 
 MAIS
Para saber mais sobre codificação e compressão de voz e ví-
deo, acesse os tutoriais no site <http://www.teleco.com.br/>.
Muito interessante esse assunto, não é mesmo? Mas ainda tem mais! Então, 
conheça agora o MOS, que é uma medida da qualidade da voz.
4.3 mos (mean opinion score)
A qualidade de um serviço de telefonia pode ser definida como a medida qua-
litativa e quantitativa da clareza do som, do grau de interatividade das chamadas 
e do desempenho da sinalização. (COLCHER, 2005).
Atualmente, a comunicação de voz pode ser disponibilizada por equipamen-
tos e redes com tecnologias distintas e que utilizam técnicas de compressão e 
codificação, conforme já visto. Visando garantir a qualidade da comunicação, o 
ITU definiu a recomendação P.800 como um método para medir a qualidade do 
som (voz).
Esta medição é realizada por meio de uma pesquisa de opinião baseada no jul-
gamento de ouvintes sobre a qualidade da voz. São realizadas análises de várias 
amostras de cada sistema, de modo a permitir a obtenção de dados para formu-
lação de uma média de classificação. Essa classificação é baseada na tabela MOS 
(Mean Opinion Score), conforme demonstrado a seguir. 
Tabela 2 - Tabela MOS
SCORE DEFINIÇÃO DESCRIÇÃO
5 Excelente Um sinal de voz perfeito, gravado em um local silencioso.
4 Bom Qualidade de uma chamada telefônica de longa distância (PSTN).
3 Razoável Requer algum esforço na escuta.
2 Pobre Fala de baixa qualidade e difícil de entender.
1 Ruim Fala não clara, quebrada.
Fonte: Adaptado Colcher (2005, p. 117)
O ITU-T especificou outras duas recomendações, as quais utilizam algoritmos 
que automatizam a atividade para avaliação da qualidade da comunicação de 
voz: o P.861 – PSQM (Perceptual Speech Quality Measurement) e o P.862 - PESQ 
(Perceptual Evaluation of Speech Quality).
4 codificação digiTal e compressão de Áudio e vídeo 39
Entenda melhor esse assunto acompanhando um exemplo, no Casos e Relatos 
a seguir.
casos e relaTos
Problemas na comunicação de voz
Rafael trabalha como analista em telecomunicações em uma empresa 
que fornece soluções de comunicação multimídia para o mercado. Seu 
supervisor o convocou para auxiliar na resolução de um problema repor-
tado por um cliente, pois outros técnicos não haviam encontrado a causa 
raiz da falha. Rafael foi até o ambiente do cliente e, em uma entrevista, 
ficou sabendo que após uma modificação na estrutura de TI da empresa, 
um servidor WEB havia sido remanejado para um ambiente onde não ha-
via cabeamento de dados e as aplicações do mesmo estavam sendo aces-
sadas via wireless, fato que não ocorria antes. Rafael deduziu que, devido 
ao aumento exponencial do volume de tráfego de dados no roteador wi-
reless, as comunicações de voz estavam sendo afetadas. Após providen-
ciar a alteração da conexão do servidor para cabeamento estruturado, o 
problema na comunicação de voz não mais ocorreu.
 VOCÊ 
 SABIA?
A maioria das implementações de voz sobre redes IP 
utiliza o padrão G.711, cuja avaliação MOS é melhor 
em relação aos demais, todavia, outros fatores podem 
influenciar na qualidade da transmissão de voz (notada-
mente quando são utilizados acessos WIFI). Devido às 
características das influências do meio, como: absorção, 
reflexão, refração, linha de visão, etc., o desempenho do 
serviço pode ser fortemente afetado, independente do 
padrão de CODEC que foi adotado. Em soluções de voz 
sobre redes IP todos os aspectos e diversidades tecnoló-
gicas devem ser analisados de modo a garantir os requi-
sitos de desempenho inerentes ao serviço. 
