ANÁLISE DE TRÁFEGO TELEFÔNICO PARA CÁLCULO DE CANALIZAÇÃO VOIP ENTRE UNIDADES DA UFES

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO

PROJETO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

ALINE BISSOLI SESSA

ANÁLISE DE TRÁFEGO TELEFÔNICO PARA CÁLCULO DE CANALIZAÇÃO VOIP ENTRE UNIDADES DA UFES

VITÓRIA 2007

ALINE BISSOLI SESSA

ANÁLISE DE TRÁFEGO TELEFÔNICO PARA CÁLCULO DE CANALIZAÇÃO VOIP ENTRE

UNIDADES DA UFES Projeto de Graduação apresentado ao

Curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheira Eletricista.

Orientador: Profº. Drº. Antonio Manoel

Ferreira Frasson.

VITÓRIA 2007

AGRADECIMENTOS

Agradeço ao Professor Antonio Frasson pela orientação deste trabalho.

Agradeço ao Professor Anilton e a meu amigo Thomaz pela ajuda na elaboração deste trabalho.

Agradeço aos meus pais, Paulo e Sandra, e aos meus irmãos, Leonardo, Celso

e Vicente, pelo apoio incondicional.

Agradeço a todos os professores do curso de Engenharia Elétrica pela contribuição em minha formação.

A todos, meu muito obrigado.

RESUMO

Devido ao alto valor da conta telefônica paga pela UFES, percebeu-se a

necessidade de implementar um novo Sistema de Comunicação de Voz que

permita a diminuição dos gastos, sem o prejuízo da qualidade do serviço.

Optou-se pela Comunicação de Voz via Rede de Dados (comunicação VoIP).

Para isso, foi feito um levantamento dos dados telefônicos da UFES no período

de março de 2006 a abril de 2007, com o objetivo de conhecer o número de

canais de voz necessários para o atendimento do tráfego.

Com os dados obtidos, foram construídos três cenários de estudo para o

cálculo do número de canais de voz: o primeiro levou em conta somente o

número real de ramais; o segundo priorizou o número de ligações simultâneas

em cada hora do dia; o terceiro refere-se ao cálculo dos canais a partir do

tráfego da Hora de Maior Movimento.

Como no primeiro cenário o tráfego e a porcentagem de bloqueio foram

estimados, o resultado foi um número excessivo de canais. Os outros dois

cenários resultaram em menor número de canais que o primeiro e semelhantes

entre si.

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1 Comparação entre os Protocolos H.323 e SIP.......................... 38

Tabela 4.1 Dados para o Cálculo do Número de Canais de Voz................ 42

Tabela 4.2 Número de Canais de Voz por Campus.................................... 43

Tabela 4.3 Resumo das Ligações do Campus Goiabeiras.......................... 44

Tabela 4.4 Resumo das Ligações do Campus Alegre................................. 45

Tabela 4.5 Resumo das Ligações do Campus São Mateus........................ 46

Tabela 4.6 Distribuição de Tráfego em Número de Ligações...................... 50

Tabela 4.7 Distribuição de Tráfego em Horas de Ligações......................... 51

Tabela 4.8 Distribuição de Tráfego da HMM em Erlangs............................ 52

Tabela 4.9 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus Goiabeiras.................................................................................. 53

Tabela 4.10 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus Alegre......................................................................................... 54

Tabela 4.11 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus São Mateus................................................................................ 55

Tabela 4.12 Economia Total.......................................................................... 56

Tabela 5.1 Número de Canais Calculado com o Tráfego Real................... 57

Tabela 5.2 Distribuição de Tráfego em Erlangs........................................... 58

Tabela 5.3 Porcentagem Exata de Bloqueio............................................... 58

Tabela 5.4 Número de Canais Calculado com o Tráfego Real e 1% de Bloqueio..................................................................................... 59

Tabela A.1 Ligações Simultâneas na Entrada VOIP do Campus Alegre..... 64

Tabela A.2 Ligações Simultâneas na Saída VOIP do Campus Alegre........ 65

Tabela A.3 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Local do Campus Alegre......................................................................................... 66

Tabela A.4 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Interurbano do Campus Alegre..........................................................................

67

Tabela A.5 Ligações Simultâneas no Tronco de Celular do Campus Alegre......................................................................................... 68

Tabela A.6 Ligações Simultâneas na Entrada VOIP do Campus São Mateus....................................................................................... 70

Tabela A.7 Ligações Simultâneas na Saída VOIP do Campus São Mateus....................................................................................... 71

Tabela A.8 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Local do Campus São Mateus................................................................................ 72

Tabela A.9 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Interurbano do Campus São Mateus................................................................. 73

Tabela A.10 Ligações Simultâneas no Tronco de Celular do Campus São Mateus....................................................................................... 74

Tabela A.11 Ligações Simultâneas na Entrada VOIP do Campus Goiabeiras.................................................................................. 76

Tabela A.12 Ligações Simultâneas na Saída VOIP do Campus Goiabeiras.................................................................................. 77

Tabela A.13 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Local do Campus Goiabeiras.................................................................................. 78

Tabela A.14 Ligações Simultâneas no Tronco de Saída Interurbano do Campus Goiabeiras................................................................... 79

Tabela A.15 Ligações Simultâneas no Tronco de Celular do Campus Goiabeiras.................................................................................. 80

LISTA DE FIGURAS

Figura 3.1 Rede de Barramento.................................................................. 25

Figura 3.2 Rede em Anel............................................................................ 26

Figura 3.3 Rede em Estrela........................................................................ 26

LISTA DE FÓRMULAS

Fórmula 2.1 Intensidade de Ocupação.......................................................... 17

Fórmula 2.2 Volume de Tráfego.................................................................... 18

Fórmula 2.3 Tempo Médio de Ocupação....................................................... 18

Fórmula 2.4 Tempo Médio de Ocupação Calculado de outra Maneira......... 18

Fórmula 2.5 Intensidade de Tráfego.............................................................. 19

Fórmula 2.6 Fórmula B de Erlang.................................................................. 20

Fórmula 2.7 Fómula C de Erlang................................................................... 21

Fórmula 2.8 Probabilidade de uma chamada esperar mais que um tempo t 21

Fórmula 2.9 Tráfego Oferecido...................................................................... 22

Fórmula 2.10 Tráfego Escoado........................................................................ 22

Fórmula 2.11 Relação entre Ao, Ac e B........................................................... 23

Fórmula 2.12 Utilização.................................................................................... 23

LISTA DE SIGLAS / ACRÔNIMOS

FDM – Multiplexação por Divisão de Freqüência

TDM – Multiplexação por Divisão de Tempo

WDM – Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda

Codec – Codificador/Decodificador

PCM – Modulação por Código de Pulso

HMM – Hora de Maior Movimento

LANs – Redes Locais

WANs – Redes Geograficamente Distribuídas

HTTP – Requisição e Transferência de Documentos pela Web

SMTP – Transferência de Mensagens de Correio Eletrônico

FTP – Transferência de Arquivos entre Dois Sistemas Finais

TCP – Transmition Control Protocol

UDP - User Datagram Protocol

IP – Internet Protocol

PPP – Protocolo Ponto-a-Ponto

VoIP – Voz sobre IP

MCU – Multipoint Control Unit

RTP – Real Time Protocol

PCM – Pulse Code Modulation

SIP – Session Iniciation Protocol

RTCP – Real Time Control Protocol

ADPCM – Adaptive Differencial Pulse Code Modulation

LPC – Linear Predictive Coding

CELP – Code Excited Linear Prediction

MP-MLQ – Multipulse-Multilevel Quantization

SUMÁRIO

Introdução.................................................................................................. 11 1. Sistema Telefônico................................................................................ 13 1.1. Multiplexação por Divisão de Frequência............................................. 13 1.2. Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda.......................... 14 1.3. Multiplexação por Divisão de Tempo................................................... 14 1.4. Comutação de Circuitos....................................................................... 15 2. Teoria de Tráfego Telefônico............................................................... 16 2.1. Caracterização do Tráfego Telefônico................................................. 16 2.2. Conceitos.............................................................................................. 17 2.3. Métodos de Processamento do Tráfego.............................................. 19 2.3.1. Sistema de Perda......................................................................... 20 2.3.2. Sistema de Espera....................................................................... 20 2.4. Congestionamento............................................................................... 21 2.5. Eficiência ou Utilização......................................................................... 23 3. Redes...................................................................................................... 24 3.1. Tecnologias de Transmissão................................................................ 24 3.2. Redes Locais........................................................................................ 24 3.2.1. Rede de Barramento.................................................................... 25 3.2.2. Rede em Anel............................................................................... 25 3.2.3. Rede em Estrela........................................................................... 26 3.3. Redes Geograficamente Distribuídas................................................... 27 3.4. Comutação por Pacotes....................................................................... 27 3.5. Comutação de Circuitos vs Comutação por Pacotes........................... 27 3.6. Atrasos e Perdas em Redes de Comutação por Pacotes.................... 28 3.6.1. Atraso de Processamento............................................................ 28 3.6.2. Atraso de Fila............................................................................... 29 3.6.3. Atraso de Transmissão................................................................. 29 3.6.4. Atraso de Propagação.................................................................. 29 3.6.5. Perda de Pacote........................................................................... 29 3.7. Arquitetura de Camadas....................................................................... 29 3.7.1. Camada de Aplicação.................................................................. 30 3.7.2. Camada de Transporte................................................................. 30 3.7.3. Camada de Rede......................................................................... 30 3.7.4. Camada de Enlace....................................................................... 31 3.7.5. Camada Física............................................................................. 31 3.8. Dispositivos de Comutação.................................................................. 31 3.8.1. Repetidores.................................................................................. 31 3.8.2. Hubs............................................................................................. 32 3.8.3. Pontes.......................................................................................... 32 3.8.4. Switches....................................................................................... 32 3.8.5. Roteadores................................................................................... 32 3.8.6. Gateways de Transporte.............................................................. 32 3.8.7. Gateways de Aplicação................................................................ 33

