ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA telefonia IP. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Telefonia O artigo fornece informações técnicas sobre os princípios gerais da comunicação de voz na Internet e métodos de prestação de serviços telefônicos. A tecnologia de telefonia IP (Voice over Internet Protocol - VoIP) oferece a capacidade de transmitir chamadas telefônicas pela Internet, ou seja, é uma tecnologia de entrega de tráfego de voz em tempo real. Isto é feito através de redes de dados usando mecanismos de transporte que operam em pacotes. A principal vantagem da tecnologia é que... que a sua utilização permite não só reduzir custos, mas também combinar a transmissão de voz e dados numa só rede. Os algoritmos de compressão de informações utilizados neste caso reduzem significativamente seu volume e, assim, a largura de banda é utilizada de forma mais eficiente. A telefonia IP usa dois esquemas básicos de comunicação. A primeira delas estipula que todos os softwares e hardwares necessários que realizem a digitalização, compactação, empacotamento e reprodução de um sinal de áudio devem ser instalados em computadores pessoais. Neste caso, para a comunicação entre assinantes, não são necessários telefones, mas sim fones de ouvido com microfone. Para estabelecer uma conexão, são necessários apenas os endereços IP dos computadores assinantes. No segundo esquema de comunicação, o usuário liga por meio de um telefone comum e é utilizado um equipamento especial para conectar o PSTN à Internet - um gateway de telefonia pela Internet. Este equipamento converte a forma analógica da informação em digital, organiza uma sequência de pacotes dela em formato Internet, transmite-os para a rede e também recebe pacotes de retorno, convertendo-os para a forma analógica. Além disso, o gateway telefônico proporciona a implementação de uma interface com o PSTN, geração de sinais de sinalização de assinante, conexão e desconexão de assinantes. Na telefonia IP, é fundamental uma conexão altamente confiável que possa suportar transmissão de voz em tempo real. Isto significa que a transmissão de assinante para assinante deve ocorrer com atrasos mínimos. Os sistemas telefônicos modernos usam transmissão e comutação digital. Entretanto, sabe-se que as linhas de assinante são geralmente analógicas. Portanto, a conversão de sinal apropriada é necessária aqui. Isto é normalmente efectuado na central telefónica local, mas esta função também pode ser desempenhada por um serviço localizado mais próximo do utilizador, por exemplo se for utilizada transmissão digital numa rede de acesso local. A transmissão telefônica é baseada na simples digitalização da fala usando padrões desenvolvidos na década de 60. Para sinal de voz na faixa de 300 Hz a 3,1 kHz, é utilizada amostragem a uma taxa de 8000 amostras por segundo e codificação de 8 bits de cada amostra. Assim, cada canal de voz requer 64 kbit/s. Trinta desses canais de voz são combinados com sincronização de quadros e canais de sinalização para formar um fluxo digital padrão de 2048 kbit/s, que geralmente é chamado de fluxo de 2 Mbit, ou E1. Os atrasos de transmissão na PSTN existente são muito pequenos e surgem principalmente durante a compressão de voz e a utilização de linhas de satélite. Se os atrasos excederem 400 ms, a qualidade do som irá deteriorar-se visivelmente. O desenvolvimento de técnicas poderosas de compressão de voz reduz a largura de banda de frequência necessária. Isto é essencial para sistemas onde o custo da largura de banda de frequência é muito elevado, por exemplo, em comunicações de rádio celulares. Além disso, não há necessidade de transmitir um sinal durante as pausas da fala quando um assinante está ouvindo outro. Uma taxa de transmissão de 5 kbit/s fornece a mesma qualidade de fala que as linhas digitais padrão, com uma velocidade total de cerca de 2,5 kbit/s incluindo intervalos de silêncio. Os algoritmos de compressão utilizados baseiam-se na amostragem e comparação de amostras de fala adjacentes, pelo que é introduzido algum atraso. Um melhor reconhecimento de fala também requer um cancelamento de eco eficaz. O uso da transmissão por pacotes, como a transmissão IP, é ideal para transportar fala nesta forma, desde que uma série de recursos sejam incluídos no processamento. O atraso global de transmissão