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Pós-Graduação em Ciências da Computação
ANDERSON WESLEY ALVES BEZERRA
UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA
TECNOLOGIA VOIP EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO
IFMT - CAMPUS CÁCERES
Universidade Federal de Pernambuco
posgraduacao@cin.ufpe.br
www.cin.ufpe.br/~posgraduacao
RECIFE
2017
ANDERSON WESLEY ALVES BEZERRA
UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA VOIP
EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO IFMT - CAMPUS CÁCERES
Trabalho apresentado à Pós-Graduação em
Ciências da Computação do Centro de
Informática da Universidade Federal de
Pernambuco como requisito parcial para
obtenção do grau de Mestre Profissional em
Ciência da Computação.
ORIENTADOR: Prof. Dr. José Augusto
Suruagy Monteiro
RECIFE
2017
Catalogação na fonte
Bibliotecária Monick Raquel Silvestre da S. Portes, CRB4-1217
B574e Bezerra, Anderson Wesley Alves
Um estudo de viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em dispositivos
móveis no IFMT - Campus Cáceres / Anderson Wesley Alves Bezerra. – 2017.
81 f.: il., fig., tab.
Orientador: José Augusto Suruagy Monteiro.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CIn,
Ciência da Computação, Recife, 2017.
Inclui referências e apêndices.
1. Redes de computadores. 2. VoIP. I. Monteiro, José Augusto Suruagy
(orientador). II. Título.
004.6 CDD (23. ed.) UFPE- MEI 2017-248
ANDERSON WESLEY ALVES BEZERRA
UM ESTUDO DE VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA VOIP
EM DISPOSITIVOS MÓVEIS NO IFMT - CAMPUS CÁCERES
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciências da Computação do
Centro de Informática da Universidade Federal
de Pernambuco, como requisito parcial para a
obtenção do título de Mestre Profissional em
27 de junho de 2017.
Aprovado em: 27/06/2017.
BANCA EXAMINADORA
________________________________________________
Prof. José Augusto Suruagy Monteiro
Centro de Informática/UFPE
________________________________________________
Prof. Kelvin Lopes Dias
Centro de Informática/UFPE
________________________________________________
Prof. Obionor de Oliveira Nóbrega
Departamento de Ciência da Computação/UFRPE
Dedico esse trabalho a minha vó Helena,
por sempre ter acreditado que o ensino
me proporcionaria as realizações da
minha vida.
AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus! A todas as pessoas que acreditaram e me ajudaram a chegar nessa etapa da minha vida. Agradeço, ao meu amigo Marcos Paulo, pela significante ajuda no início desse trabalho, às senhoritas Iris Viana e Edna Pedro que providencialmente colaboram por essa conquista. Não posso deixar de mencionar aos amigos de turma: Eric Ribas, Jadson Fábio, Janderson Silva, Geovani Jahn e Marcelo Mateus, que, juntos, nos ajudamos. Também, ao nosso Taxista Titular, vulgo Seu Carlos, que sempre com muita atenção estava pronto para nos atender e contar suas histórias vividas em Pernambuco. Com carinho, agradeço ao meu amigo Lincoln, que sempre me motivou nos momentos de estresse. Agradeço, com muito crédito, ao meu amigo Joeder Rodrigues, por sua incondicional ajuda. Agradeço a todos os professores do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco (CIN), por compartilharem seus conhecimentos. Com todo crédito possível, ao meu orientador José Augusto Suruagy Monteiro, pela oportunidade dada, por todas nossas conversas, por me ensinar o caminho a ser seguido e me fazer crescer como pesquisador. Ao Instituto Federal de Mato Grosso por me conceder essa oportunidade. Quero agradecer, em especial, à minha maior motivadora nessa reta final, Patrícia Magalhães. E, finalmente, quero a agradecer a todos que direta e indiretamente contribuíram por essa conquista. Obrigado a todos!
RESUMO
Em um contexto onde os serviços de rede de dados nas organizações requerem melhor aproveitamento dos recursos disponíveis, essa pesquisa consiste em um estudo voltado a determinar a viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em dispositivos móveis utilizando o padrão IEEE 802.11, no âmbito do IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo. Este Campus possui dois links de dados (4 e 20Mbps) considerados pelo Departamento de Informática insuficientes para atender à demanda dos usuários. Além disto, a rede sem fio apresenta pontos críticos de sinal em função de obstáculos e/ou por interferência. Num primeiro momento foram realizadas enquetes entre os usuários, que permitiram verificar o grau de satisfação com os serviços providos pelo Campus e o interesse na utilização de aplicações com recurso de tecnologia VoIP. O resultado das enquetes revelou a insatisfação dos usuários com a qualidade do acesso à Internet, a necessidade de mobilidade no interior do Campus e a utilização de aplicativos VoIP em dispositivos móveis, com preferência aos aplicativos WhatsApp e Messenger. Em seguida, foram realizados experimentos com o objetivo de avaliar subjetivamente e objetivamente a qualidade das chamadas de voz destas aplicações em três cenários: comunicação local com baixa carga; handover com carga média; e handover no Campus e comunicações externas. Para estas avaliações foram utilizadas duas bandas de dados para cada comunicação, 15 e 30 kbps, que foram escolhidas a partir de testes preliminares em ambiente indoor. Os dispositivos utilizados no ambiente de teste foram configurados com parâmetros de qualidade de serviço (QoS) para o protocolo de voz e com redução da área de alcance para obter maior vazão e qualidade de sinal. As avaliações subjetivas foram realizadas com usuários do próprio Campus e alcançaram resultados no mínimo razoáveis. As avaliações objetivas foram realizadas utilizando os softwares Wireshark e um emulador Android (Nox) para captura dos pacotes e cálculo das métricas: atraso, variação de atraso, perda de pacotes e o handover, cujos resultados estiveram dentro dos limites estabelecidos na literatura. Também, através de um computador, com sistema operacional pfSense, foi possível gerenciar o controle de banda de dados e o acesso à Internet, bem como determinar o consumo da banda de dados utilizado pelas aplicações. Os resultados obtidos revelam que a viabilidade do uso de aplicações VoIP em dispositivos móveis depende da readequação da infraestrutura da rede sem fio, devendo-se atentar para o distanciamento entre os pontos de acesso, obstáculos, sobreposição de canais e potência do sinal. Apesar da insatisfação dos usuários com os serviços da Internet no Campus, de modo a satisfazer o desejo deles de utilizar aplicações VoIP móveis, recomenda-se reservar 500 kbps para atender no mínimo 35 usuários simultâneos, considerando que o ideal seria aumentar a banda do link de dados e não piorar ainda mais a qualidade percebida dos serviços atuais. Palavras-chave: VoIP. Redes Wi-fi. Aplicações Móveis. Qualidade de Serviço. Limitação de Banda de Dados.
ABSTRACT
In a context where data network services in organizations require a better use of available resources, this research consists of a study aimed at determining the feasibility of using VoIP technology on mobile devices using the IEEE 802.11 standard, at IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo, which has two data links (20 and 4 Mbps) considered insufficient by the IT department to meet the current number of users, it also presents critical points of signal due to obstacles and/or by interference. Initially it was carried out surveys among the users, which allowed us to verify the degree of satisfaction with the services provided by the Campus and the interest in the use of applications with VoIP technology. The result of the survey revealed the dissatisfaction of the users with the quality of Internet access, the desire for mobility within the Campus and the use of VoIP applications on mobile devices, with WhatsApp and Messenger applications as a preference. Afterwards, it was performed several experiments aiming at evaluating subjectively and objectively the quality of the voice calls of these applications in three scenarios: local communication with low load; handover with medium load and handover at the Campus and external communications. The evaluations were divided into two data bands, 15 and 30 kbps, which were chosen from preliminary indoor tests. The devices used in the test environment were set up with QoS parameters for the speech protocol and with reduction of the reach area to obtain higher throughput and signal quality. Subjective evaluations were carried out with real Campus users, which achieved at least reasonable results. The objective evaluations were carried out by using the Wireshark software and an Android (Nox) emulator for the capture of the packets and subsequent metrics computation: delay, delay variation, packet loss and handover time, which were within the limits established in the literature. Also, through a computer with pfSense operating system, it was possible to manage data band control and Internet access, as well as to determine the bandwidth consumption used by the applications. The obtained results show that the feasibility of using VoIP applications in mobile devices depends on the adjustment of the infrastructure of the wireless network, and attention must be paid to the distance between the access points, obstacles, overlapping channels and signal strength. Although the uses are dissatisfied with the Campus Internet services, in order to meet their desire in using mobile VoIP application on Campus, it should be reserved 500 kbps to meet at least 35 simultaneous users, considering that it would be ideal to increase the data link and not to aggravate the current services quality even more.
Keywords: VoIP. Wi-Fi Networks. Mobile Applications. Quality of Service.
Bandwidth Limitation.
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1: Valores limites para a garantia de QoS ......................................... 26
Tabela 4.1: Levantamento de potência de sinal e bandwidth. (Fonte: Autor) ... 45
Tabela 4.2:Escala de qualificação perceptiva de áudio (Fonte: Autor) ............. 51
Tabela 4.3: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação
dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor) ............ 53
Tabela 4.4: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação
dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor) ............ 54
Tabela 4.5: Dispositivos utilizados nos experimentos ...................................... 55
Tabela 4.6: Avaliação de satisfação, referente às chamadas de voz, entre os
usuários no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) ....... 62
Tabela 4.7: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas
de voz no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) .......... 63
Tabela 4.8: Avaliação de satisfação, referente às chamadas de voz, entre os
usuários no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) .................... 64
Tabela 4.9: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas
de voz no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) ....................... 65
Tabela 4.10: Avaliação de satisfação, referente as chamadas de voz, entre os
usuários no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:
Autor) ............................................................................................................... 66
Tabela 4.11: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas
de voz no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:
Autor) ............................................................................................................... 67
LISTA DE ACRÔNIMOS
AES Advanced Encryption Standard
AKM Authentication and Key Management
AKMP AKM Protocol
AP Access Point
BSS Basic Service Set
CCMP Counter Mode Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol
DFS Dynamic Frequency Selection
EAPOL Extensible Authentication Protocol over LAN
ESS Extended Service Set
FT Fast BSS Transition
FTIE FT Information Element
IAPP Inter Access Point Protocol
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
ITU International Telecommunication Union
ITU-T ITU Telecommunications Standardization Sector
LAN Local Area Networks
MAC Media Access Control
MD Mobility Domain
MDIE MD Information Element
MIC Message Integrity Code
MIMO-OFDM Multiple-input and multiple-output - Orthogonal
Frequency Division Multiplexing
MSK Master Session Key
NAT Network AddressTranslation
PCM Pulse Code Modulation
PMK Pairwise Master Key
PSK Pre-Shared Key
QoS Qualityof Service
RC4 Ronald Rivest 4
RRM Radio Resource Management
RSN Robust Security Network
RSNIE RSN Information Element
SOHO Small Office - Home Office
TCP Transmission Control Protocol
TKIP Temporal Key Integrity Protocol
TPC Transmit Power Control
UDP User Datagram Protocol
VoIP Voice over Internet Protocol
WAN WideArea Networks
WAVE Vehicular Environments
WEP Wired Equivalente Privacy
WLAN Wireless Local Area Network
WPA Wi-Fi Protected Access
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1: Minutos de uso mensal de chamada de voz tradicional em
celulares(Fonte:[5]) .......................................................................................... 16
Figura 1.2: Serviço VoIP atual com Fone@RNP (Fonte: Autor) ....................... 17
Figura 1.3: Respostas dos alunos sobre a utilidade do serviço de chamada de
voz por aplicativo de celular. (Fonte: Autor) ..................................................... 18
Figura 1.4: Disposição dos setores [Fonte: Google Earth, 2016] ..................... 19
Figura 2.1: Funcionamento do VoIP (Fonte:[10]) ............................................. 23
Figura 2.2: Protocolos VoIP (Adaptado de [10]) ............................................... 25
Figura 2.3:IEEE 802.11 Arquitetura LAN(Fonte:[13]) ....................................... 28
Figura 2.4: Processo de handover(Fonte: [16]) ................................................ 31
Figura 2.5: Cobertura de dois pontos de acessos e a transição de uma estação
móvel entre eles (Adaptado de [12]) ................................................................ 32
Figura 4.1: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e
mensagens instantâneas) considerada pelos Professores. ............................. 40
Figura 4.2: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e
mensagens instantâneas) considerada pelos Discentes. ................................. 40
Figura 4.3: Avaliação dada pelos discentes quanto à qualidade do serviço de
acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)................................................... 41
Figura 4.4: Avaliação dada pelos docentes quanto a qualidade do serviço de
acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)................................................... 41
Figura 4.5: Grau de importância dada pelos Docentes ao quesito: utilizar os
serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com
mobilidade. ....................................................................................................... 42
Figura 4.6: Grau de importância dada pelos Discentes ao quesito: utilizar os
serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com
mobilidade. ....................................................................................................... 42
Figura 4.7: Percepção quanto ao serviço de acesso à Internet. (Fonte: Autor) 43
Figura 4.8: Disposição dos APs no Campus (Fonte: Autor) ............................. 44
Figura 4.9: Área de propagação do sinal entre os APs (Fonte: Autor) ............. 44
Figura 4.10: Aplicativos com maior aceitação para chamadas de voz (Fonte:
Autor) ............................................................................................................... 47
Figura 4.11: Consumo de banda de dados - usuários alunos .......................... 47
Figura 4.12: Consumo de banda de dados - usuários professores .................. 48
Figura 4.13: Metodologia dos experimentos (Fonte: Autor) ............................. 49
Figura 4.14: Ambiente para os experimentos (Fonte: Autor) ............................ 50
Figura 4.15: Ambiente de teste para definição de largura de banda ................ 52
Figura 4.16: Dispositivo Cisco AIR-CAP1552E-x-K9 (Fonte: Autor) ................. 55
Figura 4.17: Tela de medição do aplicativo Pedómetro Contador de Passos [6].