3.9. Protocolo IP.......................................................................................... 33 3.10. Voz sobre IP (VoIP)............................................................................ 33 3.10.1. Protocolo H.323.......................................................................... 34 3.10.2. Protocolo SIP.............................................................................. 36 3.10.3. Comparação entre H.323 e SIP................................................. 38 3.10.4. Codificação de Voz..................................................................... 39 4. Estudo de Caso..................................................................................... 42 4.1. Cálculo do Número de Canais de Voz Usando-se a Fórmula B de Erlang.......................................................................................................... 42 4.2. Cálculo do Número de Canais de Voz Utilizando-se o Tráfego Real... 43 4.2.1. Cálculo da Distribuição de Tráfego.............................................. 47 4.2.1.1. Economia.............................................................................. 52 4.2.2. Cáculo do Número de Canais...................................................... 56 5. Resultados Obtidos............................................................................... 57 Conclusão.................................................................................................. 60 Referências Bibliográficas....................................................................... 61 Anexo.......................................................................................................... 62

INTRODUÇÃO A UFES possui quatro campi, sendo dois em Vitória (Goiabeiras e Maruípe),

um em São Mateus e um em Alegre.

O sistema de comunicação da UFES é composto por diversas centrais

telefônicas sem interconexão própria entre elas. O custo das ligações

telefônicas entre essas centrais, hoje, não é conhecido e nem controlado.

Há a necessidade de maior controle dessas ligações e da diminuição do seu

custo, visto que a conta telefônica da UFES possui alto valor.

Várias tecnologias de comunicação de voz estão disponíveis no mercado e, já

que há uma rede de comunicação de dados entre os diversos campi da UFES

que pode ser aproveitada, optou-se por implantar a comunicação de voz via

redes de dados (comunicação VOIP), usando-se o protocolo SIP.

Com o surgimento do protocolo SIP, criado especificamente para Internet, ficou

viável a implantação desse tipo de tecnologia, dada a sua compatibilidade entre

as diversas marcas e a sua confiabilidade na comunicação de voz sobre IP.

Para o projeto e implantação dessa rede de comunicação, deve-se levantar os

dados do tráfego telefônico entre os campi da UFES e calcular o número de

canais de comunicação de voz necessários ao atendimento do mesmo, com

bloqueio considerado.

O cálculo feito através da Teoria das Filas e do Modelo de Erlang resulta,

normalmente, em um superdimensionamento da rede, ou seja, um número

excessivo de canais de comunicação.

Como o custo da implantação dessa canalização não é baixo, devido ao preço

dos equipamentos e do link de dados, buscou-se otimizar o dimensionamento

da rede, através do cálculo exato do bloqueio e do número de canais, usando-

se os dados do tráfego telefônico da UFES.

1. SISTEMA TELEFÔNICO

Segundo Tanenbaum (2003), o Sistema Telefônico é composto por três partes

principais: loops locais (pares trançados analógicos indo para as residências e

para as empresas), troncos (fibra ótica digital conectando as estações de

comutação) e estações de comutação (onde as chamadas são transferidas de

um tronco para outro).

Os loops locais de dois fios vêm da estação final de uma companhia telefônica

até residências e pequenas empresas. Eles oferecem acesso ao sistema inteiro

por todas as pessoas, e, por isso, são críticos. A maioria ainda utiliza

sinalização analógica e, devido ao custo elevado da conversão para

sinalização digital, deve continuar assim por algum tempo.

O custo para instalar e manter um tronco de alta largura de banda é o mesmo

de um tronco de baixa largura de banda entre duas estações de comutação, ou

seja, os custos são decorrentes da instalação em si e não do uso de fios de

cobre ou de fibra ótica. Como conseqüência, foram desenvolvidos esquemas

elaborados para multiplexar muitas conversações em um único tronco físico.

São eles: FDM (multiplexação por divisão de freqüência) e TDM (multiplexação

por divisão de tempo). Na FDM, o espectro de freqüência é dividido em bandas

de freqüência, tendo cada usuário a posse exclusiva de alguma banda. Na

TDM, os usuários se revezam (em um esquema de rodízio), e cada um obtém

periodicamente a largura de banda inteira por um determinado período de

tempo.

1.1. Multiplexação por Divisão de Freqüência

Filtros limitam a largura de banda utilizável a cerca de 4000 Hz para cada canal

de voz. Assim, os canais podem ser combinados sem que haja canais

ocupando a mesma porção do espectro.

Os esquemas FDM utilizados em todo o mundo têm um certo grau de

padronização. Um padrão muito difundido tem 12 canais de voz de 4000 Hz

multiplexados na banda de 12 a 60 kHz. Essa unidade é chamada grupo. Cinco

grupos (60 canais de voz) podem ser multiplexados para formar um

supergrupo. A unidade seguinte é o grupo mestre, que tem cinco ou dez

supergrupos. Também existem outros padrões de até 230 mil canais de voz.

1.2. Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda

No caso de canais de fibra ótica, é usada a multiplexação por divisão de

comprimento de onda (WDM). Fibras chegam juntas a um combinador óptico,

cada um com sua energia presente em um comprimento de onda distinto. Os

feixes são combinados em uma única fibra compartilhada para transmissão a

um destino. No destino, o feixe é dividido no mesmo número de fibras que

havia no lado da entrada.

A tecnologia WDM tem progredido muito nos últimos anos. Ela foi criada por

volta de 1990. Os primeiros sistemas comerciais tinham 8 canais, com 2,5

Gbps por canal. Em 1998, os sistemas com 40 canais e 2,5 Gbps já estavam

no mercado. Em 2001, havia produtos com 96 canais de 10 Gbps, dando um

total de 960 Gbps. Em 2003, sistemas com 200 canais já estavam funcionando

em laboratório.

1.3. Multiplexação por Divisão de Tempo

O tempo é dividido em quadros de duração fixa, e cada quadro é dividido em

um número fixo de compartimentos. Quando se estabelece uma conexão por

meio de um enlace, a rede dedica à conexão um compartimento de tempo em

cada quadro. Esses compartimentos são reservados para o uso exclusivo

dessa conexão.

A TDM pode ser inteiramente manipulada por circuitos eletrônicos digitais. No

entanto, só pode ser usada para dados digitais. Como os loops locais

produzem sinais analógicos, uma conversão de analógico para digital se faz

necessária na estação final, onde todos os loops locais individuais chegam

para serem combinados em troncos de saída.

Os sinais analógicos são digitalizados na estação final por um dispositivo

chamado codec (codificador/decodificador), produzindo uma série de números

de 8 bits. O codec cria 8000 amostras por segundo (125 μs/amostra), pois o

teorema de Nyquist diz que é suficiente para captar todas as informações da

largura de banda do canal telefônico de 4 kHz. Essa técnica é chamada PCM

(modulação por código de pulso), que forma o núcleo do sistema telefônico

moderno.

1.4. Comutação de Circuitos

Segundo Kurose e Ross (2007), na comutação de circuitos, os recursos

necessários ao longo de um caminho para prover comunicação entre os

sistemas finais são reservados pelo período da sessão de comunicação.

Quando dois sistemas finais querem se comunicar, a rede estabelece uma

conexão fim a fim dedicada entre os dois sistemas finais.

Como conseqüência do caminho reservado entre o transmissor e o receptor da

chamada, uma vez estabelecida a configuração, o único atraso para a entrega

dos dados é o tempo de propagação do sinal eletromagnético, cerca de 5 ms

por 1000 km. Outra conseqüência é que, uma vez estabelecida a conexão, não

há perigo de congestionamento, pois a conexão fica dedicada aos dois

sistemas.

2. TEORIA DE TRÁFEGO TELEFÔNICO

A quantidade de equipamentos e órgãos de comutação é normalmente

dimensionada de modo que, durante as horas de maior movimento, apenas

uma porcentagem muito pequena de ligações solicitadas não são

estabelecidas. Isso permite a redução dos custos dos equipamentos de

comutação e o compartilhamento dos mesmos com um grande número de

usuários.

A teoria de tráfego telefônico baseia-se em conceitos estatísticos

especialmente desenvolvidos para tratar das quantidades de chamadas

telefônicas e de suas durações, relacionadas à quantidade de circuitos

disponíveis e ao grau de serviço do sistema.

Existem dois critérios de qualidade de serviço:

• o que leva em conta a probabilidade de perda de chamadas (sistema de

perda);

• o que leva em conta o tempo de espera no buffer (sistema de espera).

2.1. Caracterização do Tráfego Telefônico

Segundo Vieira (2007), a intensidade de tráfego (A) em um sistema telefônico

pode ser definida como a relação entre o somatório dos tempos das chamadas

telefônicas (ocupação dos canais telefônicos) e o tempo de observação

(normalmente de uma hora).

Erlang é uma unidade de medida de intensidade de tráfego telefônico para um

intervalo de tempo de observação. Ele determina a quantidade de horas de

ligação por hora, considerando-se vários circuitos simultaneamente.

Os assinantes originam suas chamadas de maneira aleatória e independente

uns dos outros, sendo que as chamadas possuem durações diferentes.

Portanto, a quantidade de órgãos (troncos) de saída ocupados será sempre

variável. No entanto, regularidades no comportamento do tráfego podem ser

observadas devido às estações do ano, dias da semana e horas do dia.

