Professor

Eraldo Silveira e Silva email: eraldo@ifsc.edu.br

Plano da da Disciplina

Cronograma

AULA	DATA	Descriçao
1	2/4/2013	Apresentação da ementa. Revisão histórica. A PSTN. A voz digitalizada. Sinalização e transporte da mídia. Telefonia clássica versus telefonia IP (comutação de circuitos versus comutação de pacotes). Problemas associados a telefonia IP: tabela comparativa com PSTN.
2	9/4/2013	O projeto da disciplina. Cenário de comunicação direta entre terminais. Cenário de comunicação intra-IP PABX. Cenário com múltiplos IP PABX. Cenário de interligação com PSTN. Serviços adicionais almejados.
3	16/4/2013	Protocolos de Sinalização. Sinalização SIP. Cenário de sinalização direta entre terminais. Softfones. Telefones IP.
4	23/4/2013	Cenário de sinalização intracentral. Instalação do Asterisk. Configuração. Análise da sinalização.
5	30/4/2013	Cenário de sinalização intercentral. Configuração do Asterisk. Análise da sinalização.
6	7/5/2013	A transmissão da mídia. Codecs. Negociação usando o SDP/SIP. Análise da negociação.
7	14/5/2013	A transmissão de mídia. Protocolos RTP and RTCP. Análise de jitter, latência, erros.
8	21/5/2013	Avaliação I
9	28/5/2013	A transmissão de mídia: problemas de rede, NAT, STUN, ICE
10	4/6/2013	Qualidade de serviço e telefonia IP.
11	11/6/2013	Internetworking com PSTNs. MGCP e MEGACO. Uso dos equipamentos da KOMP.
12	18/6/2013	Definição do projeto final de cada grupo. Serviços adicionais desejados.
13	25/6/2013	Desenvolvimento de Projeto
14	2/7/2013	Desenvolvimento de Projeto
15	9/7/2013	Desenvolvimento de Projeto
16	16/7/2013	Desenvolvimento de Projeto
17	23/7/2013	Apresentação de projetos
18	30/7/2013	Recuperação final

AULA DIA 02/04/2012

Apresentação da ementa.
Revisão histórica. A PSTN.
A voz digitalizada.
Sinalização e transporte da mídia.
Telefonia clássica versus telefonia IP (comutação de circuitos versus comutação de pacotes).
Problemas associados a telefonia IP: tabela comparativa com PSTN.

Revisão histórica. A PSTN

Até 10 anos atrás a base da comunicação de voz através de rede de telecomunicações era a Rede Pública de Telefonia (PSTN). Esta rede ainda é amplamente usada mas está perdendo força para a (Ii)nternet.

São característiscas desta rede:

fios ou circuitos dedicados para a comunicação da voz;
permite a comunicação duplex;
proporciona qualidade para transmissão da voz (até 3400Hz)
é baseada em comutação de circuitos
hoje é baseada quase que totalmente na transmissão digital mas até pouco tempo usava a transmissão analógica.
Existe desde o século XIX

Transformação da voz em sinal elétrico e a transmissão

Através de um transdutor é possível converter o sinal sonoro (onda mecânica) em um sinal elétrico que varia no tempo.

Exemplo1: microfone de carvão

Usando uma fonte dc com este microfone é possível conceber um sistem em que o sinal elétrico gerado pelo microfone é amplificado e transmitido por fios (2 fios). O receptor pod aplicar o sinal em um alto-falante, que faz o reverso do microfone.

Um sistema duplex necessitaria neste caso de 4 fios mas é possível usar um dispositivo para mesclar os dois sinais (híbrida).

Desta forma, é pssível transmitir e receber voz com dois fios simultaneamente.
Os fios devem partir de um telefone associado a um usuário até o outro telefone.
NOTE que estes fios são dedicados a comunicação entre estes dois usuários!

Chaveamento de circuito - o papel da operadora

No item acima observamos que é possível transmitir e receber voz entre dois usuários. Entretanto, logo após as invenções dests tecnologias, observou-se que, para fins de otimização, todos os telefones deveriam estar ligados a uma central.

 O uso da central evita uma conexão permanente de todos para todos, o que
 inviabilizaria o sistema.

Então, inventou-se as centrais telefônicas.

Inicialmente que operava a central era um ser humano. Logo a seguir, estes dispositivos foram automatizados.

Necessidade de um protocolo de sinalização

De alguma forma, o chamador do sistema de telefonia, deveria indicar com quem ele deseja se comunicar. O usuário chamado deve receber um sinal audível e proceder o atendimento. É um protocolo conhecido por todos nós. Mas uma série de eventos acontece na prática:

o usuário retira o telefone do gancho e a central detecta este evento e põe-se a escutar a linha do chamador;
o chamador disca o número desejado (interrupções de um sinal dc da linha);
a central observa o número de interrupções e o associa a um circuito a ser chamado.
a central coloca um sinal audível de chamada na linha do usuário chamado (e também uma pequeno sinal para o chamador);
o usuário chamado atende e a central detecta o atendimento;
a central interconecta o circuito do chamador com o circuito chamado.

Pronto, a comunicação pode se dar entre os dois usuários.

Fica evidente a necessidade de duas componentes do sistema: a sinalização e o transporte da informação propriamente dita.

Exercício: Fazer um diagrama de troca de mensagens no tempo, composto pelos três elementos básicos de uma comunicação telefônica: chamador, chamado e a central telefônica.

Digitalização do sinal de voz e da sinalização

Você já deve saber que a tendência é a representação digital binária de qualquer 
informação. Isto facilita o seu processamento, transmissão e armazenamento 
(se necessário).

O sistema telefônico foi quase que completamente digitalizado. No caso particular do sinal da voz, procede-se um processo de amostragem e de quantização para a geração de uma sequência de bits associada ao sinal de voz. Trata-se da técnica cahamada PCM.

Nesta técnica amostra-se o sinal analógica a uma frequência específica (sampling rate). No caso da telefonia esta frequência é de 8000 vezes por segundo (8khz). Cada amostra é transformada em um agrupamento de 8 bits (um byte). Por que 8000 khz. É uma limitação teórica descoberta por Nyquist que diz que a