Междугородние и международные звонки по "традиционным" телефонным линиям настоящая роскошь для большинства жителей нашей страны. Высокая цена и низкое качество связи заставляют все больше пользователей отказываться от общения с родными и близкими из других регионов. Более того, незащищенность телефонной линии делает ее легкой мишенью для злоумышленников - при должном умении подключиться к ней и разговаривать за ваш счет может каждый.Если и вы не хотите подвергнуть себя риску быть ограбленным, но все-таки не можете отказаться от "международного общения", стоит задуматься о подключении IP-телефонии. Что такое интернет-звонки, каковы преимущества системы и как настроить подключение - постараемся разобраться.
Описание каждого из этих протоколов представлено ниже. Эта рекомендация устанавливает стандарты для сигнализации и упаковки носителей для вызовов в системах на основе пакетных сетей. Его основными приложениями являются. Эта рекомендация устанавливает стандарты для связи между терминалами для процесса управления голосовым транспортом.
Набор рекомендаций, который устанавливает стандарты сигнализации для дополнительных услуг для терминалов, такие как передача и перенаправление вызовов, одновременный ответ, ожидание вызова, идентификатор вызывающего абонента и т.д. Протокол инициации сеанса.
Цифровые звонки
IP-телефония - сочетание старых привычек и современных технологий. Это набор коммуникационных протоколов и методов, обеспечивающих традиционный набор номера и двустороннее общение посредством сети Интернет и любых других IP-сетей.
В отличие от обычных, стационарных телефонов, в которых голос собеседника передается аналоговым сигналом, в IP-телефонии происходит шифрование звука в двоичном коде и его сжатие. Это улучшает качество связи и снижает нагрузку на сеть. Другими преимуществами звонков по IP-телефонии являются:
Он устанавливает рекомендации для дополнительных услуг, таких как переадресация и перенаправление вызовов, идентификатор вызывающего абонента, аутентификация по телефону, конференция и другие. Протокол управления шлюзом мультимедиа. Его платформа применяется к интерактивному блоку шлюза, многоточечного контроллера и звукового ответа. Он также имеет сигнальный интерфейс для нескольких стационарных и мобильных телефонных систем.
Протокол передачи в реальном времени. Он может предоставлять многоадресные или одноадресные услуги. Протокол управления транспортом в режиме реального времени. Помимо бесплатных звонков между внутренними расширениями. Они могут состоять только из аппаратной платформы или программного обеспечения, которые могут быть установлены на компьютере для взаимодействия с интернет-телефонией.
- Низкая стоимость международных и междугородних вызовов.
- Независимость от телефонных линий связи.
- Совершение звонков в любом месте.
В качестве последнего преимущества следует выделить возможность блокирования нежелательных входящих вызовов за ваш счет методом отключения "восьмерки". Пользоваться IP-телефонией выгодно и удобно, но, как и ко всему новому, к ней надо привыкнуть.
Разумеется, для корпоративных услуг вам понадобится один, чтобы он работал отлично, но ничто не мешает вам устанавливать это программное обеспечение в качестве учебных ресурсов и для лабораторных испытаний. Домашний телефон обычно подключается непосредственно к местной телефонной компании, и вы можете совершать звонки, набрав номер нужного адресата.
Как индивидуальный и групповой контроль может помочь пользователям
Оборудование также становится элементом управления пользователями расширений, способным управлять разрешениями индивидуального использования или для каждой группы. Они обычно устанавливаются в компаниях, которые, кстати, уже самодостаточны и требуют, чтобы сеть была установлена только внутри страны, что позволяет звонить пользователям между расширениями и внешними операторами.
Виды IP-телефонии
Интернет-звонки можно осуществлять с обычного стационарного телефона, со специального IP-оборудования и даже с компьютера.
Согласно типу устройства, через которое осуществляется связь, и существует деление IP-телефонии для дома на виды:
- "Компьютер-компьютер" . Для связи абонентам необходим ПК с установленным программным обеспечением и подключение к сети Интернет. Звонок в таком случае похож на общение в Skype. Этот вид подключения является наименее распространенным.
- Связь через карту. Для совершения звонка вам необходим обычный стационарный телефон с тональным набором номера и карточка доступа от провайдера. Чтобы связаться со знакомым, вы сначала звоните на номер оператора, в тональном режиме вводите свой идентификатор и PIN-код, а после - номер вызываемого абонента.