......................................................................................................................... 58
Figura 4.18: Tela com a identificação do último e primeiro pacote no processo
de handover. (Fonte: Autor) ............................................................................. 59
Figura 4.19: Tela com ossoftwares Wireshark e Nox. (Fonte: Autor) ............... 59
Figura 4.20: Tela de monitoramento referente ao consumo de banda de dados
durante as chamadas de voz ........................................................................... 60
Figura 4.21: Organização do ambiente de teste referente ao cenário:
Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) ........................................ 62
Figura 4.22: Organização do ambiente de teste referente ao cenário: Handover
com carga média. (Fonte: Autor) ...................................................................... 64
Figura 4.23: Organização do ambiente de teste referente ao cenário: Handover
no campus e comunicações externas. (Fonte: Autor) ...................................... 66
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 16
1.1 Motivação ............................................................................................ 17
1.2 Apresentação do Problema ................................................................. 19
1.3 Objetivos .............................................................................................. 20
1.3.1 Objetivo Geral ...................................................................................... 20
1.3.2 Objetivos Específicos .......................................................................... 20
1.4 Metodologia ......................................................................................... 20
1.5 Contribuição esperada ......................................................................... 21
1.6 Organização do Trabalho .................................................................... 22
2 VOIP E REDES SEM FIO .................................................................... 23
2.1 Introdução ............................................................................................ 23
2.2 Protocolos VoIP ................................................................................... 24
2.3 Requisitos de QoS ............................................................................... 25
2.4 Redes sem Fio .................................................................................... 26
2.4.1 Padrões 802.11 ................................................................................... 28
2.4.2 Mobilidade ........................................................................................... 29
2.4.3 Handover ............................................................................................. 30
2.4.4 IEEE 802.11k ....................................................................................... 32
2.4.5 IEEE 802.11r ....................................................................................... 33
2.5 VoIP em Redes sem Fio ...................................................................... 33
2.6 Considerações Finais .......................................................................... 34
3 TRABALHOS RELACIONADOS ........................................................ 35
3.1 Avaliação da qualidade de serviço VoIP .............................................. 35
3.2 Avaliação do Handover ........................................................................ 36
3.3 Considerações Finais .......................................................................... 37
4 METODOLOGIA DE PESQUISA E MODELAGEM DOS
EXPERIMENTOS ................................................................................ 38
4.1 Metodologia ......................................................................................... 38
4.2 Introdução ............................................................................................ 39
4.2.1 Enquete com o usuário, necessidade de aplicativos de voz e percepção
sobre a qualidade da Internet. ............................................................. 39
4.3 Apresentação do ambiente do IFMT – Campus Cáceres .................... 42
4.3.1 Localização dos pontos de acesso e área de cobertura ...................... 43
4.3.2 Levantamento da potência do sinal ..................................................... 45
4.3.3 Perfil de consumo de dados e levantamento de aplicações VoIP
utilizadas pelos usuários ...................................................................... 46
4.4 Metodologia dos experimentos ............................................................ 48
4.4.1 Metodologia genérica .......................................................................... 48
4.4.2 Definição do estudo ............................................................................. 49
4.4.3 Descrição do sistema a ser estudado .................................................. 49
4.4.4 Métricas de interesse ........................................................................... 51
4.4.5 Metodologia adotada ........................................................................... 51
4.5 Avaliação subjetiva da qualidade de voz com cada aplicativo ............. 53
4.6 Ambiente para os experimentos outdoor ............................................. 54
4.6.1 Ambiente para os experimentos .......................................................... 54
4.6.2 Handover e medição do deslocamento a pé dos usuários .................. 58
4.6.3 Ferramentas utilizadas para a captura dos pacotes ............................ 59
4.7 Cenário I: Comunicação local com baixa carga ................................... 61
4.8 Cenário II: Handover com carga média ............................................... 63
4.9 Cenário III: Handover no campus e comunicações externas ............... 65
4.10 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários ............................... 67
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................ 69
5.1 Conclusão ............................................................................................ 69
5.2 Principais Problemas Encontrados ...................................................... 70
5.3 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários ............................... 71
5.4 Trabalhos Futuros................................................................................ 71
REFERÊNCIAS ................................................................................... 73
APÊNDICE A - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS ALUNOS(AS) .... 77
APÊNDICE B - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS
PROFESSORES(AS) .......................................................................... 80
16
1 INTRODUÇÃO
O crescimento na transmissão de dados gerados por dispositivos móveis
demonstra o quanto a comunicação é importante na vida das pessoas [1],
especialmente os aplicativos que oferecem recurso de voz [2].
A disseminação de aplicativos baseados em voz sobre IP(VoIP –
Voice over IP), com destaque para o aplicativo WhatsApp [3], tem criado um
alerta sob o ponto de vista financeiro para as operadoras de telefonia [4]. Visto
que, as ligações gratuitas oferecidas pelo aplicativo fez com que diminuíssem
as chamadas de voz convencionais.
Figura 1.1: Minutos de uso mensal de chamada de voz tradicional em celulares(Fonte:[5])
Entretanto, o WhatsApp não é o único responsável pelo aumento das
chamadas de voz pela rede de dados, existem diversos aplicativos disponíveis
na loja virtual da Google (Play Store) que oferecem recursos de chamadas de
voz, entre eles estão o Skype, IMO e Viber[6].
No âmbito das chamadas de voz sobre IP, a tecnologia não é nova, já na
década de 70 o seu uso foi realizado em áreas não militares [7]. Desde então,
estudos que avaliam o desempenho de aplicações VoIP, com tecnologias
disponíveis no mercado, têm sido relevantes para definir perfis de uso [8].
Diante disso, existem elementos que influenciam na qualidade da sessão de
voz, sobretudo os codificadores de voz (codecs) e os fatores relacionados ao
dinamismo da rede que impactam nos comportamentos das aplicações VoIP[9].
4T13: 4o trimestre de 2013
1T14: 1o trimestre de 2014
2T14: 2o trimestre de 2014
3T14: 3o trimestre de 2014
4T14: 4o trimestre de 2014
1T15: 1o trimestre de 2015
17
1.1 Motivação
Este contexto, onde a demanda de dados, a necessidade da informação
e a comunicação é cada vez maior, faz com que as instituições se esforcem
para gerenciar seus recursos de maneira eficiente, para garantir seus objetivos.
Recentemente, o Instituto Federal de Mato Grosso - Campus Cáceres -
Prof. Olegário Baldo, em parceria com a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
(RNP), usando um link de dados de 2 Mbps exclusivo para essa finalidade,
implementou o serviço VoIP no Campus, intitulado por fone@RNP.
Basicamente, o serviço implementado utiliza um módulo Gateway Transparente
(GWT), vide Figura 1.2, que faz a ligação entre o serviço de telefonia digital
tradicional e os serviços de telefonia IP da RNP de forma transparente. Com
este serviço, a instituição consegue reduções na sua conta de telefonia.
Figura 1.2: Serviço VoIP atual com Fone@RNP (Fonte: Autor)
Entretanto, apesar da busca pela redução de custos com telefonia, a
comunicação no Campus se limita aos aparelhos convencionais de telefonia.
Num universo aproximado de setecentos usuários, incluindo alunos,
professores e servidores técnicos administrativos, os recursos disponíveis nos
aplicativos WhatsApp e Messenger, como ferramentas colaborativas para
comunicação, poderiam fomentar e beneficiar o ensino, a pesquisa e a
extensão, em acordo com a lei1 de criação dos Institutos Federais. Contudo,
1Lei nº 11.892/2008 - Cria os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia.
Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2008/lei/l11892.htm.
18
vale ressaltar, que a instituição conta com dois links de dados, um de 4 MB e o
outro de 20 MB, que são considerados insuficientes pela Coordenação de
Informática do Campus para atender à demanda de seus usuários.
Outro fator relevante, diz respeito aos discentes que residem na
instituição, na condição de internato. São alunos cujas famílias residem na
zona rural, em cidades circunvizinhas, em outros estados e até mesmo em
outros países. Nesse contexto, segundo enquetes (Apêndice I) realizadas na
instituição com os alunos, a utilização da tecnologia VoIP teria como finalidade
principal o contato com a família, conforme mostra a Figura 1.3. O que indica,
que, principalmente para os discentes residentes na Instituição, a distância da
família é uma questão que deve ser avaliada.
Figura 1.3: Respostas dos alunos sobre a utilidade do serviço de chamada de voz por aplicativo de celular. (Fonte: Autor)
Ainda, o Campus possui uma particularidade quanto à disposição dos
setores2 , pois, além do bloco central3 , existem diversas outras edificações
afastadas uma das outras, conforme mostra a Figura 1.4. Essa particularidade
exige que alunos e professores estejam sempre se deslocando: ora estão em
salas de aulas, ora em laboratórios. Portanto, a mobilidade se torna crucial
para o desenvolvimento das atividades diárias e torna, para essa pesquisa, um
dos pontos a serem avaliados, considerando a capilaridade da rede sem fio da
Instituição, bem como as questões que envolve a propagação do sinal dos
pontos de acesso.
2Edificações destinadas a salas de aulas, coordenações pedagógicas e laboratórios.
3 Edificação composta de setores e departamentos administrativos.
Conversar com os amigos
Conversar com familiares
Conversar assuntos de interesse pedagógico
19
Figura 1.4: Disposição dos setores [Fonte: Google Earth, 2016]
1.2 Apresentação do Problema
Num ambiente onde o ensino, a pesquisa e a extensão são o tripé de
desenvolvimento institucional no âmbito educacional, o acesso à informação e
à comunicação assumem um papel relevante.
Assim, este trabalho tem como finalidade um estudo voltado à
viabilidade dos aplicativos WhatsApp e Messenger, em termos das chamadas
de voz (VoIP), no interior do Campus do Instituto Federal de Mato Grosso -
Cáceres Prof. Olegário Baldo, utilizando uma rede IEEE 802.11
infraestruturada.
Além disso, sob o ponto de vista da qualidade das chamadas de voz,
objetiva, também, avaliar por intermédio de diferentes cenários os principais
fatores que podem impactar na percepção auditiva, tais como a largura da
banda, do atraso (delay)4, da variação de atraso(jitter)5 e a perda de pacotes
(packetloss)6.
4 Também conhecido como latência, é o tempo de transferência de um pacote de dados desde
a sua origem até o seu destino[2]. 5 É a medida de variação da latência ou delay concernente a um fluxo de pacotes de dados [2].
6 É a perda de pacote de dados na rede, devida a fatores relacionados ao meio físico e ou
políticas de eliminação de pacotes por excesso de tráfego na rede [2].