serviços de convergência40
4.4 codificação e compressão de vídeo 
De maneira similar ao sinal de voz, o sinal de vídeo também passa pelo proces-
so de codificação e compressão, que é um requisito básico para provimento de 
serviços de vídeo. Para codificação e compressão do sinal de vídeo são considera-
das as seguintes características:
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(2
01
2)
Figura 6 - Característicaspara codificação e compressão de vídeo
Dentre os padrões mais populares, podemos destacar o MPEG (Moving Picture 
Experts Group), padronizado pela ISO (International Organization for Standardiza-
tion), cujas versões são:
a) MPEG1 – vídeo com qualidade de CD ROM (1,5Mbps);
b) MPEG2 – vídeo com qualidade de DVD (3 a 6Mbps);
c) MPEG4 – compressão de vídeo orientada para objeto; 
E os seguintes padrões padronizados pelo ITU-T :
a) H261 – padronizado pelo ITU-T;
b) H262 – similar ao JPEG. Taxas entre 64k e 2Mbps;
c) H263 – taxas variáveis e melhorias na performance de compressão. 
4 codificação digiTal e compressão de Áudio e vídeo 41
recapiTulando
Neste capítulo, você conheceu as características das aplicações multimí-
dia, e as técnicas de codificação e compressão do sinal de voz e vídeo. Es-
ses conhecimentos ajudarão você a entender como é realizada a adequa-
ção dos sinais de voz e vídeo, de modo a ser possível a sua transmissão 
em redes IP. Confira mais informações interessantes no capítulo a seguir.
5
Qualidade de serviço
Neste capítulo, você conhecerá os conceitos referentes à qualidade de serviço e entende-
rá quais parâmetros influenciam diretamente no desempenho do serviço de voz em redes IP. 
Conhecerá, também, quais tecnologias podem ser implantadas para garantir a qualidade dos 
serviços multimídia em redes IP. 
a) Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
b) conhecer e compreender os conceitos de qualidade de serviço;
c) compreender e avaliar os parâmetros que influenciam diretamente na qualidade do ser-
viço;
d) conhecer e compreender as tecnologias que devem ser implantadas nas redes IP para 
garantir desempenho em comunicações multimídia. 
Como você pôde perceber, as oportunidades de aprendizado são muitas, que tal começar 
logo o estudo desse assunto? Então, vamos lá!
serviços de convergência44
5.1 conceiTuação
Durante a década de 1980, a Internet ainda estava restrita às fronteiras acadê-
micas com limitações de tráfego a aplicações. O tipo de serviço não era relevante 
e toda implementação em IP ignorava o campo ToS (Type of Service) do protocolo 
IP versão 4. A importância da Qualidade de Serviço surgiu com o crescimento da 
Internet e sua difusão dentro do cenário popular e empresarial. 
Com a crescente demanda de novos serviços e a evolução tecnológica, os pro-
vedores de serviços se viram obrigados a quebrar paradigmas, com inovação e 
competitividade, visando à manutenção da fidelidade dos clientes, com a cres-
cente exigência de serviços, que incluem:
a) voz;
b) acesso à Internet;
c) interligação de LANs;
d) vídeo interativo;
e) e-mail;
f) salas de reuniões virtuais;
g) webcasting;
h) treinamento a distância;
i) comércio eletrônico.
Enfim, uma completa transposição do mundo real para o eletrônico, que por 
não exigir a presença física das pessoas no local da execução dos serviços, recebe 
a conotação de “mundo virtual”.
Tais características descrevem diferentes níveis de serviços, com formas de trá-
fego diferenciadas. Considerando a popularização dos protocolos responsáveis 
pela transmissão de dados e consequente padronização da infraestrutura exis-
tente, o diferencial de negócio são as diversas formas de tratamento dos serviços 
oferecidos na rede. Daí o surgimento da preocupação com a qualidade de serviço 
(DUARTE, 2009).
Qualidade de serviço é um termo utilizado para uma rede com a habilidade 
de prover a sensibilidade de diferir os tipos de serviços, o que requer uma 
infraestrutura de rede que tenha capacidade, flexibilidade, granularidade, 
escalabilidade e robustez. 
Tudo isso significa preparar as redes para suportar diferentes tipos de tráfe-
go, que demandam tratamentos diversificados pelas mesmas e a necessidade 
5 Qualidade de serviço 45
de cumprimento de Service Level Agreement - SLA (disponibilidade, segurança e 
desempenho). Principalmente para aqueles serviços nos quais exista uma relação 
estabelecida em contrato, como é o caso do comércio eletrônico, vídeo, voz e 
extranets.