- Общение через IP-телефон. Специальный IP-телефон уже настроен на общение. Все, что вам необходимо, это подключение к сети Интернет. При совершении звонка телефон автоматически связывает вас с провайдером, подключает к прокси-серверу и вызывает абонента.
У многих наверняка возник вопрос: что такое IP-телефон? Он представляет собой обычный аппарат с трубкой и клавиатурой, работает независимо от компьютера и может принять вызов в любой момент времени.
Его функция заключается в подключении ряда телефонов к «внешней линии». Например, домашний телефон подключается непосредственно к вашей местной телефонной компании, и вы можете набирать номер, просто поднимая трубку и набирая нужный номер. В корпоративной среде вам обычно нужно иметь несколько телефонов, но есть всего несколько строк. Кроме того, существует потребность в центральной точке для ответа на вызовы.
Как пользователи могут воспользоваться этим оборудованием
Это делает две концепции очень близкими, ослабляя путаницу в головах людей. Существует целая «экосистема», которая придает специфические характеристики и даже некоторые различия между модальностями. Его использование было усилено благодаря сокращению затрат, которые оно могло бы обеспечить в связи между корпоративными филиалами.
Зарубежные операторы в России
Выбор провайдера становится первым шагом на пути к общению через IP-телефонию. От сделанного выбора будет зависеть стоимость звонков, поэтому подбирайте обслуживающую компанию, обдумывая все за и против. Наиболее крупными представителями IP-телефонии в нашей стране являются Sipnet и Comtube.
Sipnet - одна из первых зарубежных компаний, оформивших свое представительство в России. Ее услуги идеально подходят для совершения звонков внутри сети, то есть для общения с внутригородскими номерами - вызовы совершенно бесплатны. Для других направлений тарифы на IP-телефонию следующие:
Когда данные доходят до места назначения, он преобразуется обратно в аналоговые сигналы. Короче говоря, то, что происходит, - это использование Интернета для совершения звонков, но из обычной структуры. Помимо интеграции с другими типами сервисов, общих для телефонии, одним из главных преимуществ здесь является возможность передачи не только голоса, но и видео, изображения и текста - специальные телефоны, подключенные к компьютеру, могут это сделать. Данные проходят через процесс сканирования, чтобы они могли перемещаться в битах.
Нужно прояснить любые вопросы? Представьте себе телефонную службу, которая не ограничивается одним местом. Представьте, что вы можете полностью контролировать расходы на телефонию вашей компании на вашем мобильном или компьютерном экране. Представьте себе, что у вас есть профессиональные ресурсы, с которыми только крупные компании имели доступ раньше и стоили целое состояние.
- международные звонки - от 1,5 до 6 руб/мин;
- междугороднее сообщение - до 1 руб/мин.
Отзывы об операторе положительные. Некоторых смущает настройка оборудования, которая проводится на английском языке.
Comtube - один из наиболее молодых и перспективных провайдеров. Он предоставляет своим клиентам два набора услуг - "Стартовый" и "Премиум". Первый комплект предоставит клиентам базовые возможности, а второй, помимо всего прочего, - целый ряд дополнительных услуг. Стоимость звонков зависит от условий составления договора.
В любое время и в любой точке мира, где вы подключены к Интернету, вы сможете легко и дешево совершать и принимать звонки. Это хороший вопрос. Низкая стоимость; Мобильность; Совокупные услуги. Например, в традиционной телефонии тарифы являются только низкой ценой, если звонки совершаются между сотовыми телефонами того же оператора. Мобильность.
Чтобы ответить на этот вопрос, мы советуем вам также ответить на некоторые другие вопросы, такие как. Не хотите ли вы уменьшить ваш текущий счет на 80%? Когда приходит счет за телефон, вы «чувствуете», что обвиняетесь оскорбительно? Вы ленитесь, чтобы войти в контакт со слабым обслуживанием вашего оператора? Вы устали от дорогостоящих услуг и сборов и низкого качества обслуживания?
Дать достоверные отзывы об этом операторе невозможно - слишком мало пользователей знакомо с ним. Некоторые рады качеству связи и довольно широкому набору опций в пакете «Стартовый», другие сетуют, что все обслуживании зациклено на VIP-персонах.
Отечественные провайдеры
"Зебра Телеком" - один из наиболее перспективных провайдеров России. Предоставляет клиентам возможность звонить как с помощью карты доступа, так и через ПК и IP-телефон. Звонки с "Зебры" на "Зебру" абсолютно бесплатны. Междугородние вызовы стоят от 50 коп/мин, международные - от 1,5 рубля - все зависит от страны абонента.