Bloco
Central
Setores
20
Igualmente, pretende-se avaliar o comportamento das aplicações
citadas, bem como a carga de dados gerada e seu impacto no âmbito da rede
de dados.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo Geral
Apresentar um estudo de viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em
dispositivos móveis em rede padrão 802.11, com mobilidade, frente à relação:
disponibilidade de link de dados existente no IFMT Campus Cáceres - Prof.
Olegário Baldo e número de usuários.
1.3.2 Objetivos Específicos
Identificar entre os usuários o grau de relevância do serviço de voz em
dispositivos móveis;
Verificar a percepção dos usuários quanto à qualidade do serviço de
acesso à Internet;
Analisar a relação entre o consumo de dados e o número de usuários no
Campus;
Avaliar a relação entre link de dados disponível e o consumo de dados
através de aplicações VoIP;
Verificar a percepção dos usuários quanto à qualidade das chamadas
(VoIP) entre as aplicações estudadas.
1.4 Metodologia
O método para alcançar os objetivos deste trabalho está dividido em
duas partes. A primeira destina-se em realizar um estudo bibliográfico para
conhecer as tecnologias e as técnicas de pesquisas de mesma abordagem.
Como mencionado em [11], onde a revisão bibliográfica não produz
21
conhecimento novo, mas, tem como objetivo, suprir as deficiências de
conhecimento que o pesquisador tem sobre uma determinada área. Estudo
imprescindível para a compreensão do funcionamento das redes sem fio,
padrões das redes IEEE 802.11. Bem como, entender o funcionamento dos
aplicativos WhatsApp e Messenger em dispositivos móveis e as tecnologias
que norteiam a transmissão de voz sobre IP,os parâmetros e métricas que
impactam na qualidade da comunicação VoIP, bem como a fundamentação
teórica para a execução deste trabalho.
Em seguida, foi iniciada a etapa de realização dos experimentos com o
objetivo de avaliar a qualidade das chamadas VoIP de forma subjetiva e
objetiva. Assim, os cenários: comunicação local com baixa carga; handover
com carga média; e handover no Campus e comunicações externas foram
pensados, oportunamente, por caracterizar as maneiras como as
comunicações acontecem no campus.
Outros aspectos considerados, foram a avaliação da largura de banda
que pudesse realizar as chamadas de voz com resultados no mínimo
razoáveis, a configuração dos pontos de acesso para garantir a qualidade de
serviço no âmbito do protocolo de voz e a mobilidade dos dispositivos
conectados, e o monitoramento da carga de dados gerada pelas chamadas
externas.
1.5 Contribuição esperada
Espera-se que este trabalho contribua com um estudo direcionado ao
uso das duas aplicações mais aceitas entre os usuários com recurso de
chamada de voz, bem como os fatores que podem causar impacto na
qualidade da comunicação.
Espera-se, ainda, avaliar as tecnologias que constituem a infraestrutura
da rede sem fio do Instituto Federal de Mato Grosso - Campus Cáceres Prof.
Olegário Baldo, o qual espera fornecer o serviço de Voz sobre IP com garantia
da mobilidade.
Além disso, analisar a carga de dados gerada pelas aplicações
estudadas e propor parâmetros mínimos de usabilidade para garantir a
22
qualidade de serviço VoIP, haja vista a relação de link de dados disponível e
número de usuários da Instituição.
1.6 Organização do Trabalho
Este trabalho foi dividido em cinco capítulos. Assim, o primeiro capítulo
apresenta a parte introdutória, da qual, esta subseção faz parte. Em seguida, o
segundo capítulo apresenta um estudo sobre as redes sem fio, padrão IEEE
802.11, sobretudo sua evolução histórica, questões de segurança e mobilidade,
que é um dos requisitos de estudo deste trabalho além de tratar a tecnologia
VoIP, que é o cerne desta pesquisa. Com destaque as formas de comunicação
e as tecnologias referente à transmissão de Voz sobre IP. Também, os fatores
que afetam a qualidade de serviço neste tipo de comunicação e formas de
mensuração destes fatores quanto à qualidade da recepção do sinal de voz. Já
o terceiro capítulo traz os trabalhos relacionados à pesquisa em questão, com
trabalhos científicos relevantes para este estudo. O quarto capítulo propõe
detalhar questões condizente à infraestrutura de rede sem fio do Instituto
Federal de Mato Grosso Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo e seus
aspectos referentes à mobilidade na comunicação VoIP. Em seguida, são
apresentados os resultados obtidos neste trabalho por meio dos experimentos
e análises dos resultados obtidos. Finalmente, o capítulo quinto contextualiza
as conclusões concernentes a essa pesquisa.
23
2 VOIP E REDES SEM FIO
O presente capítulo traz um estudo voltado à tecnologia VoIP aplicada à
rede sem fio, com questões sobre os requisitos e estratégias para a garantia da
qualidade dos serviços VoIP. Também, contextualiza o funcionamento das
redes sem fio, bem como o uso da tecnologia VoIP neste tipo de rede.
2.1 Introdução
O VoIP (Voice over Internet Protocol), através de uma rede, permite
transmitir mensagens de voz usando o protocolo IP [10]. Basicamente, a
tecnologia utiliza a rede de dados para transmitir sinais de voz em tempo real
na forma de pacote. A saber, que se constitui em padrões abertos que admite o
tráfego de voz através da Internet [16].
Para que isso aconteça, a voz é submetida a um processo de
digitalização e codificação para, assim, seus pacotes serem empacotados
utilizando o protocolo IP e, consequentemente, serem transmitidos em uma
rede baseada no TCP/IP [16].
A Figura 2.1 apresenta o processo onde a voz no transmissor é
capturada e passada de sinal analógico para digital, e, posteriormente,
codificada e submetida em forma de pacotes à rede IP. No receptor, ocorre o
processo inverso, com a passagem do sinal digital para analógico [10].
Figura 2.1: Funcionamento do VoIP (Fonte:[10])
24
Os primeiros estudos referentes à transmissão de pacotes IP com áudio
datam do início da década de 70, entre a University of Southern California e o
Massachusetts Institute of Technology, em agosto de 1974. Apesar disso, foi
apenas na década de 90, com o crescimento do número de novos dispositivos
e, consequentemente, o aumento da capilaridade das redes IP e da banda de
transmissão disponível para o usuário, que houve a ascensão da utilização do
VoIP [7].
Ademais, um fator importante para a popularização desta tecnologia está
relacionado à existência de software gratuito dispensando os serviços
tradicionais de transmissão de voz ofertados pelas companhias telefônicas [10].
2.2 Protocolos VoIP
O protocolo IP não oferece garantia de qualidade de serviço (QoS), para
tanto, a transmissão de voz codificada sobre a rede IP requer outros protocolos
e soluções para que o resultado possa ser comparado com o da telefonia
convencional [16].
Como demonstrado na Figura 2.2, os principais protocolos no serviço
VoIP são divididos em três categorias: os de sinalização, de gateways e os de
mídia [16].
Os protocolos de sinalização são responsáveis pelo estabelecimento da
transmissão dos dados de voz pela rede, requerendo uma conexão controlada
entre os pontos de comunicação, e, ao finalizá-la, sinalizar a liberação da rede,
haja vista que a comutação é por pacote [16].
Podem ser utilizados dois tipos de protocolos de sinalização no VoIP, o
SIP (Session Initiation Protocol) e o H.323. Contudo, devido à sua arquitetura
simples, o mais usado é o SIP [10].
Os protocolos de controle de Gateway garantem a QoS e a tradução de
endereços IP, através do NAT (Network Address Translation) [10]
Por fim, os protocolos de mídia ou de transporte, têm como objetivo
transportar os pacotes de áudio e vídeo.
25
Figura 2.2: Protocolos VoIP (Adaptado de [10])
2.3 Requisitos de QoS
O maior controle na utilização dos recursos de rede torna relevante para
que os requisitos de QoS sejam garantidos. Contudo, no que tange às redes
sem fio, diferente do que ocorre nas redes cabeadas, a capacidade de difusão
precisa disputar a saída do nó, com prioridades de filas e escalonamento de
serviços diferenciados, o que impacta na QoS ponto a ponto da aplicação [27].
Assim, para se obter qualidade das chamadas VoIP o uso de
mecanismos de QoS torna-se imprescindível. Diferente da telefonia
convencional, onde os recursos são reservados exclusivamente para cada
chamada, na rede de dados, a concorrência por recursos é imprevisível.
O serviço prestado pelas redes IP, que pertence ao modelo tradicional, é
denominado por Best-effort, ou seja, serviço de melhor esforço[8].
Contudo, a qualidade de serviço (QoS) surge com o objetivo de
gerenciar os recursos de banda de acordo com os requisitos das aplicações e
as características da rede [8]. A QoS é definida pelo ITU-T [26], que apresenta
parâmetros que podem ser utilizados como critérios de desempenho de
velocidade, precisão, confiabilidade e disponibilidade de transferência de
pacotes IP, que permite um melhor planejamento e serviços IP. Assim,
buscando atender as necessidades dos usuários.
Desta forma, a QoS desejada pode ser expressa como o conjunto de
valores mínimos desejáveis para as métricas e necessários para uma
SDP
26
aplicação, tais como a largura da banda, do atraso, da variação do atraso, da
perdas aceitável de pacotes e etc. Em geral, as aplicações de voz requerem
baixa largura de banda. Por outro lado, parâmetros com valores elevados, tais
como: a latência, a variação do atraso e perda de pacotes de dados não são
tolerados [10]. Assim, a Tabela 2.1 mostra os limites esperados para algumas
destas métricas para o serviço VoIP.
Tabela 2.1: Valores limites para a garantia de QoS7
Atraso Variação do Atraso Perda de Pacotes
<= 150 ms <= 30 ms <1%
Algumas estratégias podem ser consideradas para garantir a qualidade
dos serviços VoIP. Os equipamentos evolvidos, tantos os dispositivos
terminais, quantos os responsáveis pela intermediação (servidores, roteadores
e switches) podem apresentar problemas, como é caso do atraso decorrente
do tratamento do sinal de voz nos terminais VoIP, que pode comprometer a
qualidade da comunicação [28].
Também, a garantia do nível de qualidade de serviço é uma abordagem
que inserida à Internet é uma prática desejável, mas praticamente impossível
[29]. Por outro lado, em redes corporativas é possível se planejar as garantias
de QoS para disponibilidade dos serviços VoIP.
Assim, os níveis de serviços, para a qualidade de uma aplicação, podem
ser garantidos a partir de mecanismos que estabelecem um controle sobre o
atraso e a largura de banda de dados, bem como, para limitar a quantidade de
tráfego de broadcast, a segmentação da rede é uma alternativa com o uso de
VLANs, além de aumentar a segurança da rede.
2.4 Redes sem Fio
Logo que apareceram os primeiros notebooks surgiu também o interesse
de os conectar à Internet sem o auxílio de cabos. Depois de muitos estudos
para encontrar um padrão de comunicação sem fio, em meados da década de
7 Referência dada pela International Telecomunications Union (ITU) sob a recomendação ITU-
T G.114 ;
27
1990, o comitê do Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE definiu
o padrão 802.11, também conhecido como WiFi [12].
Desde o início da sua concepção houve desafios a serem enfrentados para
tornar possível a comunicação entre os dispositivos, dentre as quais destacam-
se [12]:
• a descoberta de uma banda de frequência viável e que estivesse
disponível, de preferência em todo o mundo;
• o fato de objetos sólidos refletirem o sinal de rádio e,
consequentemente, atenuar o sinal;
• a capacidade dos softwares estarem ciente da mobilidade;
• a habilidade de transferência (handover) dos dispositivos entre pontos
de acessos diferentes.
Basicamente, as redes do padrão 802.11 se dividem em dois modos de
operação: ad hoc e infraestruturado. O primeiro permite que a comunicação
seja feita diretamente entre os dispositivos. Já no segundo, toda comunicação
passa por um ponto de acesso que fica responsável pelo encaminhamento dos
pacotes entre os dispositivos, assim como na Figura 2.3 [13]. Neste trabalho o
estudo se restringirá no modo de infraestrutura.
A Figura 2.3 demonstra o conjunto de serviço básico (BSS – Basic
Service Set) que constitui a fundamentação da arquitetura 802.11. Assim, o
BSS contém um ou mais estações sem fio e um ponto de acesso. Ainda,
mostra o conjunto de um ou mais BSS e LANs (ESS - Extended Service Set),
que para as camadas superiores é visto como um único BSS.