O sistema telefônico deve ser dimensionado para garantir um determinado grau

de serviço, inclusive nos períodos de maior carga de tráfego. É preciso

estabelecer o número médio de chamadas e a duração média de cada

chamada na Hora de Maior Movimento (HMM) de um dia normal da semana,

do período do ano de maior tráfego. Com estes dados pode-se calcular a

intensidade de tráfego para a qual o sistema será dimensionado. Uma vez

implantado, o desempenho do sistema pode ser acompanhado através de

medições periódicas.

2.2. Conceitos

Segundo Botelho (2006), o período de tempo durante o qual um circuito de

saída (ou órgão) está ocupado, sem interrupções, para fins determinados de

comutação, se chama tempo de ocupação. O tempo durante o qual os circuitos

de saída são utilizados, em média, para cada chamada é denominado tempo

médio de retenção (tmr).

Demanda de Tráfego: necessidade de um usuário se comunicar com o outro.

Intensidade de Ocupação: número de ocupações dos circuitos num

determinado tempo de observação.

TnI =

Fórmula 2.1 – Intensidade de Ocupação

onde, n é o número de ocupações, T é o Período de Observação e I é o número de ocupações por hora.

Volume de Tráfego: Soma dos tempos de cada chamada ocupa o circuito

durante um tempo de observação T.

∑=

=n

iitV

1

Fórmula 2.2 – Volume de Tráfego

onde, ti é o tempo de ocupação de cada chamada, n é o número de chamadas e V é dado em unidade de tempo.

Tempo Médio de Ocupação: Média de ocupação dos circuitos (duração das

chamadas).

∑=

=n

iitn

tm1

1

Fórmula 2.3 – Tempo Médio de Ocupação

onde, tm é dado em unidade de tempo, n é o número de chamadas e ti é o tempo de ocupação de cada chamada.

nVtm =

Fórmula 2.4 – Tempo Médio de Ocupação Calculado de outra Maneira

onde, tm é dado em unidade de tempo, n é o número de chamadas e

V é o volume de tráfego.

Hora de Maior Movimento (HMM): é o período contínuo de 60 minutos, no

qual a intensidade de tráfego de um grupo de órgãos atinge o seu valor

máximo ao longo do dia.

A intensidade de tráfego (A): é uma medida do fluxo de chamadas telefônicas

sobre um órgão ou grupo de órgãos, baseada na quantidade e duração das

chamadas. É geralmente representada pela unidade Erlang (Erl). Seu valor

numérico indica o número médio de chamadas efetuadas, simultaneamente,

isto é, o número médio de circuitos (ou órgãos) ocupados ao mesmo tempo.

A intensidade de tráfego pode ser determinada através da relação entre o

volume de tráfego (V) e o período de observação (T):

TVA =

Fórmula 2.5 – Intensidade de Tráfego

A é dado em Erlangs.

2.3. Métodos de Processamento do Tráfego

Segundo Vieira (2007), de acordo com a maneira pela qual um sistema de

comutação processa as demandas de ligações caso ocorram bloqueios,

distinguem-se as redes que operam como sistemas de perda, daquelas que

operam como sistemas de espera. Entende-se por bloqueio a situação em que

é impossível o estabelecimento de uma nova ligação, por estarem ocupadas

todas as linhas do feixe de saída.

2.3.1. Sistema de Perda

Num sistema de perda, uma chamada oferecida será rejeitada quando a

ligação desejada não pode ser estabelecida imediatamente, devido a um

bloqueio. Erlang usou a distribuição estatística de Poisson para chegar ao

cálculo da probabilidade de bloqueio. Um dos resultados de seus estudos é

sintetizado pela fórmula B de Erlang, ou fórmula de perda de Erlang:

Fórmula 2.6 – Fórmula B de Erlang

onde: A = intensidade de tráfego, N = número de circuitos de saída e B = probabilidade de perda de chamadas.

No sistema de perda, a quantidade de circuitos de saída de um órgão é

dimensionada levando-se em conta: para a rede pública de telefonia, a

quantidade de chamadas e suas durações e o grau de serviço (também

denominado de probabilidade de perda); para rede privada (PABX), a

quantidade de chamadas e suas durações, o grau de serviço e a quantidade de

ramais instalados.

2.3.2. Sistema de Espera

Num sistema de espera, por outro lado, uma chamada oferecida que não pode

ser processada imediatamente por causa de um bloqueio, aguardará até que a

conexão possa ser completada. Estes sistemas são conhecidos também como

sistemas de atraso. Neste caso, Erlang usou a teoria de filas para chegar a sua

segunda fórmula, que é conhecida como fórmula C de Erlang ou fórmula de

atraso de Erlang:

Fórmula 2.7 – Fómula C de Erlang

onde, P é a probabilidade de que uma chamada fique em espera, N é o número de circuitos de saída e A é a intensidade de tráfego.

A probabilidade que uma chamada fique em espera mais que um determinado

tempo t até se completar a ligação, emprega a fórmula C de Erlang, e é

prevista pela equação:

Fórmula 2.8 – Probabilidade de uma chamada esperar mais que um tempo t

onde, N é o número de circuitos de saída, A é a intensidade de tráfego e tm é o tempo médio de ocupação

2.4. Congestionamento

As razões para não completar uma chamada podem ser:

• O terminal chamado não atende à chamada;

• O terminal chamado está ocupado;

• O número discado não existe ou foi discado incorretamente;

• Congestionamento na rede.

A chamada pode não se completar, devido a congestionamento na rede, pelas

seguintes razões:

• Congestionamento numa das centrais;

• Congestionamento nos troncos que ligam uma central a outra.

As centrais são dimensionadas para suportar um número máximo de tentativas

de chamadas em um determinado período de tempo. Com centrais

adequadamente dimensionadas, o congestionamento num sistema telefônico

passa a depender basicamente do número de troncos entre as centrais.

Para calcular o valor da perda de chamada (B) num sistema telefônico, utiliza-

se a tabela de Erlang e é importante compreender os conceitos a seguir:

Tráfego Oferecido (Ao) – é a parte da demanda de tráfego que se apresenta

nas entradas do sistema. É determinado pela tabela de Erlang ou pela

equação:

TtmrNcoAo ×

=

Fórmula 2.9 – Tráfego Oferecido

onde, Nco é o número de chamadas oferecidas, tmr é o tempo médio de retenção e T é o Período de Observação.

Tráfego Cursado ou Escoado (Ac) – é a parte do tráfego oferecido às

entradas do sistema que é aceito e processado. É determinado pela equação:

TtmrNccAc ×

=

Fórmula 2.10 – Tráfego Escoado

onde, Ncc é o número de chamadas cursadas (completadas), tmr é o tempo médio de retenção e T é o Período de Observação.

A relação entre Ao, Ac e a perda B é:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−×=100

1 BAoAc

Fórmula 2.11 – Relação entre Ao, Ac e B

onde, B é a perda, Ao é o tráfego oferecido e Ac é o tráfego escoado.

Tráfego Rejeitado (Ar) – é a parcela do tráfego oferecido que não pode ser

processada devido a congestionamento ou erros do usuário.

2.5. Eficiência ou Utilização

Para uma determinada perda B a quantidade de circuitos N não cresce

proporcionalmente ao tráfego, sendo mais econômico trabalhar com

intensidades de tráfego maiores. A utilização (U) de um circuito é determinada

tomando-se a relação entre o tráfego cursado e o número de circuitos de uma

rota.

NAcU =

Fórmula 2.12 - Utilização

onde, Ac é o tráfego escoado. N é a quantidade de circuitos.

3. REDES

Redes surgiram com o objetivo de compartilhar recursos, ou seja, tornar dados

e programas acessíveis a todas as pessoas conectados à rede, independente

de localização ou distância do recurso e do usuário.

Os dados são armazenados em poderosos computadores chamados

servidores que ficam conectados à rede. Os clientes, com máquinas mais

simples também conectadas à rede, conseguem acessar esses dados. Esse

modelo é chamado modelo cliente/servidor.

3.1. Tecnologias de Transmissão

Segundo Tanenbaum (2003), as redes de difusão (broadcasting) possuem

apenas um canal de comunicação, que é compartilhado por todas as máquinas

da rede. Pacotes enviados por uma máquina são recebidos por todas as

outras, sendo que o pacote possui o endereço da máquina destinatária. Um

pacote também pode ser endereçado a todas as máquinas da rede, bastando,

para isso, colocar um código especial no campo de endereço do pacote.

As redes ponto a ponto (unicasting) possuem várias conexões entre as

máquinas. Um pacote passa por uma ou mais máquinas intermediárias para

chegar a seu destino. Como geralmente há várias rotas entre origem e destino,

encontrar a melhor rota é importante.

Redes menores (locais) tendem a usar difusão, enquanto redes maiores são,

normalmente, ponto a ponto.

3.2. Redes Locais

Segundo Tanenbaum (2003), as redes locais, muitas vezes chamadas de

LANs, são redes privadas com até alguns quilômetros de extensão, contidas

em um único edifício, campus universitário ou campus empresarial. Elas

conectam computadores, permitindo o compartilhamento de recursos (por

exemplo, impressoras) e a troca de informações.

Como as LANs têm tamanho limitado, o pior tempo de transmissão é sabido

com antecedência e há baixa incidência de erro. Isso simplifica enormemente o

gerenciamento da rede. Sua tecnologia de transmissão consiste em um cabo

de cobre em que todas as máquinas estão conectadas. Diversas topologias

são admitidas, como as dos tipos barramento, anel e estrela.

3.2.1. Rede de Barramento

Segundo Frinhani (2005), a rede de barramento é formada por várias máquinas

conectadas a um cabo linear. Somente uma máquina de cada vez pode

transmitir pacotes e, enquanto faz isso, as outras são impedidas de fazer

qualquer tipo de transmissão, somente podendo receber o pacote. Para isso,

faz-se necessário um mecanismo de arbitragem para resolver conflitos que

ocorrem quando duas ou mais máquinas querem transmitir ao mesmo tempo.