Если вы зачитали это далеко, это означает, что вы действительно уже знаете, что телефония вашей компании не должна быть дорогостоящей и может использоваться в качестве важного инструмента для ее роста. Лучшие планы и тарифы. Наши планы соответствуют вашим потребностям. Тарифы просты для понимания, потому что есть только два: один для фиксированного и один для сотовой и для любого места в Бразилии.
Качество имеет важное значение. У нас качество, потому что наши серверы и структура находятся в Бразилии, в дополнение ко всем межсоединениям, являющимся локальными, и имеющим лицензии на аналит и показатели качества. Без бюрократии. Все наши планы и услуги не имеют лояльности, то есть вы платите и используете в месяц, который вы хотите. Никаких хлопот и штрафов за отмену.
Среди положительных качеств стоит отметить русскоязычную локализацию программного обеспечения. Согласно отзывам клиентов, это один из множества плюсов отечественного провайдера.
IP-телефония от "Ростелекома" станет выгодным решением для тех, кто нуждается в постоянной связи с абонентами из других стран. В отличие от других операторов, у которых поминутная тарификация звонков, с "Ростелекомом" вы платите за пакеты минут один раз в месяц или по мере израсходования трафика.
Улучшенный уход Вы хотите позаботиться о том, где? Возмите ваши вопросы, решите проблемы, поговорите с нами, где бы вы ни пожелали. Все очень быстро и эффективно, как вам нужно. Обеспечение большей безопасности и эффективности связи, поскольку обеспечивает полную секретность между соединениями. Поэтому мы заключаем, что переключение между внутренними и внешними соединениями осуществляется без вмешательства оператора или оператора.
Его использование является основным, с некоторыми функциями, такими как блокировка соединения для сбора и пароль для расширений. Эта технология представляет собой отличную альтернативу для снижения затрат на телефонию, поскольку она использует сеть Интернета, которую компания уже имеет, и может генерировать экономию до 80% в звонках.
Так, стоимость пакета из 100 "международных" минут составит около 250-300 рублей. При этом не важно, в какую именно страну вы звоните. Но некоторым клиентам будет благоразумнее использовать поминутную тарификацию, особенно если в месяц с "заграницей" вы разговариваете меньше 50 минут.
Необходимое оборудование
Комплект необходимого для общения оборудования зависит не от выбранного оператора связи, а от предпочитаемого вида IP-телефонии. Так, для вызовов "компьютер-компьютер" вам понадобится точка доступа к сети Интернет - оптоволоконный кабель, USB-модем и оборудование для комфортного общения: микрофон, наушники, для видеовызовов - веб-камера.
Но, в конце концов, почему так много компаний перешли на этот тип решений? Проверьте следующие рекомендации. Среди наиболее распространенных способов пользоваться услугой являются. Каждая из этих моделей имеет свои преимущества и недостатки, и все будет зависеть от потребностей вашей компании, принимая во внимание такие проблемы, как функциональность, емкость, масштабируемость и гибкость, необходимые для вашего бизнеса.
Чтобы оценить все это, важно, чтобы ответственный менеджер делал следующие соображения. Каковы потребности компании в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективе? Каково количество пользователей, включая удаленных сотрудников и временных сотрудников? Вы создали планирование бедствий, чтобы вести свой бизнес? Имеет ли организация внутренний опыт, ресурсы и определяет желаемые сроки?
- Имеет ли компания стратегию роста и четко определенные цели?
- Вы уже определили действия, чтобы избежать избыточности?
Чтобы звонить на номера IP-телефонии со стационарного телефона, понадобится SIP-адаптер и компьютер либо маршрутизатор со встроенным IP-шлюзом. Если же вы используете аппаратный IP-телефон, то ничего, кроме него самого, вам не понадобится.
Настройка связи через адаптер
Выбирая оператора, поинтересуйтесь, какое именно оборудование необходимо для подключения к выделенной линии, легко ли его купить и дорого ли оно стоит.