28
Figura 2.3:IEEE 802.11 Arquitetura LAN(Fonte:[13])
• Access Point (AP): dispositivo central responsável pela comunicação
entre as estações dentro de uma BSS.
Assim, para manter a interoperabilidade e competitividade entre os
fabricantes, o comitê IEEE definiu padrões para as redes sem fio, no tocante à
norma 802.11, como apresentado na próxima seção.
2.4.1 Padrões 802.11
Como já mencionado, o comitê do IEEE definiu em 1997 o padrão
802.11 e, a partir dele, outros padrões foram criados para atender às
necessidades das novas tecnologias, mobilidade, tráfego de voz e vídeo por
meio deste padrão. Basicamente, as redes sem fio se dividem em duas faixas
de frequências 2,4 GHz e 5 GHz e entre elas uma variedade de variações de
padrões que foram definidos com o propósito de melhorar questões de
compatibilidade, transmissão de dados, Qualidade de Serviço (QoS),
segurança, mobilidade e, etc [14].
ESS
29
Neste trabalho, apesar da gama de padrões disponíveis, atentaremos
para os padrões IEEE 802.11k e 802.11r que dissertam a respeito da redução
dos fatores que influenciam no tráfego de voz no momento de transição entre
os pontos de acesso. Entretanto, a priori, é útil esclarecer a respeito da
mobilidade, handover e métodos de autenticação.
2.4.2 Mobilidade
Numa sub-rede, um único ponto de acesso criaria limitações de
comunicação em termos de deslocamento do usuário. No entanto, é comum
encontrarmos vários BSSs com a finalidade de aumentar a cobertura de
comunicação entre os usuários. Entretanto, o fato de passar de um BSS para
outro, exige considerar questões referente à mobilidade, que neste caso,
inserido na mesma sub-rede, pode ser tratado de forma relativamente simples.
Quando a mobilidade necessária envolve sub-redes distintas, são necessários
protocolos que tratem deste processo com maior eficiência e sofisticação.
A norma 802.11 [15], descreve os três tipos de transições significativas
para mobilidade de estações, são elas:
• Sem transição: a mobilidade é local, dentro de sua BSS;
• Com transição entre BSS: neste tipo, a transição acontece com a
mobilidade da estação entre BSSs dentro da mesma ESS;
• Com transição entre ESSs: neste, a transição acontece com a
mobilidade da estação entre BSSs que estão em ESSs diferentes.
Em [16], uma das questões relevantes em termos de mobilidade é o
processo de transição da conexão de uma estação móvel entre dois pontos de
acesso, também conhecido como handover e que será apresentado em
maiores detalhes a seguir.
30
2.4.3 Handover
No âmbito da pesquisa, conhecer a caracterização do processo de
transição entre os APs é fundamental para melhor avaliação dos resultados
dos experimentos.
Como mencionado, o processo de transição entre dois pontos de acesso
é conhecido como handover. O momento de realizar esta transição é percebido
quando a qualidade de sinal da conexão com o ponto de acesso atual estiver
abaixo de um dado limite, que faz com que a estação busque por outros pontos
de acesso com melhor qualidade de conexão [16]. Assim, como descrito em
[17], basicamente o processo para executar o handover são: busca (scanning)
e (re)associação. Sendo o primeiro responsável pela busca dos pontos de
acessos disponíveis, que, por sua vez, podem ser passivos (apenas para
escuta) ou ativos (envia mensagem para os pontos de acesso com solicitação
de resposta para, assim, "escutar" as respostas). A Figura 2.4 ilustra as
mensagens trocadas no processo de handover, organizado em fases de busca
(scanning), autenticação e associação [1].
31
Figura 2.4: Processo de handover (Fonte: [16])
ProbeRequest: frame com informações para conectividade enviado pela
estação móvel para buscar conexão com um ponto de acesso;
Probe Response: frame com informações de conectividade enviado pelo
ponto de acesso às estações móveis em busca de conexão;
Authentication: serviço utilizado para determinar a identidade de uma
estação como membro do conjunto de estações autorizado a associar-se com
uma outra estação;
Association (associação): serviço para estabelecer o mapeamento entre
estação e ponto de acesso;
32
Re-associationRequest (re-associação): inclui informações sobre a
associação corrente ao mesmo tempo que solicita uma nova associação;
Re-association Response: como uma resposta de associação, mas em
resposta a um pedido de re-associação.
Já a Figura 2.5 apresenta em "B" o momento que ocorre a transição
entre dois pontos de acessos e, consequentemente, o processo de handover.
A B CSentido da mobilidade
AP I AP II
Figura 2.5: Cobertura de dois pontos de acessos e a transição de uma estação
móvel entre eles (Adaptado de [12])
É importante ressaltar, que a etapa de busca de um novo ponto de
acesso pela estação, segundo [18], pode consumir 90% do tempo de transição.
Ademais, em [16] é mostrado que o processo de handover pode afetar
diferentes camadas da arquitetura da rede. A saber, que em sub-redes
diferentes, são necessárias alterações na configuração da camada de rede,
além do suporte dado pela camada MAC. Entretanto, ocorrendo a transição
entre pontos de acessos de uma mesma sub-rede, as mudanças se restringem
à camada MAC, o que é suportado pelo padrão IEEE 802.11: associação,
(re)associação e desassociação.
2.4.4 IEEE 802.11k
Em 2008, o 802.11k, uma variação do padrão 802.11, foi desenvolvido
com a finalidade de melhorar a comunicação em redes sem fio com foco na
mobilidade e segurança. Ademais, define mecanismos de gerenciamento dos
33
recursos de rádio (RRM), que permitem que os dispositivos compatíveis com o
protocolo compreendam melhor o ambiente do qual fazem parte. Assim, os
recursos são melhor controlados, bem como, a possibilidade de medir recursos
localmente e/ou a partir de outra estação [19].
O RRM disponibiliza dados que podem ser utilizados por protocolos de
camadas superiores, tais como - relatórios de solicitação de canal, relatórios de
vizinhos de acessos, que permitem acelerar os handovers, bem como, o VoIP,
objeto desta pesquisa. Isto significa tornar os dispositivos, AP e estações, mais
inteligentes em suas decisões, como qual canal utilizar, potência e largura de
banda desejados [19].
2.4.5 IEEE 802.11r
Juntamente com a variação 802.11k, a IEEE trouxe a emenda 802.11r,
mas conhecida como transição rápida entre BSS (FT – Fast Transition),
publicada em 2008 [20].
Basicamente, o processo de FT permite que antes ou durante a
transição entre a estação e um novo AP seja estabelecido a segurança e o
estado de QoS. Assim, os atrasos na conexão com o sistema de distribuição
são evitados. Ademais, as mudanças no mecanismo FT não implicam em
novas vulnerabilidades de segurança além das já conhecidas pelo padrão IEEE
802.11 atual [20].
É importante destacar o tempo total de transição FT, que começa após o
último pacote de dados enviado dentro do BSS originário até o recebimento do
primeiro pacote de dados reconhecido dentro do BSS destinatário [20].
2.5 VoIP em Redes sem Fio
A tecnologia VoIP permite um fluxo contínuo da digitalização e
codificação em tempo real sobre uma rede IP, utilizando os protocolos de
transportes UDP e RTP [31]. Por outro lado, o modelo de redes TCP/IP
trabalha com modelo de melhor esforço para o nível de qualidade de serviço,
onde não há compromisso com o tempo de entrega do pacote [32].
34
Assim, em ambientes sem fio, os problemas são mais suscetíveis, haja
vista as colisões e interferências. Aplicar qualidade de serviço para a tecnologia
VoIP torna uma tarefa difícil, onde a perda de pacotes e o atraso podem
influenciar na qualidade da comunicação VoIP.
2.6 Considerações Finais
Este capítulo apresentou uma breve explanação sobre a
tecnologia VoIP, protocolos , requisitos de QoS com ênfase na rede
sem fio, padrão 802.11. Considerações importantes para um melhor
entendimento do estudo desenvolvido.
35
3 TRABALHOS RELACIONADOS
Este capítulo apresenta trabalhos relacionados à compreensão da
tecnologia VoIP, bem como estudos a respeito da qualidade de serviço, do
desempenho de aplicações, da mobilidade e o uso da transmissão de voz
sobre redes IEEE 802.11.
3.1 Avaliação da qualidade de serviço VoIP
Os trabalhos científicos descritos nesta seção abordam estudos
concernentes à qualidade de serviço VoIP.
PEREIRA V. et al. [21], apresentam o crescimento e a importância da
tecnologia VoIP, os autores se propõem a avaliar o comportamento do VoIP na
presença de tráfego de melhor esforço (best-effort). Deste modo, criaram um
ambiente de simulação com fluxo de dados IP correspondente ao tráfego geral
e VoIP. Com isso, esperou-se caracterizar o comportamento e problemas do
VoIP diante desse contexto de simulação, bem como os parâmetros principais
que compõem a transmissão de voz numa rede IP genérica. Por fim, conclui-
se a importância da diferenciação dos diversos tipos de tráfego, que garanta,
minimamente, alguma forma de qualidade de serviço à tecnologia VoIP
implementada.
SITOLINO C. L. [8] se propôs avaliar o desempenho de aplicações de
voz sobre IP através das tecnologias de rede existentes no mercado.
Contribuindo para o usuário com a especificação de um perfil utilizado em
aplicação de voz. O estudo foi desenvolvido com uma ferramenta para análise
de tráfego de voz sobre a rede Ethernet, submetendo um fluxo de dados a um
canal com pouca banda disponível. Em suas conclusões mostrou que o tráfego
de voz em um domínio local é perfeitamente viável, com a ressalva de
assegurar que o tráfego neste ambiente não ultrapasse os 30% da capacidade
máxima da rede. Ainda, em seu estudo, percebeu que a banda necessária para
uma conexão de voz sobre uma rede IP margeava entre 25-35 kbit/s.
PEREIRA R. S. L. [10], apoia seu estudo no âmbito da avaliação de
desempenho, em ambiente real, de sistemas VoIP seguros, baseado em
36
ferramentas de código aberto, monitorando o impacto dos parâmetros de
qualidade de serviço. Para isso, adequou o ambiente de teste utilizando o
Asterisk, como ferramenta para se criar uma central telefônica. Utilizou, ainda,
softwares específicos para chamadas VoIP, monitoramento de comportamento
das máquinas, captura de pacotes e adição de métricas tradicionais da
Internet, como: atraso, fração de pacotes perdidos e largura de banda. O
estudo mostrou, nos testes aplicados, que a maioria das soluções em termos
de segurança passa pela utilização de TLS/SSL na proteção da sinalização SIP
e do protocolo SRTP na proteção dos dados de voz, ou, o uso de IPSec ao
nível de rede IP como alternativa. Percebeu-se também que a implementação
dos mecanismos de segurança, entre os escolhidos, não é trivial e requer um
conhecimento técnico aprofundado. Ainda, sobre as métricas avaliadas,
permitem a comparação entre diversos cenários, para melhor tomada de
decisão. Por fim, em sua conclusão a respeito do sistema, declarou viável e
com funcionalidade esperada.
CHANG L. [22], mostra a importância da qualidade de serviço para a
tecnologia VoIP e propõe uma estratégia de comutação usando o protocolo
SCTP –Stream Control Transmission Protocol em rede MPLS –Multi-protocol
Label Switching para melhorar o tráfego VoIP. Para isso, utilizou-se de
mecanismo de reconhecimento seletivo de SCTP para decidir entre caminhos
alternativos de backup. Assim, diante dos resultados de simulação, alcançou
melhoria significativa na qualidade de serviço VoIP.
3.2 Avaliação do Handover
Os trabalhos científicos descritos nesta seção abordam estudos
referente ao serviço VoIP, no âmbito do processo de handover na rede sem fio,
padrão 802.11.
COUTO P. A. [16], propõe um trabalho direcionado à possibilidade em
utilizar serviços de vigilância móvel na UFRN (Universidade Federal do Rio
Grande do Norte). Desta maneira submete experimentos que avaliam o
comportamento das comunicações VoIP em redes 802.11b com handover. O
desenvolvimento do estudo se dá em dois ambientes, indoor e outdoor, e,
37
considera, também, os parâmetros de QoS: o atraso, a variação de atraso e a
vazão de pacotes. Os parâmetros estudados são avaliados simulando uma
conexão VoIP, com injeção de tráfego controlado. Conclusivamente,
compreendeu que os experimentos realizados em ambiente indoor chegaram
mais próximo dos padrões recomendados pela literatura. Ainda, que o padrão
802.11b não seja um padrão ideal para a mobilidade entre BSS.