As redes comutadas por pacotes baseadas no protocolo IP (como a Internet), 
tratam todos os dados, usuários e seções do mesmo modo, conforme ilustra a 
figura a seguir, sem prioridade em termos de desempenho, perda, segurança ou 
disponibilidade. 
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Figura 7 - Infovia
Sendo assim, tem-se um grande desafio: colocar aplicações de vídeo e voz em 
uma rede de dados, o que demanda novas exigências para a garantia da qualida-
de de serviço, que pode ser mensurada pelos parâmetros que seguem.
a) Disponibilidade do serviço - a disponibilidade exige uma rede robusta o 
suficiente para sobreviver a falhas, tais como: rompimento de fibras, falhas 
em interfaces ou falhas de comutação. Atualmente, na maioria das vezes, 
os equipamentos de transporte fornecem mecanismos de sobrevivência a 
falhas do meio físico e que são transparentes aos serviços.
Um fator importante do gerenciamento da disponibilidade de serviço é a ga-
rantia de que a rede deve ter configurações para suportar tráfegos (dados, voz e 
vídeo) que possuem requisitos distintos e que seja composta por mecanismos de 
priorização para prevenir a degradação do serviço.
b) Throughput - a quantidade de dados transmitidos entre dois nós da rede em 
um tempo específico.
c) Atraso - também conhecido como latência, refere-se ao intervalo de tempo 
entre os pacotes transmitidos e recebidos na comunicação de dois pontos 
de referência. Surgem dois problemas para o tráfego de voz quando o atraso 
serviços de convergência46
é alto: o eco e a sobreposição de conversação. O eco torna-se um problema 
quando o atraso de “round-trip” é maior do que 50ms. Neste caso, necessita-
-se de mecanismos de cancelamento de eco; já o problema da sobreposição 
de conversação ocorre onde os atrasos, em uma direção, são maiores que 
250ms.
São tipos de atraso:
a) atraso de processamento - criado pela codificação, compressão, descom-
pressão e decodificação do sinal de voz; 
b) atraso de empacotamento - tempo do processo de armazenamento de 
amostras de dados e alocação num pacote até o seu preenchimento;
c) atraso de enfileiramento - os comutadores e roteadores empregam filas nas 
quais os pacotes são armazenados até que exista capacidade de transferên-
cia. O tempo perdido nas filas constitui o atraso de enfileiramento;
d) atraso de propagação - atraso resultante da propagação de sinais em qual-
quer meio físico;
e) atraso da velocidade de enlace - a taxa de transferência de dados é deter-
minada pela taxa de bit do enlace. Este atraso é independente do atraso de 
propagação e normalmente é o maior dos dois componentes;
f) número de saltos - cada um dos comutadores ou roteadores atravessados 
por um pacote é considerado um salto. O atraso de enfileiramento cresce 
quando aumenta o número de saltos.
A figura a seguir ilustra o somatório de atrasos em uma comunicação fim a fim.
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Figura 8 - Somatório dos tempos de atraso
Variação do atraso - também chamado de jitter - é a variação no tempo de 
chegada entre pacotes devido a atrasos variáveis de transmissão sobre a rede. 
Para a remoção do jitter necessita-se de um buffer na chegada dos dados. O buffer 
aumenta o atraso total do sistema.
A taxa de perda de pacotes é a taxa máxima na qual os pacotes podem ser 
descartados durante a transferência, por meio de uma rede. O protocolo IP não 
garante a entrega de pacotes e a ordem dos mesmos. Pacotes são descartados 
durante os períodos de congestionamento, quando as filas de pacotes excedem 
5 Qualidade de serviço 47
a memória prevista, indicando uma taxa de transmissão inferior à taxa de chega-
da dos pacotes em um determinado nó de rede. Para o caso do tráfego sensível 
ao tempo (voz e vídeo interativo), não se utilizam os esquemas de retransmissão 
de pacotes perdidos. Utilizam-se esquemas de interpolação e de transmissão de 
informações redundantes. Normalmente, não são toleradasperdas de pacotes 
maiores do que 1% para o tráfego de voz. A tabela a seguir mostra os percentuais 
aceitáveis de perdas de pacotes e latência por classe de serviço. 