Некоторые провайдеры предлагают своим клиентам уже полностью настроенные адаптеры для общения с другими абонентами. В таком случае весь процесс настройки сводится к последовательному выполнению нескольких шагов:
Тем не менее в этой идее еще одним преимуществом этой модели является большой контроль над инвестициями в телефонию. Доступ к службам осуществляется через Интернет через Интернет. В этой модели первоначальные затраты ниже, а развертывание происходит быстрее. Еще одно преимущество заключается в том, что ваша компания будет иметь доступ к высококачественным услугам и расширенным функциям с высокой гибкостью и масштабируемостью, а также постоянно контролировать ваш поставщик услуг, что означает, что производительность постоянно на высоком уровне.
- С помощью инструкции подключите адаптер к сети.
- К слоту LINE1 подсоедините стационарный телефон при помощи обычного телефонного кабеля.
- Включите адаптер, вставив блок питания в розетку, подождите окончания загрузки (2-3 минуты).
- Поднимите трубку телефона, дождитесь тонального сигнала.
Как только вы услышите на другой стороне линии тональный сигнал, то знайте, что вы разобрались, что такое IP-телефония, и смогли правильно подключить оборудование. Теперь для общения нет никаких преград.
Кроме того, в случае перебоев в подаче электроэнергии и бездействия в Интернете система выходит из эфира на месте. Вы хотите внедрить передовые технологии для такого рода потребностей? Его модульная структура позволяет расширить емкость. Вы также можете создавать правила для отдельных конфигураций или для группы пользователей, предлагая профили в соответствии с потребностями каждого устройства.
Чтобы гарантировать высокую доступность связи, можно реализовать двойственность и избыточность маршрутизации вызовов. Система может использоваться с чипами от различных операторов мобильной связи. Эти сети могут быть двух типов. Они могут варьироваться от небольших локальных сетей до крупных корпоративных сетей компаний с глобальным присутствием. 
Однако номер телефона не является кочевым и связан с местным номером контрактного номера.
Настройка некоторых программных телефонов
Настройка IP-телефонов обладает некоторыми особенностями. В частности, вам необходимо будет запрограммировать ваш аппарат и внести в его базу данных сведения о себе. Сделать это не так сложно, как кажется.
Прежде чем приступать к настройке, убедитесь, что у вас есть ID (идентификатор), а также парольная фраза или PIN-код. Приведем пример данных, которые требует большинство телефонов при подключении к оператору Sipnet.
У других операторов должна быть аналогичная представленной процедура настройки IP-телефонии. Отзывы клиентов сообщают, что справиться с ней несложно. Кроме того, в случае возникновения проблем вы можете связаться с оператором. Помочь вам с настройкой - их обязанность.
Анатоль, как и большинство регулирующих органов в мире, стремится регулировать телекоммуникационные услуги, а не технологии, используемые для их реализации. В этом случае потребность в лицензии зависит от того, как характеризуется услуга, и откуда и каким оператором осуществляется соединение с телефонной сетью общего пользования. Теперь эта технология используется сотнями тысяч людей каждый день.
Используя интернет, стоимость соединений значительно ниже, чем у обычных телефонных компаний. Каждый пакет помечен вашим адресом назначения и перемещается по Интернету так же, как веб-страницы и загрузка файлов. Когда он достигает своего пункта назначения, пакеты перегруппируются и преобразуются обратно в звуковые волны.
Недостатки IP-телефонии
Теперь, когда вы изучили основные принципы подключения, преимущества и технологию работы интернет-телефонии, вы готовы узнать о некоторых недостатках этого метода общения. Подобная информация поможет вам определиться - нуждаетесь вы в IP-телефонии или нет.
Первым и одним из наиболее существенных недостатков является зависимость от электросети. Если для общения вы будете использовать ПК или стационарный телефон, то «без света» дозвониться к вам будет нельзя, равно как и вам самим совершать вызовы. Исключение составляют аппаратные IP-телефоны.
Когда вы выполняете этот процесс одновременно в двух направлениях, у вас есть телефонный звонок. Чтобы совершать и принимать вызовы с помощью компьютера или ноутбука, вам нужно только установить. Это бесплатная программа, простая и удобная в использовании. Он превращает ваш компьютер в телефон и обладает интуитивно понятным и понятным интерфейсом. и имеет виртуальную клавиатуру, похожую на обычный телефон.
Однако с популяризацией широкополосного Интернета технология начала получать больше места и была инвестирована в качество обслуживания, чтобы этот метод стал жизнеспособным. Итак, первым шагом является установка некоторого программного обеспечения, которое позволяет действовать. На практике передача может осуществляться двумя способами: с одного компьютера на другой или с компьютера на обычный телефон.