CONCEIÇÃO A. F. [17],apresenta um estudo destinado a investigar o
comportamento da transmissão de voz e vídeo sobre redes IEEE 802.11,
apontando os principais problemas referentes à transmissão e,
consequentemente, estratégias de solução. Um dos problemas abordados está
relacionado com o tempo de transição entre dois pontos de acesso, conhecido
como handover. Assim, em sua narrativa de conclusão, apontou que os
acréscimos à latência causados pelos handovers e pela incidência de tráfego
em rajadas é umas das principais restrições, bem como as perdas de pacotes,
também causadas pelos handovers.
3.3 Considerações Finais
O capítulo apresentou alguns trabalhos que contribuíram no
entendimento da pesquisa, trazendo como principais tópicos: a
avaliação da qualidade de serviço e o uso da tecnologia VoIP em
rede sem fio.
38
4 METODOLOGIA DE PESQUISA E MODELAGEM DOS EXPERIMENTOS
Neste capítulo, o estudo contextualiza a caracterização da pesquisa,
abordando os softwares que apoiam a realização deste trabalho, os passos
que foram seguidos para predizer um perfil satisfatório dos usuários e a
composição dos cenários de testes que contribuíram para avaliação, bem como
os resultados e sua análise.
4.1 Metodologia
A metodologia desse trabalho partiu com a realização de uma enquete
entre os usuários professores e discentes com o intuito de avaliar a percepção
do uso da rede de dados, o acesso à Internet e a necessidade da utilização do
serviço VoIP.
Posteriormente, fez-se necessário avaliar a qualidade da rede sem fio
(outdoor) do Campus, uma vez que, inicialmente, intencionava utilizá-la como
ambiente de teste.
Face às inconsistências encontradas na rede outdoor do Campus, foram
implementados dois ambientes. O ambiente indoor para conhecer as larguras
de banda mínimas aceitáveis para realização das chamadas de voz, baseando-
se pela percepção dos usuários. E o ambiente outdoor de testes, criado e
configurado com as larguras mínimas obtidas no ambiente indoor, e, assim,
avaliar o comportamento das aplicações no âmbito das avaliações subjetivas
dos usuários e análise objetiva com a coleta de dados.
O ambiente outdoor foi criado de maneira que permitisse espelhar o
ambiente outdoor real do campus. Assim, foram pensados três cenários:
comunicação local com baixa carga, handover com carga média e handover no
campus e comunicações externas. O deslocamento para a realização do
handover foi medido utilizando o aplicativo Pedómetro. As métricas atraso,
variação de atraso, handover e o percentual de pacotes perdidos foram
medidas através da captura de pacotes utilizando um emulador Android e um
software de análise de pacotes de rede.
39
4.2 Introdução
4.2.1 Enquete com o usuário, necessidade de aplicativos de voz e percepção
sobre a qualidade da Internet.
Há tempos o serviço de voz vem se difundindo em ambientes
empresariais e residenciais, sobretudo no que diz respeito às redes sem fio.
A necessidade de comunicação e acesso à informação é cada vez
maior. As enquetes realizadas, entre discentes e docentes do Campus,acerca
da relevância dos serviços de voz, vídeo, transferência de arquivos e
mensagens instantâneas através da Internet, demonstram essa realidade,
como mostram a Figura 4.1 e a Figura 4.2.
40
Figura 4.1: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) considerada pelos Professores.
(Fonte: Autor)
Figura 4.2: Relevância dos serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e
mensagens instantâneas) considerada pelos Discentes. (Fonte: Autor)
Dentre os quarenta e quatro discentes entrevistados, num universo
aproximado de quinhentos alunos, menos de dez por cento avaliam o serviço
de acesso à Internet como boa, como mostra a Figura 4.3.
41
Figura 4.3: Avaliação dada pelos discentes quanto à qualidade do serviço de acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)
Já entre os vinte docentes entrevistados, conforme a Figura 4.4, num
universo de sessenta e um professores, exatos dez por cento consideram o
serviço de acesso à Internet bom.
Figura 4.4: Avaliação dada pelos docentes quanto a qualidade do serviço de acesso à Internet no Campus. (Fonte: Autor)
E quando se contextualiza a tecnologia VoIP em redes sem fio, como é
destacado em [16], a mobilidade é considerada um desafio no quesito: boa
comunicação. Isso porque, muitas das vezes, a mobilidade requer a transição
de dois ou mais pontos de acesso que permitam com que o usuário possa se
deslocar sem perder o acesso ao serviço.
A possibilidade de deslocamento e manutenção da disponibilidade dos
serviços de comunicação no ambiente de estudo é uma necessidade esperada,
42
como se percebe, inicialmente, no resultado da pergunta 8 submetida aos
usuários, conforme mostram as Figuras 4.5 e 4.6.
Figura 4.5: Grau de importância dada pelos Docentes ao quesito: utilizar os serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com
mobilidade. (Fonte: Autor)
Figura 4.6: Grau de importância dada pelos Discentes ao quesito: utilizar os serviços (voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens instantâneas) com
mobilidade. (Fonte: Autor)
4.3 Apresentação do ambiente do IFMT – Campus Cáceres
Os experimentos realizados no presente trabalho levam em
consideração o ambiente outdoor. Portanto, num primeiro momento foram
observadas questões referentes à capilaridade da rede sem fio da Instituição
em uma área com aproximadamente 650 metros de diâmetro. Nesse tocante,
observou-se que cem por cento da área do Campus era coberta com sinal de
8Pergunta 4 e 6 dos questionários submetidos aos docentes e discentes respectivamente.
4,5
%
2,3
%
5,0
%
43
rede sem fio, entretanto, com deficiência no serviço de conectividade à rede, a
saber as interferências encontradas e problemas relacionados aos obstáculos
que impedem a mobilidade. O que reforça a percepção, na sua maioria
“razoável” e “ruim”, dos usuários quanto ao serviço de acesso à Internet,
conforme pesquisa realizada, vide Figura 4.7.
Figura 4.7: Percepção quanto ao serviço de acesso à Internet. (Fonte: Autor)
4.3.1 Localização dos pontos de acesso e área de cobertura
Para afirmar a deficiência no serviço de conectividade à rede, foi
observada a área de propagação do sinal entre os APs (Figura 4.9) e aferida a
potência do sinal e a largura da banda de dados em distâncias distintas de
cada ponto de acesso que compõe a cobertura outdoor do Campus (Tabela
4.1).
Atualmente, conforme Figura 4.8, a Instituição conta com seis APs para
suprir o acesso de rede sem fio em ambiente outdoor.
Discentes
Docentes
44
Figura 4.8: Disposição dos APs no Campus (Fonte: Autor)
A Figura 4.9 mostra uma sobreposição de cobertura, que certamente faz
com que um sinal transmitido no mesmo canal interfira no outro. É um
problema de configuração, que a partir desse estudo foi identificado, e, que
pode ser resolvido com atenuação da potência dos APs para evitar a
sobreposição dos mesmos canais de transmissão.
Figura 4.9: Área de propagação do sinal entre os APs (Fonte: Autor)
Engenharia Florestal
Centro de Capacitação
Bloco de Química
Professores
Bloco Central
Ginásio
45
4.3.2 Levantamento da potência do sinal
Ainda, avaliando a Tabela 4.1, observa-se, que, entre os APs, a métrica
bandwidth (largura de banda), nas distâncias distintamente aferidas,
apresentou inconsistências nos resultados, sendo uma consequência das
sobreposições do sinal ou mesmo pelos inúmeros obstáculos (construções e
árvores) encontrados. As medições foram realizadas durante os finais de
semanas, para que não houvesse usuários conectados à rede e aferidos
distintamente, com a finalidade de validar as mensurações. Assim, utilizou-se a
ferramenta Jperf9 que, a partir das estações móveis configurada em modo
cliente, injetou tráfego para estação em modo servidor, que por sua vez, está
conectada diretamente ao concentrador de dados. É importante dizer que
somente as estações móveis foram conectadas nos APs. Ainda, segundo a
fabricante Cisco10, à medida que aumenta a escala, esta conduz a uma maior
cobertura às expensas da vazão de dados(throughput) geral.
Tabela 4.1: Levantamento de potência de sinal e bandwidth. (Fonte: Autor)
Ponto de Acesso Métricas
Distância(m)
0 5 10 15 20 30 40 50
Engenharia Florestal Potência Sinal (-dBm) 41 44 47 42 44 53 53 51
Bandwidth (Mb) 12 12 14 13 11 7 8 11
Centro de Capacitação
Potência Sinal (-dBm) 44 40 48 46 54 55 62 66
Bandwidth (Mb) 12 11 9 11 10 10 7 6
Bloco de Química Potência Sinal (-dBm) 39 46 49 47 42 56 58 71
Bandwidth (Mb) 16 17 17 18 16 16 15 9
Professores Potência Sinal (-dBm) 60 61 70 70 73 76 70 66
Bandwidth (Mb) 19 18 15 14 12 10 10 4
Bloco Central Potência Sinal (-dBm) 48 40 47 47 52 48 54 51
Bandwidth (Mb) 1.5 10 8 7 9 7 1 1
Ginásio Potência Sinal (-dBm) 32 42 41 50 42 46 42 49
Bandwidth (Mb) 15 15 12 12 14 12 12 7
9JPerf - software para geração de tráfego TCP e UDP. Disponível em:
https://www.rarst.net/software/jperf/ 10
Diretrizes da análise de site para a distribuição de WLAN. Disponível em: http://www.cisco.com/c/pt_br/support/docs/wireless/5500-series-wireless-controllers/116057-site-survey-guidelines-wlan-00.html
46
4.3.3 Perfil de consumo de dados e levantamento de aplicações VoIP
utilizadas pelos usuários
A seguir, realizou-se um estudo acerca do comportamento da rede sem
fio existente no Campus, em termos do número de usuários conectados e o
consumo de dados em diferentes horários durante o dia. A partir dessa
avaliação é possível presumir o uso comum entre os usuários, no que tange à
conectividade e o tráfego de dados, e, assim, formular os requisitos e
características que compõem o uso da rede sem fio no âmbito da Instituição.
Conhecer as características de uso dos usuários é um passo importante
para dimensionar a rede e oferecer os serviços esperados.
Outra questão importante, no âmbito deste trabalho, é conhecer quais
aplicações são consideradas relevantes para os usuários alunos e professores.
Para isso, foi realizada uma enquete para extrair as principais necessidades
dos usuários, referente ao uso de aplicações móveis, que possuem em comum
os recursos de chamada de voz, vídeo, transferência de arquivos e mensagens
instantâneas.
A Figura 4.10 mostra que entre usuários entrevistados (discentes e
docentes), os aplicativos, Facebook e WhatsApp, foram os mais aceitos.
47
Figura 4.10: Aplicativos com maior aceitação para chamadas de voz (Fonte: Autor)
Ainda, outra métrica importante para avaliar o comportamento dos
usuários é a largura de banda média de dados consumida por eles. Assim,
foram quantificados os valores para cada segmento de usuário, conforme as
Figuras 4.11 e 4.12. O que permite concluir, observando o sombreamento cinza
das imagens, que, no decorrer de um ano, os dois segmentos de usuários
demandaram pouco mais de 5 Mbps de banda de dados.
Figura 4.11: Consumo de banda de dados - usuários alunos
Docentes
Discentes
48
Figura 4.12: Consumo de banda de dados - usuários professores (Fonte: Autor)
Contudo, ao avaliar o consumo total médio na Instituição, considerando
a rede com fio e sem fio, que envolve todos os departamentos e laboratórios,
observa-se um estado crítico, com consumo da banda de dados chegando à
22,02 Mbps dos links existentes na Instituição.
4.4 Metodologia dos experimentos
A enumeração dessa seção apresenta a concepção genérica da
metodologia da pesquisa, bem como as definições consideradas relevantes ao
estudo.
