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maio 14 2008

VoIP vs Telefonia IP

Hoje em dia, é muito comum vermos esses termos, mas afinal qual a diferença entre eles? Espero que possamos entendê-los e também obter uma visão de como a Cisco® consegue prover tais Soluções.


1. VoIP

O VoIP é uma propagação do tráfego de voz seja ele em modo half-duplex ou full-duplex sobre um canal de rede IP. É altamente recomendável a implantação de QoS (Qualidade de Serviço), antecipo que este assunto não será abordado neste post.

Em relação aos roteadores da Cisco®, é indispensável à presença de módulos DSPs (Processadores de Sinais Digitais) que são hardwares capazes de converter a voz analógica em digital e vice-versa. A Cisco® denomina de PVDM (Packet Voice Data Module) os módulos que contém DSPs. Cada PVDM pode variar conforme o quantitativo de DSP e o modelo do roteador a ser utilizado.

A principal ferramenta que Cisco® dispõe para auxiliar no dimensionamento correto desses módulos é o DSP Calculator, disponível em: www.cisco.com/go/dspcalculator (requer CSCO). Os pontos relevantes para usabilidade da ferramenta são: módulos de voz, codec de voz e o número de sessões de transcoding/conferência. Esses termos serão explicados logo abaixo:

1.1. Módulos de Voz

A Cisco® possui interfaces analógicas e digitais. Cada módulo da Cisco normalmente comporta duas ou quatro portas analógicas e uma ou duas portas digitais. A seguir apresentam-se as principais interfaces, confiram:

1.1.1. Analógicos:

  • FXS: Foreign eXchange Station ou Subscrieber – porta de conector RJ11 que possui inteligência de tom/desconexão e comporta-se como porta de ramal, ou seja, é nela onde os telefones analógicos são ligados diretamente.
  • FXO: Foreign eXchange Office – porta de conector RJ11 que não possui sinalização via hardware e comporta-se como porta de tronco, ou seja, é nela onde são ligados os PABX (analógicos) e linhas PSTN (Rede Pública de Telefonia).
  • E&M: recEive and transMit / Ear & Mouth – porta de conector RJ45 possui inteligência de tom/desconexão e comporta-se normalmente como tronco, podendo também ser ramal, sendo que requer adaptação dos telefones analógicos. Ela opera em cinco tipos de sinalização e é a pouco utilizada no Brasil.

1.1.2. Digitais:

  • E1: É a mais popular entre as portas digitais, ela possui 2Mbps (32 canais de 64kbps) sendo que suporta até 30 canais de voz, pois os outros dois canais são utilizados para sinalização (canal 0) e alinhamento dos quadros (canal 16).
  • E3: É uma interface robusta de 34Mbps, através desta interface é possível prover até 540 canais simultâneos.
  • ISDN: Integrated Services Digital Network – trata-se da interface que possui canais B (64Kbps) e D (16kbps). Entre os modelos de ISDN da Cisco, temos: principais ISDN BRI (160kbps) que é formada por 2 canais tipo B + um D e o ISDN PRI (1.544kbps) formado por 23 canais do tipo B.OBS: A Cisco® possui modelos de E1 e E3 que suportam tanto dados quanto voz.

1.2. Codec de Voz

O codec de voz (COmpressor/DECompressor) é um algoritmo que codifica a voz analógica em digital, realizando também o processo de decodificação. Eles variam conforme o nível de compressão e qualidade final da voz. Quanto maior o nível de compressão, maior também será a quantidade de ciclos realizados nos DSPs. Há uma classificação entre os codecs sendo considerados de baixa, média e alta complexidade. Exemplos: G711, GSM, G723, G726, G729a. O codec mais recomendado pela Cisco® é o G729a (8kbps) que provê em média 26,4kbps por cada ligação realizada, já incluindo a taxa de overhead.

1.3. Transcoding e conferência

Transcoding diz respeito à passagem de um codec G711 (PCM Pulse Code Modulation usa 64kbps) para outro, por exemplo: o G711 para G729a (8kbps). Já a conferência, o próprio nome já diz tudo, trata-se de quantos canais podem ser agrupados em conjunto.

1.4. Vantagens e desvantagens

Em relação à principal vantagem do VoIP, diz respeito à economia, pois as ligações atravessam normalmente uma rede WAN para chegar em outra Rede Pública de Telefonia (PSTN), eliminando assim a idéia dos DDD’s. Desta forma, as ligações realizadas entre os pontos onde há roteadores compartilhando o mesmo circuito de WAN, não apresentam custo. Já as ligações realizadas entre essas localidades, apresentam custo de ligações locais. E, ainda, os custos das demais ligações podem apresentar um valor diferenciado, uma vez negociado com as operadoras.

