Sistema de telefonia padrão x sistema VoIP

Comutação de Circuitos
Os sistemas de telefonia existentes são controlados por um método de conectar ligações muito confiável --mas de certa forma ineficiente-- conhecido como comutação de circuitos.

A comutação de circuitos é um conceito muito básico que tem sido usado pelas redes telefônicas há mais de 100 anos. Quando uma chamada é feita entre duas partes, a conexão é mantida durante todo o tempo da ligação. Como você está conectando dois pontos em ambas as direções, a conexão é chamada de circuito. Esta é a base da Rede Comutada de Telefonia Pública.

 

Clique em "Iniciar" para ver como funciona a comutação de circuitos

 

Veja como funciona uma ligação telefônica padrão:

1. Você pega o receptor e ouve o sinal de discagem, sinal de que existe uma conexão com o seu provedor de telefonia.
2. Você disca o número da pessoa com quem quer falar.
3. A chamada é direcionada através do comutador do seu operador local para a parte que você está ligando.
4. Uma conexão é estabelecida entre o seu telefone e a linha da outra parte usando vários comutadores interconectados pelo caminho.
5. O telefone na outra ponta toca e alguém atende a ligação.
6. A conexão abre o circuito.
7. Você fala por um tempo e então desliga.
8. Ao desligar, o circuito é fechado, liberando sua linha e todas as linhas intermediárias.

Vamos dizer que a ligação dure 10 minutos. Durante esse tempo, o circuito fica continuamente aberto entre os dois telefones. Nos primeiros sistemas telefônicos, até 1960 ou mais, todas as ligações precisavam ter um cabo ligando uma ponta da ligação à outra durante todo o tempo. Então, para fazer uma ligação de Nova Iorque para Los Angeles, os comutadores entre Nova Iorque e Los Angeles conectariam pedaços de fio de cobre por todo o território americano. Você usaria toda essa fiação somente para a sua ligação durante 10 minutos. O preço da ligação era muito alto, porque na verdade você alugava 5 mil km de fios de cobre por 10 minutos.

As conversas telefônicas nas redes de telefonia tradicional atualmente são muito mais eficientes e custam muito mais barato. A sua voz é digitalizada, e junto com milhares de outras vozes pode ser combinada em um único cabo de fibra óptica existente na maior parte do caminho (ainda há um pedaço de fio de cobre indo para dentro da sua casa). Estas ligações são transmitidas em uma velocidade fixa de 64 kilobits por segundo (Kbp/s) em cada direção, para uma velocidade total de transmissão de 128 Kbp/s. Como há 8 kilobits (Kb) em 1 kilobyte (KB), vira uma transmissão de 16 KB por segundo que o circuito fica aberto, e 960 KB a cada minuto. Então, em uma conversa de 10 minutos, a transmissão total é de 9.600 KB, o que é praticamente a mesma coisa que 10 megabytes (veja Como funcionam os bits e bytes para saber mais sobre estas conversões). Em uma ligação telefônica normal, grande parte destes dados transmitidos são perdidos.

Enquanto você fala, a outra parte fica ouvindo, o que significa que somente metade da conexão está em uso em qualquer momento. Baseados nisso, para obtermos maior eficiência, vamos supor que poderíamos cortar o arquivo pela metade, para aproximadamente 4,7 MB. E ainda, a maior parte do tempo na maioria das conversas é de silêncio, por vários segundos nenhuma das partes está falando. Se pudéssemos remover esses intervalos de silêncio, o arquivo seria ainda menor. Então, ao invés de enviar um fluxo contínuo de bytes (silenciosos e ruidosos), que tal se mandássemos apenas os pacotes de informação dos bytes com ruído quando eles fossem formados? Este é o princípio da rede de telefonia por comutação de pacotes e a alternativa para a comutação de circuito.

 

Comutação de Pacotes
As redes de dados não usam comutação de circuito. Sua conexão de internet seria muito mais lenta se mantivesse uma conexão constante com a página durante todo o tempo que é usada. Pelo contrário, as redes de dados simplesmente enviam e devolvem dados à medida em que você precisa deles. E ainda, ao invés de direcionar os dados por uma linha exclusiva, os pacotes de dados fluem por uma rede confusa entre milhares de caminhos possíveis. Isto é chamado comutação de pacotes.

Enquanto a comutação de circuitos mantém a conexão aberta e constante, a comutação de pacotes abre uma conexão breve, porém longa o suficiente para enviar um pequeno bloco de dados, chamado pacote de informações de um sistema para o outro. Funciona assim:

• o computador que envia divide os dados em pequenos pacotes de informações, com um endereço em cada um dizendo aos dispositivos da rede para onde enviá-los;

   

• dentro de cada pacote existe uma carga útil. A carga útil é um pedaço do e-mail, um arquivo de música ou qualquer tipo de arquivo que estiver sendo transmitido dentro do pacote de informações;

   

• o computador de origem envia o pacote para um roteador próximo e esquece dele. O roteador envia o pacote para outro roteador que esteja mais perto do computador de destino. Aquele roteador envia o pacote para outro, mais perto ainda, e assim por diante;

   

• quando o computador de destino finalmente recebe os pacotes de informações (que podem ter tomado caminhos completamente diferentes para chegar lá), usa as instruções contidas nos pacotes para reorganizar os dados aos seus estados originais.

A comutação de pacotes é muito eficiente, pois permite que a rede de dados direcione os pacotes para as linhas menos congestionadas e mais baratas. Também libera os dois computadores em comunicação um com o outro de maneira que também possam aceitar comunicação de outros computadores.