4.4.1 Metodologia genérica
Basicamente, a metodologia dos experimentos para avaliar o
desempenho e a carga de dados gerada pelas aplicações foram realizadas
conforme mostra a Figura 4.13.
49
Figura 4.13: Metodologia dos experimentos (Fonte: Autor)
4.4.2 Definição do estudo
4.4.3 Descrição do sistema a ser estudado
Em condições ideais, um estudo como este teria que ter abrangência em
sua plenitude no ambiente real. Contudo, pela complexidade e dificuldade de
implementar diferentes cenários utilizando a própria infraestrutura do Campus,
optou-se por uma estrutura reduzida da infraestrutura existente (Figura 4.14),
mas que permitisse testar cenários alternativos que atendessem a expectativa
e tivesse a participação dos usuários.
50
Figura 4.14: Ambiente para os experimentos (Fonte: Autor)
Os cenários estudados foram avaliados no mesmo ambiente ilustrado na
Figura 4.14, porém com organizações de testes subjetivos e objetivos distintos
e que atendessem as especificidades do ambiente real.
O cenário com comunicação local com baixa carga tem como finalidade
conhecer o comportamento básico das aplicações em ambiente outdoor com
baixa carga de dados, a saber as métricas: atraso, variação de atraso e perda
de pacotes, bem como a percepção dos usuários diante das chamadas
realizadas sem o deslocamento entre os pontos de acesso.
Já o cenário com handover com carga média objetiva avaliar
subjetivamente e objetivamente a qualidade das chamadas, em ambiente
outdoor com carga média de dados,durante o processo de deslocamento dos
usuários entre os pontos de acesso.
Finalmente, o papel do cenário handover no Campus e comunicações
externas é avaliar subjetivamente e objetivamente as chamadas VoIP diante de
uma comunicação oriunda do ambiente externo ao do Campus, com processo
de deslocamento dos usuários entre os pontos de acesso, sobretudo, com o
propósito de avaliar o consumo de dados.
51
4.4.4 Métricas de interesse
Um ponto importante é o fato das aplicações WhastApp11 e Messenger
criptografarem os recursos disponíveis, tais como mensagens, vídeos,
transferência de arquivos, chamadas de voz, etc. Isto impossibilita a
reprodução das chamadas de voz para medi-las de forma objetiva, com a
mensuração de qualidade de áudio dado pelo MOS12 (Mean Opinion Score).
Assim, para cada chamada VoIP realizada pelos usuários nos cenários
estudados é atribuída subjetivamente uma nota de qualidade conforme a
Tabela 4.2.
Tabela 4.2: Escala de qualificação perceptiva de áudio (Fonte: Autor)
Medida Qualidade
5 Excelente
4 Bom
3 Razoável
2 Pobre
1 Mau
No âmbito da avaliação objetiva, as métricas de referência são as
apresentadas na Tabela 2.1.
4.4.5 Metodologia adotada
Como apresentado na organização da metodologia, a metodologia da
pesquisa foi dividida em duas partes:
- experimentos indoor: para conhecer a largura mínima aceitável para
realizar uma chamada de voz, baseando-se pela percepção dos usuários;
- experimentos outdoor: para avaliar o comportamento das aplicações no
âmbito das avaliações subjetivas dos usuários e análise objetiva com a coleta
de dados.
11
https://www.whatsapp.com/faq/pt_br/general/28030015 12
https://www.itu.int/rec/T-REC-P.800.1-200303-S/en
52
Assim, para os experimentos indoor, submeteu-se individualmente, com
largura de banda de dados controlada, avaliações subjetivas com vinte
usuários realizando uma chamada de voz com cada aplicativo estudado e em
quatro larguras de banda diferentes, onde, das quatro, as duas com as piores e
melhores percepções dos usuários serão utilizadas para os testes no ambiente
outdoor.
Como mostra a Figura 4.15, os testes foram realizados utilizando dois
APs indoor,segmentados em redes diferentes e um servidor para controlar a
banda de dados. Com transmissão de sinal livre de obstáculos e interferência
de outros dispositivos.
Figura 4.15: Ambiente de teste para definição de largura de banda (Fonte: Autor)
Já para os experimentos outdoor, além das avaliações subjetivas
realizada pelos usuários, foram feitos testes objetivos. Assim, a qualidade de
serviço para comunicação sobre redes IP é fortemente determinada pelas
taxas do atraso, da variação de atraso e dos pacotes perdidos. Para avaliar
esses parâmetros e métricas, o tráfego gerado na comunicação entre dois
interlocutores, em cada teste, foi capturado e os parâmetros foram computados
conforme o método utilizado em [24].
Também, para se ter maior confiabilidade das informações e dos
cenários criados, os APs foram dispostos em ambiente externo para realização
dos experimentos, em local livre de obstáculos e interferência por outras redes
sem fio, uma vez que o Campus está situado em área rural e os demais
dispositivos, que poderiam gerar interferência, são de domínio da Instituição.
53
4.5 Avaliação subjetiva da qualidade de voz com cada aplicativo
Primeiramente, no ambiente ilustrado pela Figura 4.15, o controle de
banda foi limitado em 30, 60, 90 e 120 kbps. As bandas foram escolhidas a
partir de testes que mostraram que as chamadas com larguras de bandas
inferiores a 30 kbps incorriam em interrupções entre as chamadas ou elevado
tempo de atraso na comunicação entre os interlocutores. Deste modo, os
usuários realizaram quatro avaliações para cada aplicação e os testes
apresentaram os valores na Tabela 4.3.
Tabela 4.3: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação
dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor)
Largura de Banda (kbps)
30 60 90 120
5 - Excelente
0 4 3 9
4 - Bom 7 9 8 11
3 - Razoável 9 2 4 0
2 - Pobre 0 3 5 0
1 - Mau 4 2 0 0
5 - Excelente
Messenger
12 10 10 10
4 - Bom 4 1 7 5
3 - Razoável 0 3 3 3
2 - Pobre 3 6 0 0
1 - Mau 1 0 0 2
Contudo, os resultados obtidos não houve consistência com a percepção
dos usuários e o aumento da largura de banda. O que permitiu compreender,
que, as inconsistências nas avaliações das chamadas estariam associadas
com possíveis aplicativos instalados nos dispositivos dos usuários que
concorriam pelo uso da banda de dados. Com isso, comprometendo a
qualidade das chamadas.
Desse modo, foram implementados novos controles de banda de dados
para controlar isoladamente o tráfego destinado às chamadas de voz. Isto
permitiu reduzir a largura de banda e realizar novos testes, com limites de: 15,
20, 25 e 30 kbps.
A Tabela 4.4 mostra os resultados dos novos testes, desta vez
realizados com apenas dez usuários, haja vista que foi percebida durante os
testes uma tendência bem definida nas avaliações, sendo uma melhor
54
percepção dos usuários diretamente proporcional ao aumento da largura de
banda de dados entre as chamadas.
Tabela 4.4: Avaliação feita das chamadas de voz para predizer a satisfação dos usuários associado a largura de banda disponível. (Fonte: Autor)
Largura de Banda (kbps)
15 20 25 30
5 - Excelente
2 1 1 5
4 - Bom 4 5 4 2
3 - Razoável 4 2 2 3
2 - Pobre 0 2 3 0
1 - Mau 0 0 0 0
5 - Excelente
Messenger
0 2 1 5
4 - Bom 0 2 3 5
3 - Razoável 0 1 5 0
2 - Pobre 2 5 0 0
1 - Mau 8 0 1 0
4.6 Ambiente para os experimentos outdoor
4.6.1 Ambiente para os experimentos
O ambiente para os experimentos outdoor foi pensado para permitir a
avaliação objetiva (através da captura de pacotes e a avaliação dos parâmetros
que impactam a comunicação VoIP) e subjetiva (através da percepção dos
usuários) das chamadas submetidas durante aproximadamente sessenta
segundos em cada teste. A Figura 4.14 ilustra o ambiente de realização dos
experimentos.
Em termos de infraestrutura física, o Campus possui um anel (backbone)
de fibra ótica que interliga salas de aulas, laboratórios, coordenações e
departamentos. Todos os serviços de acesso aos sistemas e à Internet ficam
disponíveis 24 horas por dia.
Para atender à demanda de aproximadamente 650 usuários, o Campus
conta com dois links de dados, um de 4 Mbps e outro de 20 Mbps.Quanto à
rede sem fio outdoor, conforme monitoramento realizado durante dois meses, o
maior pico atingiu 134 usuários conectados simultaneamente.
55
Com isso, objetivando um ambiente de teste com características
semelhantes à mencionada, os APs utilizados no ambiente de testes foram
dispostos a uma altura de dois metros do solo e aproximadamente setenta e
cinco metros de distância entre si, conforme a Figura 4.14.
Para realizar os experimentos, foram utilizados dois dispositivos AIR-
CAP1552E-x-K9 (Figura 4.16) como pontos de acesso, configurados em modo
autônomo e conectados diretamente ao servidor de acesso à Internet, como
mostrado na Figura 4.14, e utilizando os padrões apresentados na seção 2.4,
IEEE 802.11k e 802.11r, que darão suporte à mobilidade e ao tráfego de voz.
Figura 4.16: Dispositivo Cisco AIR-CAP1552E-x-K9 (Fonte: Autor) Como estações móveis, servidor, coletor de dados e concentrador de dados foram utilizados nos experimentos os seguintes dispositivos, conforme listado na Tabela 4.5.
Tabela 4.5: Dispositivos utilizados nos experimentos
ID Dispositivo Descrição
Dispositivo responsável pela captura de dados e avaliação objetiva
Disp-1 Notebook Processador - Intel Core i5-2410M CPU - 2.30GHz Memória - 6 GB Sistema Operacional - Windows 7 64 Bits Placa Wireless - Intel Centrino N 6150
Dispositivo interlocutor com Disp-1
Disp-2 Smartphone Galaxy S5 Android 6.0.1 Modelo: SM-G900MD Versão kernel: 3.4.0-8580782
56
N. Compilação: MMB29M.G900MDUBS1CPI2
Dispositivo responsável por gerenciar o controle de banda de dados e o acesso à Internet
Servidor Desktop Processador - Intel(R) Pentium(R) Dual CPU - E2160 @ 1.80GHz Memória - 1 GB Sistema Operacional - pfSense: v. 2.3.3-RELEASE-p1
Dispositivos utilizados para avaliação subjetiva
Term-1 Smartphone J5 Android 6.0.1 Versão kernel: 3.10.49-9944777 N. Compilação: MMB29M.J500MUBU1BPL1
Term-2 Smartphone Lenovo K3 Modelo: Lenovo K33b36 Android 6.0.1 Versão kernel: 3.18.24-perf-g008b9fa N. Compilação: JQ.1.2.C2-00099-8937 K33B36-DS
Term-3 Smartphone Multilaser MS40 Android 4.4.3 Versão kernel: 3.10.17 N. Compilação: MS40.V14_20160420
Term-4 Smartphone Lenovo A7 Modelo: Lenovo A7010A48 Android 6.0 Versão kernel: 3.18.19+ N. Compilação: A7010A48_S220_161129_LAS
Term-5 Smartphone Gt-18200L Modelo: GT-18200L Android 4.2.2 Versão kernel: 3.4.5-2826542 N. Compilação: JDQ39.18200LUBUAOC1
Term-6 Smartphone NEXUS 9 Modelo: LMY47S Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.49
Term-7 Smartphone GALAXY J1 Modelo: J120H Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65-10642224 N. Compilação: LMY47V.J120HXXU0AQB2
Term-8 Smartphone LG PRIME Modelo: D-337 Android 5.0.1 Versão kernel: 3.10.54
Term-9 Smartphone J7 Modelo: J700M Android 6.0.1 Versão kernel: 3.10.61-9892504
57
N. Compilação: MMB29K.J700MUBS2BQB2
Term-10 Smartphone LG K4 Modelo: LG-K430F Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65
Term-11 Smartphone S3 Modelo: GT-L9300 Android 4.3 Versão kernel: 3.0.31+ N. Compilação: JSS15J.L9300UBUGNL1
Term-12 Smartphone IPHONE 4S Modelo: MF263BR/A Versão: 9.3.5
Term-13 Smartphone GALAXY WIN Modelo: GT-I8552B Android 4.1.2 Versão kernel: 3.4.0+ N. Compilação: JZ054K.I8552BUBUANH1
Term-14 Smartphone J12 Modelo: J120H Android 5.1.1 Versão kernel: 3.10.65+ N. Compilação: LMY47V.J120HXXU0AQB2
Term-15 Smartphone LG G3 Modelo: LRX22G Android 5.0.1 Versão kernel: 3.10.54+
Term-16 Smartphone GALAXY GRAN PRIME Modelo: SM-G531H Android5.1.1 Versão kernel: 3.10.65+ N. Compilação: LM848B.G531HVJU0A0L1
Term-17 Smartphone GALAXY S7 Modelo: G930FXX Android 6.0.1 N. Compilação: G930FXXU1DQAZ
Term-18 Smartphone GALAXY J7 Modelo: J700M Android 6.0.1 Versão Kernel: 3.10.61 N. Compilação: MMB29K.J700MUBS2BQB2
Term-19 Smartphone GALAXY J5 Modelo: J500M Android 6.0.1 Versão Kernel: 3.10.49 N. Compilação: MMB29M.J500MUBU1BPL1
Term-20 Smartphone GALAXY YOUNG Modelo: SM-G130BT Android 4.4.4 Versão Kernel: 3.10.17+
58
N. Compilação: KTU84P.G130BTUBU0APK1
4.6.2 Handover e medição do deslocamento a pé dos usuários
Antes de aferir o processo de transição dos dispositivos (handover) entre
os pontos de acessos, consideramos o deslocamento usual dos usuários no
Campus. Sendo este, na sua maioria, realizado a pé, com uma velocidade
média de 4,5 km/h, conforme mostra a Figura 4.17.