Figura 3.1 – Rede de Barramento

3.2.2. Rede em Anel

Segundo Frinhani (2005), a rede em anel é formada por um cabo com as duas

pontas conectadas e máquinas ligadas a ele. Cada máquina tem um turno para

fazer a transmissão. O pacote de dados é transferido de um nó para o próximo

até que ele alcance o seu destino. Quando a máquina de destino recebe o

pacote, ela envia ao próximo nó um pacote de confirmação de recebimento,

que é repassado até chegar à máquina que originou a transmissão.

Figura 3.2 – Rede em Anel

3.2.3. Rede em Estrela

Segundo Frinhani (2005), na rede em estrela, cada máquina possui um cabo

exclusivo que a conecta a um ponto central, o switch. O switch é um dispositivo

eletrônico que recebe o pacote da máquina de origem e o transmite para o

destino apropriado. É a topologia mais utilizada.

Figura 3.3 – Rede em Estrela

3.3. Redes Geograficamente Distribuídas

Segundo Tanenbaum (2003), as redes geograficamente distribuídas, também

chamadas de WANs, abrangem uma grande área geográfica. As máquinas dos

usuários são conectadas a uma sub-rede de comunicação, que transporta

pacotes de uma máquina para outra. Essa sub-rede consiste em linhas de

transmissão e elementos de comutação. As linhas são cabos de cobre, fibra

ótica, etc., enquanto que os elementos de comutação são roteadores que ligam

três ou mais linhas.

3.4. Comutação por Pacotes

Segundo Kurose e Ross (2007), computadores podem trocar mensagens

através da rede. Essas mensagens, sendo longas, são fragmentadas em

pacotes. Entre origem e destino, cada um desses pacotes percorre enlaces de

comunicação e comutadores de pacotes. Esses comutadores armazenam e

reenviam os pacotes nas entradas dos enlaces. Assim, cada comutador

introduz um atraso de armazenamento, de reenvio e de espera na fila de saída.

Um pacote pode passar por vários comutadores ao longo de sua rota até o

destino. Então, o atraso total pode ser considerável. Além disso, como o

espaço na fila de saída é finito, um pacote pode encontrá-la completamente

cheia, ocasionando a perda desse pacote.

3.5. Comutação de Circuitos versus Comutação por Pacotes

Segundo Kurose e Ross (2007), é argumentado que comutação por pacotes,

devido aos atrasos variáveis e imprevisíveis durante o percurso, não seria

adequada para serviços de tempo real, como ligações telefônicas e

videoconferência. Mas, ao longo dos anos, novas tecnologias têm solucionado

esse problema. Na comutação de circuitos, como uma conexão dedicada é

estabelecida entre origem e destino, esse problema de atrasos praticamente

não existe.

A comutação por pacotes oferece um melhor compartilhamento da largura de

banda, já que a utilização do enlace é feita por demanda, ou seja, a capacidade

de transmissão do enlace será compartilhada somente entre usuários que

tenham pacotes que precisem ser transmitidos pelo enlace. Isso a diferencia da

comutação de circuitos, que aloca previamente a utilização do enlace de

transmissão independentemente de demanda, desperdiçando tempo de enlace

alocado e não utilizado.

Também deve-se destacar que a implementação de sistemas de comutação

por pacotes é mais simples, mais eficiente e mais barata do que a de sistemas

de comutação de circuitos.

3.6. Atrasos e Perdas em Redes de Comutação por Pacotes

Segundo Kurose e Ross (2007), um pacote começa em um sistema final

(origem), passa por uma série de roteadores e termina em outro sistema final

(destino). Quando um pacote viaja de um nó a outro, sofre, ao longo desse

caminho, diversos tipos de atraso, como o de processamento, o de fila, o de

transmissão e o de propagação.

Um roteador possui um enlace de saída que leva a outros roteadores. Esse

enlace é precedido de uma fila (buffer). Quando um pacote chega ao roteador,

este examina o cabeçalho do pacote para direcioná-lo ao enlace de saída

apropriado. Se já houver outro pacote sendo transmitido, o pacote atual entra

na fila de espera. Caso o buffer correspondente esteja cheio, esse pacote é

descartado.

3.6.1. Atraso de Processamento

Do atraso de processamento fazem parte o tempo requerido para examinar o

cabeçalho do pacote e determinar para onde direcioná-lo e o tempo necessário

para verificar os erros em bits existentes no pacote, ocorridos durante a

transmissão.

3.6.2. Atraso de Fila

Um pacote pode ter que esperar para ser transmitido no enlace. Esse atraso,

chamado de atraso de fila, depende da quantidade de pacotes que já estão na

fila aguardando transmissão e do processo de escalonamento dos pacotes.

3.6.3. Atraso de Transmissão

O atraso de transmissão, armazenamento ou reenvio é a quantidade de tempo

requerida para transmitir todos os bits do pacote para o enlace.

3.6.4. Atraso de Propagação

É o tempo necessário para propagar o bit de um nó a outro da rede. Esse

tempo depende da distância entre os nós e da velocidade de propagação do

enlace, que depende do meio físico (fibra ótica, par trançado, etc.).

3.6.5. Perda de Pacote

A capacidade da fila que precede um enlace é finita. Se um pacote chega e

encontra essa fila cheia, ele não pode ser armazenado e, então, é

simplesmente perdido. A fração de pacotes perdidos aumenta com o aumento

da intensidade do tráfego.

3.7. Arquitetura de Camadas

Segundo Kurose e Ross (2007), como o sistema de Internet é grande e

complexo, uma arquitetura de camadas traz considerável simplificação, pois

permite modularidade, o que facilita a modificação e implementação do serviço

prestado pela camada.

Protocolos foram organizados em camadas, assim como o hardware e software

de rede que os implementam.

3.7.1. Camada de Aplicação

É onde residem as aplicações de rede e seus protocolos. Ela inclui muitos

protocolos, tais como o HTTP (requisição e transferência de documentos pela

Web), o SMTP (transferência de mensagens de correio eletrônico) e o FTP

(transferência de arquivos entre dois sistemas finais).

3.7.2. Camada de Transporte

É ela que transporta as mensagens da camada de aplicação entre o cliente e o

servidor dessa aplicação. Há dois protocolos de transporte na Internet: TCP e

UDP. O TCP é orientado à conexão e provê a entrega garantida de mensagens

ao destino, a compatibilização das velocidades do remetente e do receptor,

mecanismo de controle de congestionamento e fragmentação de mensagens

longas em segmentos mais curtos. O protocolo UDP é não orientado à conexão

e apresenta um serviço sem garantias.

3.7.3. Camada de Rede

É responsável pela movimentação de pacotes de camada de rede, chamados

datagramas, de uma máquina para a outra. A camada de rede da Internet tem

dois componentes principais. Um deles é o protocolo IP, que define os campos

no datagrama e o modo como os sistemas finais e os roteadores agem nesses

campos. O outro é o protocolo de roteamento, que determina as rotas que os

datagramas seguem entre origem e destino.

3.7.4. Camada de Enlace

A camada de rede da Internet roteia um datagrama por meio de uma série de

comutadores (roteadores) entre origem e destino. Para levar um pacote de um

nó a outro, a camada de rede passa o datagrama para a camada de enlace,

que o entrega, ao longo da rota, ao nó seguinte. Nesse nó, o datagrama é

passado da camada de enlace de volta para a camada de rede. Exemplos de

protocolos de camada de enlace são o Ethernet e o Protocolo Ponto-a-Ponto

(PPP).

3.7.5. Camada Física

A camada física é responsável por transmitir os bits dos pacotes de um nó para

outro. Seus protocolos dependem do enlace e dos meios de transmissão. É ela

que define as interfaces mecânica, elétrica e de sincronização para a rede.

3.8. Dispositivos de Comutação

Há diversas maneiras de se tranferir quadros e pacotes de um segmento de

cabo para outro. São eles: repetidores, pontes, switches, hubs, roteadores e

gateways. Todos esses dispositivos são de uso comum, mas diferem em

alguns detalhes. Eles operam em camadas diferentes e esse fato é importante,

pois diferentes dispositivos utilizam fragmentos de informação diferentes para

decidir como realizar a comutação. Esses dispositivos são descritos a seguir.

3.8.1. Repetidores

Segundo Tanenbaum (2003), os repetidores são dispositivos analógicos da

camada física que ficam conectados a dois segmentos de cabos e amplificam

os sinais que chegam até ele.

3.8.2. Hubs

Hubs também são dispositivos de camada física e possuem várias linhas de

entrada que ele conecta eletricamente. Os quadros que chegam em quaisquer

dessas linhas são enviados a todas as outras.

3.8.3. Pontes

São dispositivos da camada de enlace que conectam duas ou mais LANs.

Quando um quadro chega, o software da ponte extrai o endereço de destino do

cabeçalho desse quadro e examina uma tabela, a fim de verificar para onde

deve enviar o quadro.

3.8.4. Switches

Também são dispositivos da camada de enlace e também baseiam o

roteamento em endereços de quadros. A diferença entre um switch e uma

ponte é que o switch conecta computadores individuais.

3.8.5. Roteadores

Os roteadores são dispositivos de camada de rede. Quando um pacote entra

em um roteador, o cabeçalho de quadro e a parte final são retirados e o

restante é repassado ao software de roteamento. Esse software utiliza o

cabeçalho de pacote para escolher uma linha de saída.