Tabela 3 - Requisitos dos serviços multimídia
CLASSE DE SERVIÇO (CS) PERDA DE PACOTES RETARDO
Voz <1% <90ms
Multimídia <1% <100ms
Dados Expressos <2% <100ms
Dados N/A <100ms
Acompanhe, agora, a descrição de um exemplo de como solucionar um pro-
blema após a migração para uma rede convergente.
casos e relaTos
Solucionando um problema
Andreia, que é consultora em telecomunicações, foi contratada por uma 
indústria para analisar e avaliar problemas de desempenho na sua rede 
corporativa. Os problemas passaram a ocorrer após a migração da solu-
ção tecnológica para uma rede convergente de transporte do tráfego 
de dados e voz. Após análises nos relatórios emitidos pelos sistemas de 
gerência da rede corporativa, Andreia constatou que alguns links de co-
nexão entre switch e roteadores estavam congestionados e que alguns 
roteadores estavam com pouca memória livre disponível, não havendo 
separação por vlan do tráfego de voz e dados. Diante deste cenário, An-
dreia definiu as seguintes ações para a resolução do problema:
- ampliação dos links congestionados;
- separação dos tráfegos de voz e dados por vlan;
serviços de convergência48
- ampliação da memória dos roteadores;
- configuração de classificação de tráfego para priorização, quando ne-
cessário.
Após implantadas essas ações, os problemas de desempenho foram so-
lucionados.
 SAIBA 
 MAIS
A avaliação de desempenho de uma rede no tocante a per-
das de pacotes, atrasos, etc., não é algo trivial. A implantação 
de técnicas de qualidade de serviço deve ter como objetivo 
a redução de custos de telecomunicações e de redes, in-
cluindo a sobrecarga associada a redes separadas para voz, 
dados e vídeo e, ainda, a priorização do tráfego mais sensível 
em relação ao tempo de resposta. Antes da configuração 
de Qualidade de Serviço nas redes, se faz necessária a rea-
lização de uma auditoria, onde informações referentes ao 
desempenho dos equipamentos, ocupação de links e etc., 
sejam levantadas para o mapeamento da situação e adoção 
de ações que permitam garantir que problemas de subdi-
mensionamento não afetem a garantia de desempenho e a 
priorização, que são propostas pelas técnicas de Qualidade 
de Serviço. 
Os objetivos da qualidade de serviço incluem gerenciar os parâmetros ante-
riormente mencionados, da seguinte maneira:
a) largura de banda dedicada;
b) atraso e jitter controlados; 
c) características de perda melhoradas.
Ou seja, o projeto de qualquer rede deve maximizar a disponibilidade e throu-
ghput, reduzir o atraso e tentar eliminar o jitter e a perda de pacotes.
Vamos conhecer um pouco mais sobre qualidade de serviço? Siga em frente 
com os estudos e conheça o que é e para que serve a categorização de tráfego.
5.2 caTegorização de TrÁfego
De modo a garantir a qualidade de serviço, a tecnologia de rede deve fornecer 
um método para categorizar e priorizar o tráfego, de modo a assegurar que o mais 
5 Qualidade de serviço 49
importante e mais sensível tenha preferência sobre o menos importante. Assim 
sendo, pode-se categorizar o tráfego da seguinte maneira:
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Figura 9 - Categorias de tráfego
Diante desses requisitos, pode-se concluir que são necessárias três soluções 
para se obter qualidade de serviço:
a) habilidade de priorizar tráfego;
b) habilidade de reservar largura de banda pelo tipo de aplicação;
c) suportar grandes capacidades de largura de banda.
Ainda para garantir essa qualidade de serviço, são utilizadas as seguintes tec-
nologias: 
a) priorização de roteamento;
b) Intserv – serviço integrado;
c) Diffserv - serviço diferenciado que utiliza o campo type of service (ToS), do 
Ipv4 e o campo traffic class, do IPv6;
d) MPLS - protocolo para encapsular o tráfego IP em um novo cabeçalho de
e) roteamento. 
