O documento apresenta o projeto InterVoIP, que tem como objetivo estabelecer um modelo de interconexão VoIP entre redes autônomas permitindo chamadas totalmente por IP. Aborda conceitos como ENUM e VoIP Peering, além dos desafios e etapas do projeto, incluindo a definição de uma arquitetura federativa baseada em peering multilateral.

1. Projeto InterVoIP:
contexto e desafios
Helio Alexandre Carvalho (helioac@cpqd.com.br)
Renata M. Ganselli Stevaux (stevaux@cpqd.com.br)

2. Agenda
• Contexto e desafios do Projeto InterVoIP (CPqD)
• Apresentação do Projeto InterVoIP, motivação e etapas
• Conceitos
• ENUM – Convergência de Serviços
• Tecnologias de Interconexão VoIP
• Desafios da Pesquisa do Projeto InterVoIP
• Benchmarking de servidores DNS-ENUM (UFU)
• Pesquisa de uma solução em VoIP Peering (CPqD)
• Padrões de implementação : IETF
• Arquitetura
• Estudo de caso do InterVoIP

3. Projeto InterVoIP
Interconexão de redes VoIP utilizando mapeamento eletrônico de números
Motivação:
• Promover a interligação entre as “Ilhas VoIP”
Objetivos:
• Estabelecer um modelo de interconexão VoIP que promova a
integração e a padronização dessas redes, permitindo que
chamadas entre usuários VoIP, de redes autônomas, sejam
realizadas totalmente no ambiente IP
• Ampliar a possibilidade de utilização do serviço VoIP entre usuários
de diferentes redes VoIP
• Contribuir para a redução do custo das chamadas

4. Etapas do Projeto
1 – Pesquisa sobre DNS/ENUM –
seleção do servidor
2 – Pesquisas para definição da
arquitetura
3 – Definição e validação da arquitetura
(PoC)
4 – Desenvolvimento do Protótipo:
4.1 - aprovisionamento de números
4.2 - encaminhamento de chamadas
5 – Desenvolvimento da portabilidade
numérica e relatórios
6 - Documentação final e fechamento do
projeto
2011 - 2013
18/04/2013

5. Agenda
• Contexto e desafios do Projeto InterVoIP (CPqD)
• Apresentação do Projeto InterVoIP, motivação e etapas
• Conceitos
• ENUM – Convergência de Serviços
• Tecnologias de Interconexão VoIP
• Desafios da Pesquisa do Projeto InterVoIP
• Benchmarking de servidores DNS-ENUM (UFU)
• Pesquisa de uma solução em VoIP Peering (CPqD)
• Padrões de implementação : IETF
• Arquitetura
• Estudo de caso do InterVoIP

6. VoIP
• Tecnologia que permite realizar o transporte de voz através de uma
rede baseada em IP
• Na comunicação através do VoIP a voz passa por um processo de
codificação/decodificação que a transforma em pacotes que serão
transmitidos pela rede
Exemplos mais conhecidos de utilização dessa tecnologia:
• Usuários Domésticos: Skype, Google Talk
• Usuários Corporativos: PABX IP, Asterisk

7. SIP e RTP
Protocolos utilizados no VoIP
SIP – Session Initiation Protocol
• Protocolo desenvolvido pelo IETF (especificado pela RFC 3261)
• Principais funções : criar, modificar e terminar sessões multimídia
RTP – Real Time Transport Protocol
• Protocolo desenvolvido pelo IETF (especificado pela RFC 3550)
• É o protocolo responsável pela transmissão da voz

8. Comunicação VoIP
Com o crescimento de usuários VoIP, o que ocorreu?
• Chamadas do ISP1 para o ISP2 passam por um rede PSTN para ser completada
surgindo o que chamamos de “ILHAS VOIP”

9. Comunicação VoIP
Qual seria o cenário ideal?
• Todas as chamadas encaminhadas do ISP1 para o ISP2 passam pela Rede IP sem
a necessidade de passar pela PSTN (Public Switched Telecommunications Network)

10. Comunicação VoIP
Como resolver o problema?
• Através do DNS-ENUM

11. ENUM
O que é o ENUM (Electronic Number Mapping)
• É um mecanismo que transforma um número telefônico E.164 (padrão ITU-
T) numa URI (Uniform Resource Identifier), permitindo assim o
encaminhamento de chamadas em uma rede IP.
Porque ele surgiu?
• Para compatibilizar a numeração já amplamente utilizada pela telefonia
convencional (E.164) com o padrão de identificação utilizado pelas redes IP.
Como o ENUM trata a questão da sinalização das chamadas?
• A proposta do ENUM é fazer com que o DNS (Domain Name System), que
é especializado na tradução de endereços do formato URI para o IP, também
realize a tradução de números telefônicos, permitindo que chamadas
encontrem seu destino na rede.
• O ENUM atende uma necessidade atual que é a de convergência de
serviços.