Como desvantagens, apontamos a questão da disponibilidade, pois depende da energia elétrica para o funcional uso de telefonia e o custo do investimento que é relativamente alto para garantir o ROI (Retorno sobre o Investimento).

Lembrando que hoje em dia é possível trafegar voz através da Internet, desconsiderando o QoS padrão e podendo utilizar o QoS pré-classificado sobre VPN (Virtual Private Network).

1.5. Como o VoIP funciona?

De modo macro, o VoIP usa protocolo UDP (User Datagram Protocol) para transportar seus pacotes, pois este protocolo apresenta as características ideais para a telefonia. Essas são: não controle de fluxo e não checagem de envio de pacote. Se usássemos o TCP ao invés do UDP, teríamos diversos problemas, pois durante a checagem da re-transmissão causaria retardos desnecessários, inviabilizando assim o tráfego de voz. Além disso, conta-se também o protocolo RTP (Real Time Protocol).

O VoIP é sensível a latência, a Cisco® considera aceitável até 150ms (milisegundos) e 30ms de jitter (variação da latência). Além disso, a perda de pacote deverá ser no máximo de 1% dos pacotes trafegados.

1.6. Cenário VoIP

CENARIO_VOIP

2. Telefonia IP

Depois de uma longa história sobre o VoIP, vamos tratar agora da Telefonia IP. Trata-se simplesmente do VoIP agregado de recursos, onde há a presença de hardphones ou softphones. Assim, os telefones terão IP, recursos aprimorados e poderão apresentar interatividade com aplicações dos servidores da rede. Os demais produtos que farão parte da rede de telefonia IP também se comunicarão via IP, por exemplo: um FAX, uma vez conectado à um ATA (Analog Telephone Adapter). Ela veio para agregar valor a Telefonia convencional com o intuito de substituí-la.

A Telefonia IP apresenta o desuso do PABX convencional que é usado como central comutadora de chamadas nas redes de telefonia analógicas e digitais. Esse equipamento é substituído por um PABX IP. A Cisco® possui o Cisco Communications Manager que funciona em um appliance/Server homologado e o Call Manager Express (CUCME) que funciona em roteadores ISR de voz.

A Telefonia IP pode funcionar tanto na LAN como na WAN, simultaneamente ou não. Contudo, como o propósito da Telefonia IP é integrar diversas localidades, na maioria dos casos, haverá participação das redes WAN. Os cenários são os mais diversos, incluindo modelo centralizado, distribuído e até mesmo com clusters, isso vai depender de como será a Solução.

Os principais benefícios da tecnologia dizem respeito à redução de custos de ligações e a integração de recursos surpreendentes e fascinantes. Os custos das ligações são mesmos já mencionados quando adotamos apenas o VoIP. Além disso, é possível integrarmos a telefonia celular e a convencional dentro da Telefonia IP usufruindo dos benefícios delas.

O custo inicial para implantar a Telefonia IP é considerado elevado. Na maioria das vezes o processo de migração é um pouco lento e pode levar meses para a efetiva operação. Entretanto, o retorno sobre o investimento é garantido, logo o custo dos investimentos iniciais é pode ser pago em poucos meses.

2.1. Cenário de Telefonia IP

Esse cenário de Telefonia IP trata-se de um modelo centralizado onde há a figura do CUCME em apenas um site, um exemplo de um roteador poderia ser um 2801-CCME bundle com um módulo ESW-4POE , já no outro site contamos com um notebook com o IP Communicator (Softphone da Cisco®) instalado, confiram:

cenario_tip_ccnacombr.jpg

Espero que tenham gostado!

Até breve!

Italo Amaral



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19 comentários

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  1. Marcia Guimaraes

    Olá Ítalo….

    Seu artigo está muito bom. Didático e simples. Vai direto ao assunto.
    Eu mesma, Ítalo, tinha dúvida sobre a diferença entre VoIP e Telefonia IP. Mas agora não mais. 🙂

    Obrigada.

    Sds.
    Márcia Guimarães

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  2. carlosdias

    Italo parabéns, belo artigo, você conseguiu juntar a complexidade que é a telefonia em um artigo de bom tamanho e interessante.

    Abraços, continue assim… Aqui já esta se tornando um cartão de ponto.( já esta até em minha página inicial.)

    Até,

    🙂

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  3. Thiago Brecci

    Deus te Abençoe Ítalo !!!

    Estou fazendo um trabalho de conclusão do meu Tecnólogo sobre VOIP !! Caiu certinho !!
    Muito bom a didática hein !! Parabéns !!

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  4. Thiago Brecci

    Ítalo,

    tenho algumas dúvidas simples.

    O que seria “CUCME” ?
    O que seria o PoE ??
    São siglas de tecnologia ???