Figura 4.17: Tela de medição do aplicativo Pedómetro Contador de Passos [6]. Assim, para determinar o handover, foi utilizado o método Real Handoff
Latency, que se baseia na diferença do tempo decorrido entre a primeira
comunicação com o ponto de acesso de destino e a última comunicação com o
ponto de acesso de origem [23], como mostrado na Figura 4.18.
59
Figura 4.18: Tela com a identificação do último e primeiro pacote no processo
de handover. (Fonte: Autor)
4.6.3 Ferramentas utilizadas para a captura dos pacotes
A captura dos pacotes se deu com a utilização de um emulador Android
(Nox13) e o software Wireshark14 , Figura 4.19, instalado em um notebook.
Desta maneira foi possível medir o atraso, a variação de atraso, o percentual
de pacotes perdidos e, inclusive o handover durante as chamadas realizadas a
um dispositivo smartphone.
Figura 4.19: Tela com os softwares Wireshark e Nox. (Fonte: Autor)
Ainda, para se saber a largura de banda de dados consumida pelo
conjunto de dispositivos no momento das chamadas, para cada cenário
13
NoxApp Player é um emulador do Android para PC. https://pt.bignox.com/nox-app-player/ 14
Wireshark é um analisador de protocolo de rede. https://www.wireshark.org/
1
2
1- Último pacote enviado ao AP1 2 - Primeiro pacote enviado através do AP2
60
estudado, ela foi monitorada pelo servidor de acesso à Internet, conforme a
Figura 4.20.
Figura 4.20: Tela de monitoramento referente ao consumo de banda de dados durante as chamadas de voz
Além destes, abaixo estão descritas as ferramentas utilizadas para
apoiar o desenvolvimento deste trabalho:
Xirrus: Um software de busca de redes Wi-Fi, com verificação de
cobertura e pesquisa site. Também, permite a localização de dispositivos Wi-Fi,
pontos de acesso, bem como verificar e monitorar a qualidade e o desempenho
da rede. Nesta pesquisa foram utilizados os recursos de coletar dados de
potência de sinal e identificação dos pontos de acesso da infraestrutura do
Campus.
InSSIDer: Teve a mesma finalidade do software Xirrus e sua utilização
foi para fins de comparação dos dados coletados. Permite a verificação do
melhor canal, 2,4 GHz e 5 GHz, potência do sinal do ambiente e identificação
dos pontos de acesso.
JPerf: Software para mensurar a largura de banda de dados, que
permite a injeção de pacotes (TCP e UDP), para medir o desempenho da rede
61
de dados. Foi utilizado no escopo do trabalho para mensurar a largura de
banda de dados entre o ponto de acesso e a estação do cliente.
WifiAnalyzer: Aplicativo para Android que permite a inspeção das redes
detectadas pelo dispositivo. Permite visualizar a força do sinal de todas as
redes disponíveis no momento. Foi utilizado para comparar os resultados
obtidos com os demais softwares deste trabalho, os canais ocupados e
sobrepostos.
Netstumbler: Ferramenta para sistema operacional Windows que permite
detectar redes locais sem fio (WLANs) e informações tipo - MAC, velocidade,
relação sinal ruído (SNR - Signal-to-Noise Ratio) e potência do sinal. Neste
trabalho teve como objetivo mensurar a relação sinal-ruído na transmissão sem
fio dos APs.
4.7 Cenário I: Comunicação local com baixa carga
Neste cenário, as chamadas são realizadas com todas as estações
conectadas a um único AP, conforme exemplificado na Figura 4.21.
É submetida uma conversação entre o Disp-1 e Disp-2 para avaliação
objetiva e, concomitantemente, dois pares de estações (Terminais dos usuários
responsáveis pela avaliação subjetiva) realizam uma chamada entre si, onde
os interlocutores avaliam subjetivamente a qualidade da conversação.
62
Figura 4.21: Organização do ambiente de teste referente ao cenário:
Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor)
A Tabela 4.6 mostra que, nas avaliações dos usuários, as duas
aplicações (WhatsApp e Messenger) atenderam uma expectativa excelente de
satisfação durante as chamadas de voz.
Tabela 4.6: Avaliação de satisfação, referente às chamadas de voz, entre os
usuários no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor)
Largura de Banda (kbps)
15 30
Número de Usuários
5 - Excelente
4 4
4 - Bom 3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente
Messenger
4 4
4 - Bom 3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau
No âmbito da avaliação objetiva, a Tabela 4.7 apresentou as métricas
Atraso, Perda de Pacotes, Variação de Atraso e Perda de Pacotes dentro dos
63
limites estabelecidos na literatura, o que reforça a percepção positiva
alcançada na avaliação dos usuários. Contudo, apesar da Tabela 4.7 relacionar
distintamente os testes realizados com os aplicativos por controle de banda,
neste caso, o controle de banda realizado no servidor não foi aplicado, haja
vista que a comunicação entre os dispositivos se mantiveram no domínio do
ponto de acesso ao qual estavam conectados. Isso ocorre, pois, as aplicações
estudadas mantêm uma conexão ponto a ponto depois de estabelecerem a
comunicação entre os interlocutores, e, assim, não dependendo do uso da
Internet. As diferenças observadas, neste caso, não estão associadas à largura
da banda de dados, e sim às questões ligadas às variações encontradas no
ambiente das redes sem fio.
Tabela 4.7: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas
de voz no cenário: Comunicação local com baixa carga. (Fonte: Autor) Aplicação Banda de
Dados (kbps)
Atraso Médio
(segundos)
Variação de
Atraso (ms)
Perda de
Pacotes (%)
WhatApp 15 0,048 0,19 0,2
30 0,045 0,39 0,3
Messenger 15 0,024 0,04 0,2
30 0,061 0,10 0,3
4.8 Cenário II: Handover com carga média
Neste cenário foram submetidos cinco pares de estações (Terminais dos
usuários) para avaliações subjetivas, além dos dois dispositivos responsáveis
pela coleta de dados.
Diferentemente do cenário anterior, os pares ficaram divididos entre o
AP1 e o AP2, e realizavam o deslocamento entre os pontos de acesso. Desta
maneira, permitia forçar o handover, como exemplificado na Figura 4.22.
64
Figura 4.22: Organização do ambiente de teste referente ao cenário: Handover
com carga média. (Fonte: Autor) Na Tabela 4.8, as avaliações dos usuários utilizando o aplicativo
WhatsApp manteve um índice elevado de satisfação, mesmo realizando a
transição entre os pontos de acesso. Por outro lado, diferente do cenário
anterior (Comunicação local com baixa carga), as avaliações das chamadas
realizadas com o aplicativo Messenger apresentaram uma variação maior entre
as percepções.
Tabela 4.8: Avaliação de satisfação, referente às chamadas de voz, entre os
usuários no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor)
Largura de Banda (kbps)
15 30
Número de Usuários
5 - Excelente
10 7
4 - Bom
3
3 - Razoável 2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente
Messenger
7 5
4 - Bom 1 4
3 - Razoável 2 1
2 - Pobre 1 - Mau
65
Avaliando a Tabela 4.9, o resultado da métrica atraso esteve dentro do
limite recomendado na Tabela 2.1. Contudo, observa-se que a variação de
atraso e a perda de pacotes atingiu valores acima dos recomendáveis.
Entretanto, a percepção dos usuários na sua maioria satisfatória, como
abordado em [21], pode estar associada à utilização de um buffer15. Nesse
caso, devido a este recurso, o valor referente à variação de atraso pode atingir
o limite de 50 ms. Quanto ao handover, os valores estão dentro dos aceitáveis
e reportados na literatura [25].
Tabela 4.9: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas
de voz no cenário: Handover com carga média. (Fonte: Autor) Aplicação Banda de
Dados (kbps)
Atraso Médio
(segundo)
Variação de
Atraso (ms)
Perda
Pacotes (%)
Handover
(ms)
WhatApp 15 0,022 0,01 1,9 178
30 0,033 0,01 0,4 169
Messenger 15 0,012 0,003 1,7 172
30 0,021 0,002 0,2 171
4.9 Cenário III: Handover no campus e comunicações externas
Por fim, neste último cenário estudado,dobraram as estações com
relação ao cenário anterior para as avaliações subjetivas, totalizando vinte
estações (terminais dos usuários). Contudo, dez estações encontravam-se
conectadas aos pontos de acesso do ambiente de teste (onde havia controle
de largura de banda de dados) e se comunicavam com seus pares conectados
à rede externa ao cenário de teste (onde não havia controle de largura de
banda de dados), como ilustrado na Figura 4.23. De igual modo, foram
dispostos os dois dispositivos responsáveis pela coleta de dados e a avaliação
objetiva.
As estações no ambiente de teste, como no cenário anterior, realizaram
o deslocamento entre os pontos de acesso para forçar o handover.
15
O buffer armazena os pacotes de dados à medida que eles chegam, enviando-os para as aplicações [21].
66
Figura 4.23: Organização do ambiente de teste referente ao cenário: Handover
no campus e comunicações externas. (Fonte: Autor)
A Tabela 4.10 reproduz a percepção qualitativa dos usuários diante dos
testes submetidos, que, por sua vez, demonstram uma tendência semelhante à
do cenário II (Handover com carga média). Tendo o aplicativo WhatsApp com
os melhores resultados comparado com o aplicativo Messenger.
Tabela 4.10: Avaliação de satisfação, referente as chamadas de voz, entre os usuários no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:
Autor)
Largura de Banda (kbps)
15 30
Número de Usuários
5 - Excelente
11 16
4 - Bom 8 4
3 - Razoável 1
2 - Pobre 1 - Mau 5 - Excelente
Messenger
9 7
4 - Bom 6 11
3 - Razoável 5 2
2 - Pobre 1 - Mau
67
Na avaliação objetiva (Tabela 4.11), como no cenário: handover com
carga média, o parâmetro atraso mantém seus valores dentro dos limites
estabelecidos pela literatura [10], bem como o handover [25]. Por outro lado,a
variação de atraso e a perda de pacotes se mantiveram inconsistentes com os
reportados na literatura e, mais uma vez, face à percepção dos usuários, na
maior parte considerada positiva, é possível que as aplicações façam uso do
recurso de buffer, assim como no cenário II (handover com carga média) [21].
Tabela 4.11: Métricas coletadas entre os Disp-1 e Disp-2 durante a chamadas de voz no cenário: Handover no campus e comunicações externas. (Fonte:
Autor) Aplicação Banda
de
Dados
(kbps)
Atraso
Médio
(segundo)
Variação
de Atraso
(ms)
Perda
de
Pacotes
(%)
Handover
(ms)
Banda
média de
dados
Consumida
(kbps)
WhatApp 15 0,023 0,02 1,7 173 138,02
30 0,032 0,03 0,4 171 354,74
Messenger 15 0,014 0,01 1,8 172 148,13
30 0,023 0,02 0,6 167 332,27
4.10 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários
Cada cenário teve com objetivo avaliar especificidades que ocorrem no
ambiente real.