3.8.6. Gateways de Transporte

Dispositivos da camada de transporte, os gateways conectam dois dispositivos

que utilizam diferentes protocolos de transporte. Ele copia os pacotes de uma

conexão para outra, reformatando-os caso seja necessário.

3.8.7. Gateways de Aplicação

Os gateways de aplicação são dispositivos da camada de aplicação que

reconhecem o formato e o conteúdo dos dados e convertem mensagens de um

formato para outro.

3.9. Protocolo IP

Segundo Tanenbaum (2003), o protocolo IP é o elemento que mantém a

Internet unida. Ele foi projetado tendo como objetivo a interligação de redes.

Sua tarefa é fornecer a melhor forma possível de transportar datagramas da

origem para o destino, não importando se as máquinas estão na mesma rede

ou não.

3.10. Voz sobre IP (VoIP)

Segundo Tanenbaum (2003), o volume de tráfego de dados vem crescendo

exponencialmente, enquanto que o de voz permanece quase sempre no

mesmo nível. Percebe-se, então, que o volume de largura de banda adicional

exigida para voz é minúsculo, pois as redes de pacotes são dimensionadas

para o tráfego de dados. Com isso, muitas operadoras de redes de comutação

de pacotes interessaram-se em transportar voz sobre suas redes de dados,

pois poderiam ganhar dinheiro com a estrutura que já possuíam. Desse modo

nasceu a telefonia da Internet (também conhecida como voz sobre IP).

Alguns problemas foram encontrados ao se tentar transportar voz em rede de

dados, tais como:

A rede de pacotes pode ocasionar um atraso variável ao pacote de voz até

chegar ao seu destino. Por exemplo, se a rede de pacotes utiliza na camada

rede o protocolo IP, os pacotes podem tomar diferentes caminhos até chegar

ao seu destino, portanto, ocasionando atrasos distintos (jitter). Se a rede de

pacote introduz um longo atraso ao pacote transmitido, pode ocasionar a falsa

impressão de que o interlocutor deixou de responder, dificultando a

conversação. A conversação telefônica exige por parte da rede, um tratamento

dos pacotes em tempo quase real.

Um outro fator que agrava a conversação telefônica na rede de pacotes é a

perda de pacotes. Por exemplo, o IP não garante a entrega dos pacotes;

quando há overflow do buffer, os pacotes são descartados. A perda de pacotes

pode ocasionar falsos silêncios.

Quando os pacotes chegam ao destino, algumas providências devem ser

tomadas antes dos processos de desempacotamento e decodificação. Como

os atrasos são variáveis na rede, deve-se providenciar um buffer para

armazenar temporariamente os pacotes e retirá-los em intervalos regulares,

eliminando, assim, as variações de tempo.

Deve-se, também, reordenar os pacotes que chegam fora de ordem, de tal

modo que os quadros cheguem seqüencialmente para a decodificação.

3.10.1. Protocolo H.323

Segundo Tanenbaum (2003), em 1996, a ITU emitiu a recomendação H.323,

intitulada “Visual Telephone Systems and Equipment for Local Area Networks

Which Provide a Non-Guaranteed Quality of Service” (Sistemas e

Equipamentos de Telefonia Visual para Redes Locais que Oferecem uma

Qualidade de Serviço não Garantida). Essa recomendação foi revisada em

1998 e foi base para os primeiros sistemas amplamente difundidos de telefonia

da Internet.

A recomendação H.323 é mais uma avaliação da arquitetura de telefonia da

Internet do que um protocolo específico. Ela faz referência a um grande

número de protocolos específicos para codificação de voz, configuração de

chamadas, sinalização, transporte de dados, etc., de uma comunicação

multimídia (áudio em tempo real, vídeo e dados).

Segundo Dias (2005), todos os dispositivos que utilizam esse padrão devem

dar suporte ao tráfego de voz e, opcionalmente, a vídeo e a dados. Esses

dispositivos podem ser integrados a um PC (personal computer), através de um

software, ou implementados em equipamentos do tipo stand-alone, como, por

exemplo, um telefone IP. As conexões podem ser tanto ponto a ponto quanto

multiponto.

Segundo Motoyama (2007), o padrão H.323 especifica quatro tipos de

componentes que possibilitam comunicação multimídia ponto a ponto e

também ponto a multiponto. Os componentes são Terminais, Gateways,

Gatekeepers e Unidade de Controle Multiponto - MCU (Multipoint Control Unit).

Um terminal H.323 é um dispositivo que está no ponto-final da rede, equipado

com toda capacidade para comunicação multimídia. O gatekeeper é um

componente que controla toda uma conexão de chamada, verificando, por

exemplo, se o assinante que está querendo fazer a conexão está cadastrado. A

unidade de controle multiponto (MCU) possibilita uma conferência a três ou

mais terminais. O gateway tem a função de comunicar uma rede H.323 com

outras redes existentes.

Segundo Kurose e Ross (2007), o padrão H.323 inclui as seguintes

especificações:

• Uma especificação para o modo como os terminais negociam

codificações comuns de áudio/vídeo.

• Uma especificação para o modo como porções de áudio e vídeo são

encapsuladas e enviadas à rede. Ele impõe o RTP (Real Time Protocol).

• Uma especificação para o modo como terminais se comunicam com

seus respectivos gatekeepers.

• Uma especificação para o modo como telefones por Internet se

comunicam por meio de gateway com os telefones comuns da rede

pública de telefonia por comutação de circuitos.

No mínimo, cada terminal H.323 tem de suportar o padrão de compressão de

voz G.711. O G.711 usa PCM (Pulse Code Modulation) para gerar voz

digitalizada a 56 kbps ou 64 kbps. As capacidades de vídeo são opcionais.

Todavia, se um terminal suportar vídeo, então ele deverá suportar, no mínimo,

o padrão de vídeo QCIF H.261 (176 x 144 pixels).

3.10.2. O Protocolo SIP

Segundo Tanenbaum (2003), muitos consideram o protocolo H.323 complexo e

inflexível. Por causa disso, a IETF estabeleceu um comitê para projetar uma

forma mais simples e mais modular de utilizar voz sobre IP. O resultado foi o

SIP (Session Iniciation Protocol), descrito na RFC 3261. Esse protocolo

descreve como instalar chamadas telefônicas da Internet, videoconferências e

outras conexões de multimídia.

Diferente do H.323, que possui um conjunto de protocolos completo, o SIP é

um único módulo, mas foi projetado para interoperar bem com aplicações da

Internet existentes. Por exemplo, ele define números de telefones como URLs,

de forma que as páginas Web possam conter esses números, permitindo que

um clique em um link inicie uma ligação telefônica.

O SIP pode estabelecer sessões de duas partes, como as ligações telefônicas

comuns, sessões de várias partes, onde todos podem ouvir e falar, e sessões

de multidifusão, com um transmissor e muitos receptores. As sessões podem

conter áudio, vídeo ou dados. O SIP cuida apenas da configuração, do

gerenciamento e do encerramento de sessões. Outros protocolos, como

RTP/RTCP (Real Time Protocol/Real Time Control Protocol), são usados para

transporte de dados. O SIP é um protocolo da camada de aplicação e pode

funcionar sobre o UDP e o TCP. O SIP admite uma grande variedade de

serviços, como localização do chamado, determinação dos recursos do

chamado, tratamento do mecanismo de configuração e encerramento de

chamadas.

Segundo Kurose e Ross (2007), o SIP:

• Provê mecanismos para estabelecer chamadas entre dois interlocutores

por uma rede IP. Permite que quem chama avise ao que é chamado que

quer iniciar uma chamada. Permite que os participantes concordem com

a codificação da mídia. Também permite que encerrem as chamadas.

• Provê mecanismos que permitem a quem chama determinar o endereço

IP corrente de quem é chamado.

• Provê mecanismos para gerenciamento de chamadas, tais como

adicionar novas correntes de mídia, mudar a codificação, convidar

outros participantes, tudo durante a chamada, e ainda transferir e

segurar chamadas.

Algumas das características fundamentais do SIP são: é um protocolo fora da

banda, ou seja, as mensagens SIP são enviadas e recebidas em portas

diferentes das utilizadas para dados de mídia; suas mensagens podem ser

lidas em ASCII e são parecidas com mensagens HTTP; requer que todas as

mensagens sejam reconhecidas, podendo, portanto, executar sobre UDP e

TCP; os usuários podem usar diferentes codificações de áudio.

Segundo Tanenbaum (2003), os números de telefones SIP são representados

como URLs que utilizam o esquema sip, por exemplo,

sip:[email protected], para uma usuária chamada Ilse no host

especificado pelo nome DNS cs.university.edu. As URLs do SIP também

podem conter endereços IP ou números de telefones reais.

O protocolo SIP é um protocolo de texto modelado sobre o HTTP. Uma parte

envia uma mensagem em texto ASCII que consiste em um nome de método na

primeira linha, seguido por linhas adicionais contendo cabeçalhos para

passagem de parâmetros. Os métodos estão listados abaixo:

• INVITE: solicita a inicialização de uma sessão.

• ACK: confirma que uma sessão foi inicializada.

• BYE: solicita o término de uma sessão.

• OPTIONS: consulta um host sobre seus recursos.

• CANCEL: cancela uma solicitação pendente.

• REGISTER: informa a um servidor de redirecionamento a localização

atual do usuário.

O SIP tem uma grande variedade de outros recursos, inclusive a espera de

chamadas, triagem de chamadas, criptografia e autenticação. Ele também tem

a habilidade de efetuar chamadas de um computador para um telefone comum,

se houver um gateway apropriado disponível entre a Internet e o sistema de

telefonia.