A implementação dessas tecnologias permite três níveis básicos de QoS fim a 
fim, que podem ser fornecidos por meio de uma rede: o serviço “Best-effort”; o 
serviço deferenciado (SOFT QOS) e o serviço garantido (HARD QOS). Confira cada 
um deles mais detalhadamente.
serviços de convergência50
5.2.1 serviço Best eFFort
É também conhecido como falta de QoS (sem garantias). Nele, o sistema final 
deve verificar a entrega dos pacotes.
5.2.2 serviço diFerenciAdo (soFt Qos)
Alguns tráfegos/serviços, quando encaminhados pela rede são tratados de 
maneira diferenciada (processamento mais rápido, maior largura de banda mé-
dia e menor taxa média de perdas). O Serviço diferenciado (DS) é um conceito 
do IETF DS working group, a arquitetura é escalável e obtida pela agregação dos 
estados de classificação do tráfego, que é conseguida pelo uso do campo DS do 
pacote IP. Os pacotes são classificados e marcados, nas fronteiras da rede, para 
receber um tratamento particular de encaminhamento por hop ao longo do seu 
caminho. O DiffServ minimiza a sinalização e se concentra nos agregados de fluxo 
e no comportamento por hop. Os fluxos são classificados de acordo com regras 
pré-estabelecidas, de tal modo que os fluxos de múltiplas aplicações são agrega-
dos em um grupo limitado de classes de fluxo.
A arquitetura de serviços diferen ciados oferece uma característica indispensá-
vel nos dias de hoje: a ‘es calabilidade’, que pode ser obtida por meio da agrega-
ção de fluxos e da separação das funções dos ro teadores de borda da rede e dos 
roteadores internos. 
No roteador de borda, o pacote será marcado e fiscalizado, conforme foi esta-
belecido o contrato. Já o roteador interior deverá simplesmente en caminhar os 
pacotes garantindo qualidade de serviço conforme o nível estabelecido, como 
por exemplo, níveis de importância ou baixos tempos de atraso.
Apesar de ser escalável, o Diff Serv não oferece a garantia rígida de recursos 
para todos os fluxos, como o IntServ, isso porque as reservas de recursos são fei-
tas para agregações, ou seja, grandes conjuntos de fluxos. Um fluxo in dividual 
pode não atingir as suas necessidades em termos dos pa râmetros de QoS, como 
largura de banda e atraso. Esse tipo de QoS algumas vezes é chamado de Classes 
de Serviço (CoS). Nesses casos, garantias somente podem ser obtidas por meio da 
correta pro visão dos recursos da rede, o que nem sempre é algo fácil.
5.2.3 serviço gArAntido (HArd Qos)
Reserva absoluta de recursos de rede para tráfegos específicos (Integrated Ser-
vice). Neste serviço, a aplicação deve conhecer as características do seu tráfego e 
5 Qualidade de serviço 51
sinalizar para os elementos da rede sobre a reserva de recursos, visando garantir 
as propriedades de seu tráfego. 
Para obtenção do serviço garantido, a rede deve possuir as seguintes caracte-
rísticas:
a) manter o mesmo estado por fluxo;
b) policiamento do tráfego;
c) evitar o congestionamento;
d) gerenciar o congestionamento;
e) possuir mecanismo para a eficiência do enlace.
O RSVP (Resource Reservation Protocol) é um protocolo de controle que per-
mite que os clientes solicitem uma qualidade de serviço fim a fim especial para 
o seu fluxo de dados. As aplicações em tempo real utilizam o RSVP para reservar 
os recursos necessários nos roteadores ao longo do caminho de transmissão, de 
modo que a largura de banda solicitada possa estar disponível quando ocorrer a 
transmissão.
O foco principal dos serviços integrados são as aplicações de tempo real, que 
necessitam de garantias rígidas de QoS para funcionar corre tamente. Duas pro-
postas de novas classes de serviço surgiram: 
a) serviço garantido – des tinado a aplicações que não toleram as variações de 
atraso fim a fim, como conversas telefônicas (Telefonia IP ouVoIP),
b) serviço de carga controlada – para aplicações que toleram variações no 
atraso fim a fim, como algumas aplicações de distribuição de áudio e vídeo.
A arquitetura de serviços integrados prevê que todos os roteadores partici-