O primeiro cenário (Comunicação local com baixa carga) permitiu avaliar
a qualidade subjetiva das chamadas no âmbito de um único ponto de acesso e,
ainda, as métricas: atraso médio, variação de atraso e perda de pacotes. Com
poucos usuários conectados ao ponto de acesso, a avaliação dos usuários e os
parâmetros inicialmente coletados serviram de referência para os cenário II
(Handover com carga média) e III (Handover no campus e comunicações
externas).
Já o segundo cenário objetivou avaliar a percepção de um maior número
de usuários num ambiente que permitia a mobilidade dos mesmos entre dois
68
pontos de acesso. Um teste que espelha uma realidade frequente no ambiente
da Instituição.
Por fim, o terceiro cenário (Handover no campus e comunicações
externas) intencionou avaliar o comportamento das chamadas de voz no
contexto da comunicação externa ao Campus e, especialmente, qual seria o
impacto desse cenário em termos de consumo de largura de banda de dados.
Contudo, é importante considerar, que não se pode afirmar que os
resultados subjetivos e/ou objetivos são conclusivos por si só para determinar a
aprovação ou negação dos resultados obtidos. Desta maneira, o correto é
avaliar os resultados, tanto subjetivos quanto objetivos de cada cenário, como
sendo um o complemento do outro e, ainda, levar em consideração que as
chamadas concorrem no mesmo ambiente concomitantemente.
De igual modo, não se pode avaliar cada cenário distintamente, pois,
apesar de serem sidos tratados isoladamente, eles espelham um ambiente real
composto conjuntamente pelos três cenários.
Assim, os resultados obtidos nos cenários demonstram a existência de
uma variação qualitativa entre as bandas de dados disponíveis, tanto nas
avaliações subjetivas quanto nas objetivas. Apesar disso, no que se refere às
aplicações utilizadas, o desempenho das duas não apresentaram uma
discrepância elevada no resultado final, denotando equivalência entre elas.
69
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
5.1 Conclusão
A presente pesquisa demonstrou que os desafios para viabilidade da
utilização da tecnologia VoIP em dispositivos móveis, no âmbito da rede sem
fio do IFMT - Campus Cáceres - Prof. Olegário Baldo, passam pelas questões
relacionadas à largura de banda para chamadas externas e a readequação da
infraestrutura da rede sem fio.
Com base nos experimentos realizados no ambiente real da Instituição,
a potência do sinal e a largura da banda de dados demonstraram
inconsistência nos resultados, sendo elas por interferências causadas por
sobreposição de canal e/ou por obstáculos. Também, em avaliação do
consumo de dados, identificou um consumo aproximado de 22 Mbps do link de
dados que impacta diretamente no desempenho da rede de dados.
Foram submetidos no ambiente outdoor 12 testes subjetivos e objetivos
divididos entre duas bandas de dados, 15 e 30 kbps, e três cenários, que
tinham como finalidade, avaliar a comunicação local com baixa carga, avaliar o
handover com carga média, e avaliar o handover no Campus com
comunicações externas. Dos testes submetidos, entre as avaliações subjetivas,
foram realizadas 16 avaliações no primeiro cenário, 40 avaliações no segundo
e 80 avaliações no terceiro. Já para os testes objetivos, foram computadas 12
avaliações.
Diante dos resultados inconsistentes observados no ambiente real da
Instituição e os experimentos realizados nos cenários dessa pesquisa, onde as
avaliações subjetivas alcançaram percepções no mínimo razoáveis e os
valores das métricas, no âmbito das avaliações objetivas, estiveram dentro dos
limites estabelecidos na literatura, conclui-se que a viabilidade do uso de
aplicações VoIP em dispositivos móveis na Instituição depende da
readequação da infraestrutura da rede sem fio, tendo em vista os problemas
com interferências e a qualidade do sinal.
Também, para satisfazer o desejo dos usuários em usar as aplicações
avaliadas nesta pesquisa, recomenda-se reservar 500 kbps para atender no
70
mínimo 35 usuários simultâneos para as chamadas externas, considerando
que o ideal seria aumentar a banda do link de dados e não piorar mais a
qualidade percebida dos serviços atuais.
5.2 Principais Problemas Encontrados
No decorrer deste trabalho foram encontrados algumas dificuldades, as
principais delas são destacadas nos parágrafos seguintes.
Inicialmente, pretendeu-se utilizar a infraestrutura de rede sem fio
existente no campus para realizar os experimentos. Contudo, em virtude da
complexidade encontrada, abandonou-se esta ideia. A complexidade deveu-se
à segmentação das redes, às muitas regras implementadas no firewall e às
imprecisões na qualidade da transmissão de dados causadas por interferências
e/ou obstáculos (uma vez que os pontos de acesso no campus encontravam-se
fixados em postes e, assim, difícil de remanejá-los). Iniciou-se então a
implementação de um ambiente que pudesse espelhar a realidade das
atividades da Instituição, mas que permitisse o deslocamento dos pontos de
acesso com facilidade e, principalmente, os ajustes de controle de banda de
dados e configurações destes dispositivos de acesso.
Outra questão importante, relaciona-se com o mecanismo para coleta de
dados para avaliação objetiva. Basicamente, esperava-se utilizar aplicativos
diretamente nos dispositivos smartphones para captura dos dados. Porém não
foram encontrados aplicativos que oferecesse essa solução sem que obrigasse
mudar o privilégio do sistema operacional Android para o modo root. Desta
maneira, como nos experimentos utilizava-se os dispositivos dos próprios
usuários, tornou-se inviável esse método. Assim, optou-se por utilizar o
emulador Nox, instalado em um notebook, para a captura dos dados.
Finalmente, reunir os usuários para realizar os experimentos não foi uma
tarefa fácil, é necessário tempo e paciência por parte dos usuários voluntários,
haja vista o número de repetições dos testes e o compromisso entre eles de
avaliar adequadamente as chamadas de acordo com os critérios estabelecidos
no trabalho.
71
5.3 Discussão dos Resultados Obtidos nos Cenários
Os resultados obtidos demonstram que em condições ideais, um estudo
como o apresentado neste trabalho, não se limitaria apenas às aplicações com
chamada de voz. Igualmente, o número de usuários participante nos
experimentos, que, para resultados mais fidedignos devesse ser maior.
Ainda, deveria considerar, em sua plenitude, a infraestrutura da
instituição como ambiente de testes. Dessa maneira, as limitações ligadas às
interferências seriam melhor identificadas e, posteriormente, solucionadas.
Outra questão importante, diz respeito à diversidade de aparelhos
utilizados na pesquisa, que, por vez, não foi considerado a diferença de
versões de softwares e sistemas operacionais, que, certamente, poderá
influenciam nas percepções dos usuários.
5.4 Trabalhos Futuros
No decorrer deste trabalho percebeu-se a importância do
desenvolvimento de novas pesquisas que podem agregar valor a esse estudo.
Considerando a dificuldade e impossibilidade de tratá-los a tempo, foram
deixados como trabalhos futuros.
Dentre as principais questões que podem ter uma contribuição relevante
para trabalhos futuros na viabilidade da utilização da tecnologia VoIP em
dispostivos móveis no IFMT - Campus Cáceres estão: a realização dos
experimentos utilizando chamadas de vídeo; a avaliação da mobilidade
utilizando automóveis; a implementação de serviços que permitam a alocação
dos recursos de rede dinamicamente conforme a prioridade das aplicações.
A realização de experimentos direcionados às chamadas de vídeo supõe
um maior controle e otimização dos recursos de link de dados. Um estudo
envolvendo a avaliação da mobilidade utilizando automóveis permitiria indicar
soluções mais eficientes para o deslocamento entre os pontos de acesso.
Enfim, a implementação de serviços que permitam a alocação dos recursos de
rede dinamicamente conforme a prioridade das aplicações aumentaria a
72
disponibilidade dos serviços da rede de dados, bem como ampliaria a
otimização dos recursos de link de dados.
73
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76
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32. KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: Uma
abordagem top-down. Trad. 3 ed. São Paulo: Addison Wesley, 2006.
77
APÊNDICE A - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS ALUNOS(AS)
1. Qual sua classificação como aluno(a) para a Instituição?
( ) Interno(a)
( ) Externo(a)
2. Qual o local da residência familiar a que você pertence?
( ) Área urbana de Cáceres
( )Área rural de Cáceres
( ) Outra cidade no Estado de Mato Grosso
( )Outra cidade no Brasil
( )Outro país
3. Qual seguimento você faz parte?
( )Técnico Integrado ao Ensino Médio
( ) Técnico Subsequente
( ) Superior
4. Qual avaliação faria do serviço de acesso à Internet no Campus?
( ) Muito ruim;
( ) Ruim;
( ) Razoável;
( ) Boa;
( ) Perfeita;
5. Você considera relevantes os serviços de voz, vídeo, transferência de
arquivos e mensagens instantâneas para o uso acadêmico através da Internet?
( )Sim
( )Não
78
6. Se a resposta anterior for sim, frente ao fato dos setores no Campus serem
dispersos um dos outros, qual importância você considera os serviços
anteriores com a garantia de mobilidade (considerar mobilidade como a
capacidade de se movimentarsem perder a conectividade dos serviços
mencionados na pergunta 4)?
( ) Sem importância;
( ) Pouco importante;
( )Razoavelmenteimportante;
( ) Importante;
( ) Muito importante;
7. Como você considera o sinal de telefonia móvel (sinal para celulares) das
operadoras de telefonia no Campus?
( ) Muito ruim;
( ) Ruim;
( ) Razoável;
( ) Boa;
( ) Perfeita;
8. Você Considera a chamada de voz (fazer ligação) usando a Internet
importante?
( ) Sem importância;
( ) Pouco importante;
( ) Razoavelmente importante;
( ) Importante;
( ) Muito importante;
9. Qual a finalidade do serviço de chamada de voz para você?
Obs.: Pode marcar mais de uma opção.
( ) Conversar com Amigos;
( ) Conversar assuntos de interesse pedagógico;
( ) Conversar com Familiares;
79
10. Dentre os aplicativos abaixo que oferecem recurso de chamada de voz
usando a Internet, qual usaria?
( )Hangouts
( )Imo
( )KakaoTalk
( )Skype
( )Tango
( )Viber
( )outro
80
APÊNDICE B - QUESTIONÁRIO APLICADO AOS PROFESSORES(AS)
1. Para qual segmento você ministra aula?
Obs.: Pode marcar mais de uma opção.
( ) Técnico Integrado ao Ensino Médio
( ) Técnico Subsequente
( ) Superior
2. Qual avaliação faria do serviço de acesso à Internet no Campus?
( ) Muito ruim;
( ) Ruim;
( ) Razoável;
( ) Boa;
( ) Perfeita;
3. Você considera relevantes os serviços de voz, vídeo, transferência de
arquivos e mensagens instantâneas para o uso acadêmico através da Internet?
( ) Sim
( ) Não
4. Se a resposta anterior for sim, frente ao fato dos setores no Campus serem
dispersos um dos outros, qual importância você atribuiaos serviços anteriores
com a garantia de mobilidade (considerar mobilidade como a capacidade de se
movimentar sem perder a conectividade dos serviços mencionados na
pergunta 4)?
( ) Sem importância
( ) Pouco importante
( ) Razoavelmente importante
( ) Importante
( ) Muito Importante
81
5. Como você considera o sinal de telefonia móvel (sinal para celulares) das
operadoras de telefonia no Campus?
( ) Muito ruim;
( ) Ruim;
( ) Razoável;
( ) Boa;
( ) Perfeita;
6. Você Considera a chamada de voz (fazer ligação) usando a Internet
importante?
( ) Sem importância
( ) Pouco importante
( ) Razoavelmente importante
( ) Importante
( ) Muito Importante
7. Qual a finalidade do serviço de chamada de voz para você? Obs.: Pode
marcar mais de uma opção.
( ) Conversar com amigos
( ) Conversar assuntos de interesse pedagógico
( ) Conversar com familiares
8. Dentre os aplicativos abaixo que oferecem recurso de chamada de voz
usando a Internet, qual usaria?
( ) Hangouts
( ) Imo
( )KakaoTalk
( ) Skype
( ) Tango
( )Viber
( ) Outro
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