3.10.3. Comparação entre H.323 e SIP

Segundo Tanenbaum (2003), o H.323 e o SIP têm semelhanças e diferenças,

que estão listadas na tabela abaixo:

Tabela 3.1 Comparação entre os Protocolos H.323 e SIP

Item H.323 SIP Projetado por ITU IETF Compatibilidade com PSTN Sim Ampla

Compatibilidade com a Internet Não Sim

Arquitetura Monolítica Modular

Completeza Pilha de protocolos completa

O SIP lida apenas com a configuração

Negociação de parâmetros Sim Sim

Sinalização de chamadas Q.931 sobre TCP SIP sobre TCP ou UDP

Formato de mensagens Binário ASCII Transporte de mídia RTP/RTCP RTP/RTCP Chamadas de vários participantes Sim Sim

Conferências de multimídia Sim Não

Endereçamento Número de host ou telefone URL

Término de chamadas Explícito ou encerramento por TCP Explícito ou por timeout

Transmissão de mensagens instantâneas

Não Sim

Criptografia Sim Sim

Tamanho do documento de padrões 1400 páginas 250 páginas

Implementação Complexa Moderada

Status Extensamente distribuído

Boas perspectivas de êxito

Embora as características sejam semelhantes, os dois protocolos diferem muito

em suas filosofias. O H.323 é um padrão pesado, típico da indústria de

telefonia, especificando a pilha de protocolos completa e definindo com

precisão o que é permitido e o que é proibido. Essa abordagem leva a

protocolos muito bem definidos em cada camada, facilitando a tarefa de

interoperabilidade. O preço pago é um padrão complexo e rígido, difícil de

adaptar a aplicações futuras.

Por outro lado, o SIP é um protocolo típico da Internet e funciona permutando

pequenas linhas de texto ASCII. É um módulo leve que interopera bem com

outros protocolos da Internet, mas não muito bem com os protocolos de

sinalização do sistema telefônico existente. Pelo fato de seu modelo de voz

sobre IP ser altamente modular, ele é flexível e pode ser adaptado com

facilidade a novas aplicações.

3.10.4. Codificação de Voz

Segundo Ferreira (2007), para reduzir a banda do canal necessária para a

transmissão de voz digitalizada são utilizadas técnicas de compressão de voz.

Isto deve acontecer em tempo real para possibilitar a comunicação e interação.

Estes algoritmos permitem reduzir a banda necessária para transmissão de voz

a fim de viabilizar sistemas de comunicação digital com taxas bastante

reduzidas e tendo como objetivo uma qualidade semelhante ao sistema público

de telefonia analógica.

A compressão de sinais é baseada em técnicas de processamento que retiram

informações redundantes, previsíveis ou inúteis. A compressão pode acontecer

com ou sem perda de informação. Tudo depende da degradação que se admite

para o sinal e do fator de compressão que se deseja atingir. As duas principais

técnicas são:

• Codificação da forma de onda (ou não-paramétrica): Esta classe de

métodos aborda o problema de codificação de voz de uma forma direta.

A idéia é codificar o sinal de voz de forma a se obter um sinal

reproduzido cuja forma de onda se assemelhe ao máximo à do sinal

original. A codificação da forma de onda é utilizada quando uma

qualidade elevada do sinal é exigida. Dentro dessa categoria, se

encontram os métodos mais simples de codificação digital de voz. São

exemplos o PCM (Pulse Code Modulation) e o ADPCM (Adaptive

Differencial Pulse Code Modulation).

• Codificação da fonte (ou paramétrica): Explora as características de

geração da fonte de voz. Envia somente informações paramétricas

sobre a excitação original de voz e o formato do trato vocal, o que requer

menos banda ao transmitir. São chamados de paramétricos, pois

modelam a fonte emissora de voz e transmitem seus parâmetros, e não

a voz propriamente dita. São exemplos o LPC (Linear Predictive

Coding), o CELP (Code Excited Linear Prediction) e o MP-MLQ

(Multipulse-Multilevel Quantization).

Segundo Dias (2005), a tecnologia de codificação/decodificação (codec) de voz

avançou muito nos últimos anos graças aos avanços nas arquiteturas dos

processadores digitais de sinal e às pesquisas do funcionamento da fala

humana. As codificações mais usadas são:

• GSM: Nesse algoritmo, amostra-se uma janela de 20 ms da voz, que é

dividida em 40 amostras. São feitas interações sucessivas até se obter

expressões que minimizem o erro em relação ao sinal original. Ao final

do processo obtém-se uma seqüência de parâmetros numa taxa de

13kbps.

• G.711: Descreve a codificação de voz PCM a 64 kbps. A voz codificada

com G.711 já é o formato digital de voz para entrega na rede pública de

telefones ou mesmo em PBXs.

• G.723.1: Aceita um bloco de 240 amostras (30 ms de voz) e utiliza a

codificação preditiva com o objetivo de reduzi-las a 24 ou 20 bytes. Esse

algoritmo oferece uma taxa de saída de 6,4 kbps ou 5,3 kbps,

respectivamente, com pequena perda na qualidade percebida.

• G.729: Descreve codificação CELP, permitindo que a voz seja codificada

na taxa de 8 kbps. A qualidade apresentada é boa.

Em testes, percebeu-se que quanto menor a taxa de bits, menor é a qualidade

do som ouvido.

4. ESTUDO DE CASO

O estudo do tráfego telefônico da UFES foi dividido em duas partes. Na

primeira, foi feito o cálculo do número de canais de comunicação de voz

necessários ao atendimento do tráfego através da teoria das filas de Erlang,

usando-se a fórmula B de Erlang. Na segunda parte, esse cálculo é feito

usando-se os dados do tráfego telefônico dos campi da UFES, com o auxílio do

software de banco de dados MySQL, do software SciLab e de um programa

computacional desenvolvido pelo aluno de mestrado Thomaz Rodrigues

Botelho e adaptado para o contexto deste trabalho, que calcula o bloqueio

exato e o número de canais de voz mais próximo do número ótimo, ou seja,

que atende ao tráfego sem superdimensionamento.

4.1. Cálculo do Número de Canais de Voz Usando-se a

Fórmula B de Erlang

O cálculo do número de canais de voz foi feito considerando o tráfego de cada

ramal da UFES como de 0,15 Erlang para outros campi e de 0,2 Erlang para

fora da UFES, com 1% de bloqueio. Na tabela 4.1, há os dados considerados

por unidade da UFES.

Tabela 4.1 Dados para o Cálculo do Número de Canais de Voz

Unidade Nº de ramais

Tráfego por ramal

(Erlang) para outros campi

da UFES

Tráfego por ramal

(Erlang) para fora da UFES

Bloqueio considerado

Campus Goiabeiras 1363 0,15 0,2 1%

Campus Maruípe 452 0,15 0,2 1%

Campus Alegre 120 0,15 0,2 1%

Campus São Mateus 98 0,15 0,2 1%

Foi feito um programa em SciLab que calcula o número de canais de voz,

dados o tráfego e a porcentagem de bloqueio, baseado na fórmula B de Erlang.

Esse programa é mostrado a seguir:

a=0.2; tráfego p=0.01; bloqueio x=1; for (n=1:1000) if ((a^n/factorial(n))/(x+(a^n/factorial(n))) <= p) then mprintf('%d',n); imprime na tela o número de canais necessários break; else x=x+(a^n/factorial(n)); n=n+1; end end

Com isso, calculou-se o número de canais de voz necessários para atender a

cada local da tabela acima. Os resultados são mostrados na tabela 4.2.

Tabela 4.2 Número de Canais de Voz por Campus

Unidade Número de canais para comunicação

entre campi

Número de canais para comunicação para fora

da UFES Campus Goiabeiras 171 171

Campus Maruípe 83 107 Campus Alegre 28 35

Campus São Mateus 24 30

4.2. Cálculo do Número de Canais de Voz Utilizando-se o

Tráfego Real

Os dados de todas as ligações feitas pelos campi Goiabeiras, Alegre e São

Mateus durante três, dois e quatro meses, respectivamente, foram

conseguidas. Então, uma análise mais detalhada pode ser feita.

A seguir, são apresentados os dados resumidos das ligações nas tabelas 4.3,

4.4 e 4.5.

Campus Goiabeiras:

Tabela 4.3 Resumo das Ligações do Campus Goiabeiras

Mês Abril de 2007 Setembro de 2006 Agosto de 2006

Total de ligações 193562 241321 190344

Total de horas de ligação 4020,89 4857,39 3830,48

Ligações locais 109292 144978 112737 % do total de

ligações 56,47% 60,08% 59,23%

Nº de horas de ligações locais 2456,71 3027,58 2389,62

% do total de horas 61,1% 62,33% 62,38%

Ligações interurbanas 15027 18415 15446

% do total de ligações 7,76% 7,63% 8,11%

Nº de horas de ligações

interurbanas 332,4 358,3 298,58

% do total de horas 8,27% 7,38% 7,79%

Ligações internacionais 178 780 395



internacionais 5,26 14,56 9,71

% do total de horas 0,13% 0,3% 0,25%

Ligações para celular 69065 77148 61766


Nº de horas de ligações para

celular 1226,52 1456,95 1132,57

% do total de horas 30,5% 29,99% 29,58%

Campus Alegre:

Tabela 4.4 Resumo das Ligações do Campus Alegre

Mês Novembro de 2006 Agosto de 2006

Total de ligações 14254 10089

Total de horas de ligação 411,43 267,98

Ligações locais 4068 2816 % do total de

ligações 28,53% 27,92%

Nº de horas de ligações locais 97,51 71,32

% do total de horas 23,8% 26,6%

Ligações interurbanas 5175 3803

% do total de ligações 36,31% 37,69%


interurbanas 174,23 121,02


Ligações internacionais 1 0

% do total de ligações 0,01% 0%


internacionais 0 0

% do total de horas 0% 0%

Ligações para celular 5010 3470

% do total de ligações 35,15% 34,39%


celular 139,69 75,64


Campus São Mateus:

Tabela 4.5 Resumo das Ligações do Campus São Mateus

Mês Novembro de 2006 Maio de 2006 Abril de 2006 Março de

2006 Total de ligações 1556 1938 1651 1565

Total de horas de ligação 37,84 37,47 36,2 32,59

Ligações locais 431 498 466 354 % do total de

ligações 27,7% 25,7% 28,23% 22,62%

Nº de horas de ligações locais 8,14 8,63 9,94 10,33

% do total de horas 21,52% 23,03% 27,45% 31,7%

Ligações interurbanas 692 868 796 1071

% do total de ligações 44,47% 44,79% 48,21% 68,43%


interurbanas 16,95 14,14 15,3 16,97

% do total de horas 44,79% 37,74% 42,27% 52,07%

Ligações internacionais 0 1 1 0

% do total de ligações 0% 0,05% 0,06% 0%


internacionais 0 0 0 0

% do total de horas 0% 0% 0% 0%

Ligações para celular 433 571 388 140

% do total de ligações 27,83% 29,46% 23,5% 8,95%


celular 12,75 14,7 10,96 5,29

% do total de horas 33,69% 39,23% 30,28% 16,23%

Analisando-se esses dados, pode-se perceber que, no campus de Goiabeiras,

a maioria das ligações são feitas de fixo para celular e de fixo para fixo local.

No campus Alegre e São Mateus, esse perfil muda, sendo a maioria das

ligações feitas de fixo para fixo interurbano e fixo para celular.

4.2.1. Cálculo da Distribuição de Tráfego

Sendo possível a comunicação via rede de dados entre os campi da UFES, as

ligações entre eles que antes eram locais ou interurbanas sairão a custo zero,

ligações interurbanas para locais próximos a algum campus podem passar pela

rede de dados e sair na rede telefônica perto do telefone de destino, o que

transforma essas ligações em locais. Ligações para celulares interurbanas

próximos a algum campus da UFES podem passar pela rede de dados, saindo

no tronco de saída de celular próximo ao telefone de destino, transformando

essa ligação em local.

Com isso, percebe-se que pode haver uma grande economia no custo das

ligações. A análise a seguir mostra as ligações atualmente e como ficarão

depois da implantação do projeto.

Para isso, o pior caso, ou seja, o mês com mais horas de ligação de cada

campus foi escolhido: São mateus – Maio/2006, Goiabeiras – Setembro/2006 e

Alegre – Novembro/2006.

Goiabeiras – Setembro/2006:

144978 ligações locais (3027,58 horas) continuam sendo locais e saem pelo

tronco de saída local do campus de Goiabeiras.

992 ligações para celulares com DDD 28 (23,78 horas) passam pela rede de

dados e saem no tronco de saída de celular de área 28 (campus Alegre).

Então, essas ligações passam de interurbanas para locais.

73089 ligações para celulares com DDD 27 (1356,81 horas) continuam sendo

locais e saem pelo tronco de saída de celular do campus de Goiabeiras.

3067 ligações para celulares de outros estados (76,36 horas) continuam sendo

interurbanas e saem pelo tronco de saída de celular do campus de Goiabeiras.

780 ligações internacionais (14,56 horas) continuam sendo internacionais e

saem pelo tronco de saída interurbano do campus de Goiabeiras.

16009 ligações interurbanas (327,4 horas) são para municípios diferentes

daqueles que contém campi. Então, elas continuam sendo interurbanas e saem

pelo tronco de saída interurbano do campus de Goiabeiras.

1037 ligações (15,11 horas) para a UFES de Alegre passam pela rede de

dados, passando de interurbanas para custo zero.

55 ligações (0,8 hora) feitas para o município de Alegre passam pela rede de

dados e saem pelo tronco de saída local do campus de Alegre. Então, essas

ligações passam de interurbanas para locais.

1249 ligações (14,24 horas) para a UFES de São Mateus passam pela rede de


65 ligações (0,75 hora) feitas para o município de São Mateus passam pela

rede de dados e saem pelo tronco de saída local do campus de São Mateus.


Alegre – Novembro/2006:

4068 ligações locais (97,51 horas) continuam sendo locais e saem pelo tronco

de saída local do campus de Alegre.

1186 ligações para celulares com DDD 27 (35,58 horas) passam pela rede de

dados e saem no tronco de saída de celular de área 27 (campus Goiabeiras).


3372 ligações para celulares com DDD 28 (84,71 horas) continuam sendo

locais e saem pelo tronco de saída de celular do campus de Alegre.


interurbanas e saem pelo tronco de saída de celular do campus de Alegre.

1 ligação internacional (0 hora) continua sendo internacional e sai pelo tronco

de saída interurbano do campus de Alegre.

3438 ligações interurbanas (117,75 horas) são para municípios diferentes

daqueles que contém campi. Então, elas continuam sendo interurbanas e saem

pelo tronco de saída interurbano do campus de Alegre.

1034 ligações (29,77 horas) para a UFES de Goiabeiras passam pela rede de


666 ligações (25,43 horas) feitas para o município de Vitória passam pela rede

de dados e saem pelo tronco de saída local do campus de Goiabeiras. Então,

essas ligações passam de interurbanas para locais.

37 ligações (1,28 hora) feitas para a UFES de São Mateus passam pela rede

de dados, passando de interurbanas para custo zero.

São Mateus – Maio/2006:

498 ligações locais (8,63 horas) continuam sendo locais e saem pelo tronco de

saída local do campus de São Mateus.

9 ligações para celulares com DDD 28 (0,1 hora) passam pela rede de dados e

saem no tronco de saída de celular de área 28 (campus Alegre). Então, essas

ligações passam de interurbanas para locais.

530 ligações para celulares com DDD 27 (13,5 horas) continuam sendo locais e

saem pelo tronco de saída de celular do campus de São Mateus.


interurbanas e saem pelo tronco de saída de celular do campus de São

Mateus.

1 ligação internacional (0 hora) continua sendo internacional e sai pelo tronco

de saída interurbano do campus de São Mateus.

623 ligações (8,35 horas) para a UFES de Goiabeiras passam pela rede de


66 ligações (2,23 horas) feitas para o município de Vitória passam pela rede de

dados e saem pelo tronco de saída local do campus de Goiabeiras. Então,

essas ligações passam de interurbanas para locais.

179 ligações interurbanas (3,56 horas) são para municípios diferentes daqueles

que contém campus. Então, elas continuam sendo interurbanas e saem pelo

tronco de saída interurbano do campus de São Mateus.

Juntando esses dados em uma tabela, equivalendo a um mês, considerando

número de ligações, tem-se a tabela 4.6.

Tabela 4.6 Distribuição de Tráfego em Número de Ligações

Campus Goiabeiras Alegre São Mateus Nº de ligações que entram na rede de dados

3575 2093 1351

Nº de ligações que saem da

rede de dados 3398 2923 698

Nº de ligações que saem pelo tronco de saída

local 145710 4123 563


interurbano 16789 3439 180


de celular 77342 4825 562

Agora, considerando o número de horas de ligações, tem-se a tabela 4.7.

Tabela 4.7 Distribuição de Tráfego em Horas de Ligações

Campus Goiabeiras Alegre São Mateus Total de horas

de ligações que entram na rede

de dados 101,36 39,79 16,27

Total de horas de ligações que saem da rede de

dados 54,68 92,06 10,68

Total de horas de ligações que

saem pelo tronco de saída

local

3055,24 98,31 9,38



interurbano

341,96 117,75 3,56



de celular

1468,75 127,99 14,6

Calculando-se a hora de maior movimento (HMM) do mês, e somando as

durações das ligações dessa hora, tem-se o tráfego em Erlangs na tabela 4.8.

Tabela 4.8 Distribuição do Tráfego Total na HMM em Erlangs

Campus Goiabeiras Alegre São Mateus Tráfego

entrando na rede de dados

1,73 1,12 0,83

Tráfego saindo da rede de

dados 1,3 1,73 0,67

Tráfego saindo pelo tronco de

saída local 31,27 1,87 0,85


saída interurbano

5,73 1,92 0,52


saída de celular 13,1 2,08 0,63

4.2.1.1. Economia

O tarifador atual da UFES não forneceu corretamente os valores das ligações

feitas. Mas, o valor pago pela UFES pelo minuto de cada tipo de ligação foi

conseguido. Os valores encontram-se a seguir:

• Ligação fixo para fixo local – R$ 0,10

• Ligação fixo para fixo interurbano – R$ 0,45

• Ligação fixo para fixo internacional – R$ 1,68

• Ligação fixo para celular local – R$ 0,34

• Ligação fixo para celular interurbano – R$0,85

Com isso, pode-se fazer a comparação dos valores pagos antes e depois do

projeto. Essa comparação está feita nas tabelas 4.9, 4.10 e 4.11.