entre assinantes deverá ser mantido dentro de certos limites. Também é necessário minimizar as variações de atraso, caso contrário a qualidade da fala reconstruída irá deteriorar-se. O atraso de processamento da compressão de fala deve ser levado em consideração no atraso geral de transmissão. Considerações especiais são necessárias para serviços de dados de banda de voz, como tráfego de modem ou fax, pois os algoritmos de compressão de voz não são adequados para processar esses sinais. Qualquer perturbação, mesmo que pequena, na transmissão é inevitavelmente sentida no lado receptor e leva à distorção da informação transmitida. Porém, por se tratar de um sistema de transmissão de dados, os sinais dos serviços acima mencionados podem ser transmitidos de forma mais adequada. Também aqui são necessárias medidas especiais para garantir a transmissão de alta qualidade de quaisquer sinais de frequência fixa necessários. Isto diz respeito principalmente aos sinais de discagem por tom DTMF do telefone do assinante. Mesmo que esses tons não sejam usados atualmente na discagem, com o tempo eles poderão ser usados com frequência quando sistemas automatizados de tratamento de chamadas forem implantados. A Internet foi criada com a expectativa de transferência de dados em pacotes entre computadores, onde os atrasos de transmissão e os atrasos relativos entre os pacotes não são tão importantes. Como os computadores dependem de processamento interno baseado em mecanismos de enfileiramento, eles podem processar pacotes à medida que chegam. Os mecanismos de roteamento na PSTN e na Internet também diferem. Portanto, existem diferenças na forma como os pacotes são transmitidos e como são roteados. Estas circunstâncias devem ser tidas em conta quando se considera como utilizar a Internet para serviços de voz. Lembre-se de que a rede foi projetada para sistemas de dados. Por exemplo, se um e-mail leva várias horas para entregar informações, isso é bastante aceitável para o destinatário. Na resolução de problemas associados à transmissão de voz, a Internet tem adoptado uma estratégia de prestação de serviços com diferentes qualidades (Grades de Serviço), segundo a qual determinados pacotes (neste caso, os associados à transmissão de voz) são processados por ordem de prioridade. Para isso, é claro, os internautas terão que pagar uma taxa adicional. A Internet representa uma massa indefinida de equipamentos utilizáveis, que continuará a aumentar. Já estão sendo desenvolvidos padrões para distribuir novos serviços, mas o progresso ainda dependerá da modernização dos equipamentos por parte de seus fornecedores. Por exemplo, as especificações para modems a cabo incluem requisitos detalhados para níveis de Qualidade de Serviço (QoS). Estão também a ser desenvolvidas ferramentas para permitir aos operadores medir os níveis reais de serviço. Deve-se notar aqui que os requisitos para melhorar a sua qualidade estão relacionados com o futuro desenvolvimento da Internet. Eles também estão se tornando mais rigorosos com o advento de equipamentos especiais para monitorar a qualidade das comunicações. Já foi desenvolvido um monitor que permite monitorar o uso dos recursos da rede (caso vários provedores façam isso). Ferramentas de gerenciamento de rede para equalização e redistribuição de tráfego entre caminhos de fibra óptica também surgiram no mercado de equipamentos. A maioria dos usuários de telefonia IP conhece, por exemplo, um aplicativo que fornece comunicações telefônicas internacionais e de longa distância. Espera-se que a popularidade de outras aplicações também aumente no futuro, em particular uma que permitirá aos assinantes receber chamadas enquanto navegam na Internet. Quando chega uma chamada em um número ocupado, o PABX a encaminha para o gateway de telefonia IP, que transferirá a chamada para o assinante via rede IP, e um software especial o notificará sobre isso. Neste caso, o assinante decide por si mesmo se atende ou não a chamada. Para o uso generalizado de tal serviço na Rússia, um problema deve ser resolvido, mas é bastante sério: todas as estações finais devem suportar a função de encaminhamento de chamadas. Autor: K. Senwick, Londres, Reino Unido Veja outros artigos seção Telefonia. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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