12. ENUM – Convergência de Serviços
PSTN
Internet
Rede VoIP
email
IM
SMP
fax
vídeo
web
smartfone
telefone fixo
portabilidade
telefonia voipmmstablets
sms
DNS-ENUM

13. Cenário Global – Comunicação VoIP / ENUM
Motivação para adoção do ENUM
• Crescimento expressivo do VoIP no mundo
• Restrições decorrentes do isolamento e formação de “Ilhas VoIP”
Fonte: Starhome
• As ilhas não possuem comunicação direta
• A PSTN é utilizada como roteamento “default” entre as operadoras
• Degradação de serviços
• Impossibilidade de oferecimento de alguns serviços entre as operadoras
• Aumento do custo das chamadas
• Incompatibilidade do modelo de cobrança

14. ENUM – É a solução?
O ENUM resolve a questão das “Ilhas VoIP”?
• O ENUM é parte da solução
Outras questões necessitam ser tratadas como:
• Roteamento
• Desempenho
• Disponibilidade
• Escalabilidade
• Padronização
Um novo conceito precisa ser adicionado
• O conceito de Peering

15. Tecnologias de interconexão VoIP
O que significa e como surgiu o
Peering?
• O Peering surgiu da necessidade de
interconexão entre redes com interesse
mútuo de troca de tráfego de dados,
podendo ocorrer na camada de enlace
ou de rede
• O VoIP Peering de forma equivalente,
surgiu da necessidade da troca de
tráfego de voz entre provedores VoIP
com interesse de tráfego de chamadas
entre seus clientes
VoIP Peering
IP Peering
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
Camadas Modelo
TCP/IP

16. IP Peering x VoIP Peering
IP Peering
• Funciona na camada de rede do TCP/IP
• Usado primordialmente para troca de dados
• É sem dúvida o mais utilizado
VoIP Peering
• Funciona na camada de aplicação do TCP/IP
• Faz uso de protocolo de roteamento
• Pode ocorrer num peering IP

17. Tipos de VoIP Peering
VoIP Peering Bilateral
• Os membros participantes estabelecem Peering diretamente com os provedores que
estiverem interessados. Para que isso ocorra, cada participante deverá conter uma
tabela de rotas com os prefixos dos sistemas a serem conectados
ISP 1
ISP 1
ISP 5
ISP 5
ISP 3
ISP 3
ISP 6
ISP 6
ISP 4
ISP 4
ISP 2
ISP 2
Peering Bilateral

18. Conceitos – Tipo de VoIP Peering
VoIP Peering Multilateral
• Os membros participantes estabelecem conexão com o servidor de rotas que
centraliza e trata do encaminhamento das chamadas. Não há necessidade de cada
provedor armazenar todas as tabelas de rotas e prefixos dos sistemas a serem
conectados.
ISP 1
ISP 1
ISP 5
ISP 5
ISP 3
ISP 3
ISP 2
ISP 2
ISP 6
ISP 6
ISP 4
ISP 4
Servidor de Rotas VoIP
Peering Multilateral

19. Desafios de Pesquisa do Projeto InterVoIP
• Construir um protótipo que atenda as necessidades de uma
solução de VoIP Peering
• Tomada de decisões de roteamento
• Quais chamadas são terminadas em um par VoIP?
• Qual a provedora para a qual devo encaminhar esta chamada?
• Como encaminho a chamada para o par?
• Requisitos relevantes
• Desempenho
• Disponibilidade
• Escalabilidade
• Padronização
• IETF apresenta recomendações relevantes de interoperabilidade

20. Padrões do IETF
SPEERMINT - Session PEERing for Multimedia INTerconnection
• Grupo de Trabalho IETF
• Define arquiteturas para identificar, sinalizar e rotear sessões de
comunicação de tempo real em pontos de interconexão
• Voz é a motivação principal
• Considera informações de Presença e IM (Instant Messaging)
• Assume o uso de SIP
DRINKS – Data for Reachability of Inter/tra-NetworK SIP
• Propõe uma Interface para aprovisionamento dos dados de roteamento
• Os dados são aprovisionados de forma centralizada e podem ser
replicados em repositórios locais
• Sugere um modelo para armazenamento de dados

21. Cenários Possíveis de Modelo de Negócio
Cenário 1 – COTS (Commercial off-the-Shelf)
• O provedor do VoIP adquire e opera toda a solução
• Uso interno para roteamento de chamadas aos parceiros de peering
Cenário 2 – SaaS (Software as a Service)
• Uma empresa especializada opera o registro e é responsável por disponibilizá-lo na
forma de serviço
• O serviço pode ser solicitado através do encaminhamento das sessões ou através de
SIP Redirect
Cenário 3 - Repositório
• Uma empresa especializada opera o registro
• A operadora possui apenas a base de dados replicada
Cenário 4 - Federação
• Uma federação opera a solução e realiza o encaminhamento das chamadas
• O encaminhamento da chamada pode ser realizado pela federação

22. Modelo adotado para o desenvolvimento do protótipo
Qual o modelo adotado?
• O modelo adotado para desenvolvimento foi o Federativo baseado no
Peering Multilateral
Porquê?
• Nos estudos realizados e baseado nas observações da implantação de
serviços de peering no mundo, o modelo federativo é o que o que mais
tem mostrado resultados
• Permite a existência de uma entidade centralizadora que irá administrar a
operação, desempenhando o papel de uma espécie de câmara de
compensação
• Oferece sustentabilidade para a administração da federação que poderá
oferecer outros serviços de valor agregado

23. Agenda
• Contexto e desafios do Projeto InterVoIP (CPqD)
• Apresentação do Projeto InterVoIP, motivação e etapas
• Conceitos
• ENUM – Convergência de Serviços
• Tecnologias de Interconexão VoIP
• Desafios da Pesquisa do Projeto InterVoIP
• Benchmarking de servidores DNS-ENUM (UFU)
• Pesquisa de uma solução em VoIP Peering (CPqD)
• Padrões de implementação : IETF
• Arquitetura
• Estudo de caso do InterVoIP