Goiabeiras:

Tabela 4.9 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus Goiabeiras

Tipos de ligações Antes % do total Depois % do total

Fixo para fixo local R$ 18165,48 29,26% R$ 18165,48 30,01%

Fixo para fixo interurbano

para o campus de Alegre

R$ 407,97 0,66% R$ 0,00 0%


para o município de

Alegre

R$ 21,60 0,04% R$ 4,80 0,01%


para o campus de São Mateus

R$ 384,48 0,62% R$ 0,00 0%


para o município de São Mateus

R$ 20,25 0,03% R$ 4,50 0,01%

Fixo para fixo interurbano para outras localidades

R$ 8839,80 14,24% R$ 8839,80 14,60%

Fixo para fixo internacional R$ 1467,65 2,36% R$ 1467,65 2,42%

Fixo para celular área 27 R$ 27678,92 44,58% R$ 27678,92 45,72%


Fixo para celular outras

áreas R$ 3894,36 6,27% R$ 3894,36 6,43%

Total R$ 62093,29 100% R$ 60540,62 100% Economia Economia de R$ 1552,67 = economia de 2,5%

Alegre:

Tabela 4.10 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus Alegre


Fixo para fixo local R$ 585,06 6,40% R$ 585,06 8,11%


para o campus de Goiabeiras

R$ 803,79 8,78% R$ 0,00 0%



Vitória

R$ 11,45 0,13% R$ 2,54 0,04%


para o campus de São Mateus

R$ 34,56 0,38% R$ 0,00 0%


para o município de São Mateus

R$ 0,00 0% R$ 0,00 0%


R$ 3179,25 34,76% R$ 3179,25 44,09%

Fixo para fixo internacional R$ 0,00 0% R$ 0,00 0%




áreas R$ 989,40 10,82% R$ 989,40 13,72%


São Mateus:

Tabela 4.11 Custo das Ligações Antes e Depois do Projeto para Campus São Mateus


Fixo para fixo local R$ 51,78 6,73% R$ 51,78 10,46


para o campus de Goiabeiras

R$ 225,45 29,27% R$ 0,00 0%



Vitória

R$ 60,21 7,82% R$ 13,38 2,7%


para o campus de Alegre

R$ 0,00 0% R$ 0,00 0%



Alegre

R$ 0,00 0% R$ 0,00 0%


R$ 96,12 12,48% R$ 96,12 19,43%

Fixo para fixo internacional R$ 0,00 0% R$ 0,00 0%




áreas R$ 56,10 7,28% R$ 56,10 11,34%


Na Tabela 4.12 encontra-se a economia de cada campus e a economia total.

Tabela 4.12 Economia Total

Total pago antes do projeto

Total pago depois do

projeto Economia % de

economia

Campus Goiabeiras R$ 62093,29 R$ 60540,62 R$ 1552,67 2,5%

Campus Alegre R$ 9146,17 R$ 7210,16 R$ 1936,01 21,17%

Campus São Mateus R$ 770,16 R$ 494,82 R$ 275,34 35,75%

Total R$ 72009,62 R$ 68245,60 3764,02 5,23%

O projeto não proporciona a diminuição dos custos das ligações de fixo para

fixo local e de fixo para celular local. Como a maioria das ligações do campus

de Goiabeiras são desses tipos, a economia foi pequena.

Já a maioria das ligações do campus Alegre e do campus São Mateus são para

o campus Goiabeiras e para celulares de Vitória. Como o projeto diminui o

custo dessas ligações, a economia desses campus foi maior.

4.2.2. Cálculo do Número de Canais

Calculando-se o número de ligações simultâneas em cada minuto de cada hora

de cada dia do mês, e considerando o pior caso, pode-se determinar o número

de canais necessários para atender a tais ligações.

O resultado encontra-se nas tabelas do Anexo. As células em amarelo

mostram a porcentagem do tempo de uma hora em que há cada número de

ligações simultâneas.

5. RESULTADOS OBTIDOS

Na tabela 5.1, é mostrado o número de canais necessários para suprir a

demanda de ligações. Esses valores foram obtidos através das tabelas do

Anexo,com o número de ligações simultâneas ocorridas em cada hora do dia.

O número de canais tem que ser suficiente para atender a quase a totalidade

das ligações simultâneas.

Tabela 5.1 Número de Canais Calculado com o Tráfego Real

Campus Goiabeiras Campus Alegre Campus São

Mateus Nº de canais de entrada VOIP 6 canais 8 canais 5 canais

Nº de canais de saída VOIP 8 canais 7 canais 5 canais

Nº de canais do tronco de saída

local 50 canais 7 canais 5 canais

Nº de canais do tronco de saída

interurbano 13 canais 7 canais 3 canais

Nº de canais do tronco de celular 24 canais 8 canais 3 canais

Total 101 canais 37 canais 21 canais

Com o tráfego real em Erlangs e o número de canais exato, pode-se calcular

através da fórmula B de Erlang, a porcentagem de bloqueio exata. A tabela 5.2

mostra o tráfego real em Erlangs baseado na HMM.

Como os dados do campus de Maruípe não foram conseguidos, pode-se

estimá-los, considerando o tráfego por ramal desse campus igual ao tráfego

por ramal do campus de Goiabeiras.

Tabela 5.2 Distribuição de Tráfego Total em Erlangs na HMM

Goiabeiras Alegre

São Mateus

Maruípe Estimado

Tráfego de entrada VOIP 1,73 1,12 0,83 0,57

Tráfego de saída VOIP 1,3 1,73 0,67 0,43

Tráfego do tronco de

saída local 31,27 1,87 0,85 10,37


saída interurbano

5,73 1,92 0,52 1,9


celular 13,1 2,08 0,63 4,34

E a tabela 5.3 mostra a porcentagem de bloqueio exata calculada.

Tabela 5.3 Porcentagem Exata de Bloqueio

Campus Goiabeiras Campus Alegre Campus São

Mateus Porcentagem de

bloqueio da entrada VOIP

0,6615% 0,0020% 0,1432%

Porcentagem de bloqueio da saída VOIP

0,0055% 0,1632% 0,0576%

Porcentagem de bloqueio do

tronco de saída local

0,0493% 0,2447% 0,1581%


tronco de saída interurbano

0,3752% 0,2800% 1,3961%


tronco de celular0,2155% 0,1086% 2,2284%

Como as porcentagens de bloqueio exato são pequenas, somente umas

poucas ligações não serão completadas.

Uma outra análise pode ser feita. Usando-se o tráfego total da HMM e 1% de

bloqueio, pode-se calcular o número de canais necessários para atender ao

tráfego, utilizando-se a fórmula B de Erlang. O resultado encontra-se na tabela

5.4.

Tabela 5.4 Número de Canais Calculado com o Tráfego Real e 1% de Bloqueio

Campus Goiabeiras

Campus Alegre

Campus São Mateus

Campus Maruípe

Estimado Nº de canais de entrada

VOIP 6 canais 5 canais 4 canais 4 canais

Nº de canais de saída

VOIP 5 canais 6 canais 4 canais 3 canais

Nº de canais do tronco de saída local

43 canais 6 canais 4 canais 18 canais

Nº de canais do tronco de

saída interurbano

12 canais 7 canais 4 canais 6 canais

Nº de canais do tronco de

celular 22 canais 7 canais 4 canais 10 canais

Total 88 canais 31 canais 20 canais 41 canais

CONCLUSÃO

Percebe-se que o número de canais calculado baseado no tráfego real, nas

tabelas 5.1 e 5.4 é bem aquém ao número de canais calculado usando-se a

fórmula de Erlang na tabela 4.2. Isso ocorreu porque as considerações feitas

para cálculo através da fórmula de Erlang foram um pouco exageradas,

superdimensionando o resultado.

Os números de canais calculados nas tabelas 5.1 e 5.4 são bem semelhantes

entre si e condizem com a realidade. A diferença se dá, principalmente, devido

à porcentagem de bloqueio, que, no caso da tabela 5.4, é relativamente maior,

resultando em um número de canais um pouco menor.

Em trabalhos futuros, não será preciso fazer o cálculo dos canais de voz

através do número de ligações simultâneas, o que demanda muito trabalho e a

montagem de vários tabelas, pois o cálculo dos canais considerando-se a HMM

e 1% de bloqueio, usando-se a fórmula B de Erlang, demanda muito menos

esforço e chega a um resultado muito semelhante ao anterior.

Com o número de canais exato calculado, pode haver licitações junto às

empresas de telefonia para se obter um menor custo de ligação. E, com o

sistema implantado, além de economia no custo das ligações, também haverá

a possibilidade de fazer vídeo-conferências entre os campi, e mesmo entre

prédios de um campus, pois o protocolo SIP suporta esse tipo de tecnologia.

Para haver uma diminuição considerável no custo de ligações de fixo para

celular, pode-se implantar uma configuração baseada em operadoras.

Calculando-se o tráfego para cada operadora de celular na HMM, pode-se

obter o número de gateways de celular necessários para atender às ligações

para cada operadora. Como em ligações entre celulares de mesma operadora

o custo da ligação é menor, haverá uma grande economia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

TANENBAUM, A. S. Redes de Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 2003, 4 ed.

KUROSE, J. F. e ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem top-down. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2007, 3 ed.

BOTELHO, T. R. Teoria de Tráfego Telefônico. Vitória: Artigo, 2006.

FRINHANI, R. M. D. Projeto de Reestruturação do Gerenciamento e Otimização da Rede Computacional da Universidade Federal de Lavras. Lavras: Monografia de Graduação, 2005.

DIAS, A. M. Transmissão de Voz sobre IP com Taxas Variáveis. Rio de Janeiro: Projeto de Graduação, 2005.

VIEIRA, C. Teoria de Tráfego Telefônico. Disponível em <http://pessoal.cefetpr.br/lcvieira/>. Acesso em 25 de julho de 2007.

MOTOYAMA, S. Telefonia por Rede de Pacotes. Disponível em <http://www.dt.fee.unicamp.br/~motoyama>. Acesso em 27 de julho de 2007.

FERREIRA, A. P. Voz. Disponível em <http://www.dei.unicap.br/~almir>. Acesso em 27 de julho de 2007.

Anexo

As tabelas do Anexo encontram-se no arquivo Anexo.xls

Documents

ANÁLISE DE TRÁFEGO TELEFÔNICO PARA CÁLCULO DE CANALIZAÇÃO VOIP ENTRE UNIDADES DA UFES