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  5. vstrabello

    Corrijam-me se estiver errado…

    CUCME = Cisco Unified CallManager Express. É o “PABX”. Onde é feito o processamento de chamadas, registro dos telefones IP, etc. O CallManager Express roda na plataforma de roteador, enquanto o CallManager funciona em plataforma de servidor => http://cisco.com/go/swonly
    PoE = Power Over Ethernet. É a capacidade dada á um equipamento (Um switch e um dispositivo que oferece suporte á isso, como um Access Point ou mesmo um Telefone IP) para usar o cabeamento de rede para transmitir alimentação (48 V) para fazer funcionar os dispositivos na ponta (Yelefeone IP, AP, etc). Isso elimina o incômodo de usar a tomada para alimentar o dispositivo.

    Aqui vão uns links:

    Cisco Unified Communications Manager Express – Products & Services – Cisco Systems:
    http://www.cisco.com/en/US/products/sw/
    voicesw/ps4625/index.html

    Cisco Unified CallManager Express Solution Reference Network Design Guide – Cisco Systems:
    http://cisco.com/en/US/docs/voice_ip_comm/cucme/srnd/
    design/guide/cmesrnd.html

    Abraços

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  6. Pl4c3b0_

    Belezura de post hein, Italo!

    Ficou bem explicativo e agregou conhecimentos para quem leu, parabéns e obrigado.

    ][‘s
    placebo.

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  7. Petry

    Valeu Ítalo! Super resumão bem prático!!

    Thiago Brecci, sobre o que é exatamente seu TCC ??

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  8. Thiago Brecci

    Olá Petry.

    Bem, preciso projetar um backbone de uma ficticia empresa de calçados que deseja mantém um E-commerce como principal fonte de vendas. Nesta utopia, temos 2 fábricas e 2 escritórios, onde será implantando o VOip e , se possível, a telefonica IP também.

    Ah, eu utilizo uma VPN MPLS para interligar os dois escritórios.

    Nada muito novo, porém está sendo trabalhoso no sentido que estou conhecendo Voip e QoS agora.

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  9. Italo Amaral

    Pessoal, agradeço pelo apóio!

    Em breve teremos mais posts… Queria só agradecer ao vstrabello por esclarecer as dúvidas do Thiago.

    Para complementar a parte de codecs, também temos a ferramenta abaixo para dimensionamento dos codecs/banda:
    http://tools.cisco.com/Support/VBC/do/CodecCalc1.do (requer CSCO)

    Abraço,

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  10. DiegoM

    Ótimo post!
    Espero ver mais sobre CCVP aqui..
    =)

    Sugestão: Podiam por aquele ferramenta que formata a pagina pra impressão.

    abraço.

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  11. ferrugem

    Muito bom o artigo Ítalo! 😉 Assim como dito pela nossa amiga Márcia, eu também tinha algumas dúvidas nessa diferença.. As mesmas agora foram sanadas!

    Thiago Brecci, somente para complementar o que o vstrabello já disse sobre, segue dois links:

    Cisco Unified Communications Manager
    http://en.wikipedia.org/wiki/CallManager

    PoE
    http://www.cisco.com/en/US/netsol/ns340/ns394/ns147/ns412/
    networking_solutions_package.html

    No mais é isso.. Muito bom mesmo o artigo Ítalo.. E como nosso amigo Diego ressaltou, seria legal mais posts sobre CCVP!

    Abraços,
    Ferrugem!

    “Juntos somos ainda melhores!!!”

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  12. Leandro Nogueira

    Muito bem Italo !!!

    Explicação clara !

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  13. Excelente post!!!!

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  14. Teste comment…

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  15. Toguko

    Muito bom tutorial. Abraços

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  16. Marcelo

    Nossa, artigo perfeito. Bem na hora em que eu precisava!!

    Parabéns Ítalo!!! Obrigado por compartilhar o seu conhecimento.

    Mas, você (ou alguém) teria mais algum material relacionado ao assunto?

    Obrigado desde já!

    Vlw!

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  17. aline

    Ola, boa noite!
    Reforçando o post do Marcelo, alguem teria mais algum material sobre o assunto?
    Desde já grata!

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  18. Alexandre Canalle

    Ítalo,
    Embora faça um bom tempo desde seu post, gostaria de lhe agradecer pois, assim como a Márcia, ainda tinha dúvidas quanto às diferenças de conceitos entre VoIP e Telefonia IP.

    Agora tudo ficou mais claro.
    Parabéns e que venham novos Posts de CCVP!

    Obrigado.

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  19. Edson

    Esse artigo está muito bacana, sempre tive dúvidas sobre a diferença de ambos e onde estava a linha que divide os termos.
    Valeu.

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