При совершении звонка впервые собеседник скорее всего не узнает вас. Все дело в определителе номера - на дисплее вызываемого абонента будет определяться номер шлюза, к которому вы подключены, а не ваш собственный.
Последним и одним из самых главных недостатков является высокая цена оборудования. Многие клиенты в недоумении, что такой IP-телефон может стоить до 3-4 тыс. рублей, и это без абонентской платы. Однако, установив его у себя в квартире, вы сможете больше не задумываться о ценах при общении с абонентами из других стран.
Добрый день, уважаемые хабражители. В данной статье я постараюсь рассмотреть основные принципы IP-телефонии, описать наиболее часто используемые протоколы, указать способы кодирования и декодирования голоса, разобрать некоторые характерные проблемы.
Под IP-телефонией подразумевается голосовая связь, которая осуществляется по сетям передачи данных, в частности по IP-сетям (IP - Internet Protocol). На сегодняшний день IP-телефония все больше вытесняет традиционные телефонные сети за счет легкости развертывания, низкой стоимости звонка, простоты конфигурирования, высокого качества связи и сравнительной безопасности соединения. В данном изложении будем придерживаться принципов эталонной модели OSI (Open Systems Interconnection basic reference model) и рассказывать о предмете “снизу-вверх”, начиная с физического и канального уровней и заканчивая уровнями данных.
"
Модель OSI и инкапсуляция данных
Принципы IP-телефонии
При осуществлении звонка голосовой сигнал преобразуется в сжатый пакет данных (подробнее этот процесс будет рассмотрен в главах “Импульсно кодовая модуляция” и “Кодеки”). Далее происходит пересылка данных пакетов поверх сетей с коммутацией пакетов, в частности, IP сетей. При достижении пакетами получателя, они декодируются в оригинальные голосовые сигналы. Эти процессы возможны благодаря большому количеству вспомогательных протоколов, часть из которых будет рассмотрена далее.В данном контексте, протокол передачи данных - некий язык, позволяющий двум абонентам понять друг друга и обеспечить качественную пересылку данных между двумя пунктами.
Отличие от традиционной телефонии
В традиционной телефонии установка соединения происходит при помощи телефонной станции и преследует исключительно цель разговора. Здесь голосовые сигналы передаются по телефонным линиям, через выделенное подключение. В случае же IP-телефонии, сжатые пакеты данных поступают в глобальную или локальную сеть с определенным адресом и передаются на основе данного адреса. При этом используется уже IP-адресация, со всеми присущими ей особенностями (такими как маршрутизация).При этом IP-телефония оказывается более дешевым решением как для оператора, так и для абонента. Происходит это благодаря тому, что:
- Традиционные телефонные сети обладают избыточной производительностью, в то время, как IP-телефония использует технологию сжатия голосовых пакетов и позволяет полностью использовать емкость телефонной линии.
- Как правило, на сегодняшний момент доступ в глобальную сеть есть у всех желающих, что позволяет сократить затраты на подключение или совсем исключить их.
- Звонки в локальной сети могут использовать внутренний сервер и происходить без участия внешней АТС.
- Телефонные серверы постоянно совершенствуются и алгоритмы их работы становятся более устойчивыми к задержкам или другим проблемам IP-сетей.
- В частных сетях их владельцы обладают полным контролем над ситуацией и могут изменять такие параметры, как ширина полосы пропускания, количество абонентов на одной линии, и, как следствие, величину задержки.
- Сети с коммутацией пакетов развиваются, и ежегодно вводятся новые протоколы и технологии, позволяющие улучшить качество связи (например, протокол резервирования полосы пропускания RSVP).
Физический уровень (Physical Layer)
На физическом уровне осуществляется передача потока битов по физической среде через соответствующий интерфейс. IP-телефония практически полностью опирается на уже существующую инфраструктуру сетей. В качестве среды передачи информации используются, как правило витая пара категории 5 (UTP5), одномодовое или многомодовое оптическое волокно, либо коаксиальный кабель. Тем самым в полной мере реализуется принцип конвергенции телекоммуникационных сетей.PoE
Интересно рассмотреть технологию PoE (Power Over Ethernet) - стандарты IEEE 802.3 af-2003 и IEEE 802.3at-2009. Ее суть заключается в возможности обеспечения питанием устройств посредством стандартной витой пары. Большинство современных IP-телефонов, в частности, модельный ряд Cisco Unified IP Phones 7900 Series, поставляются с поддержкой PoE. Согласно стандарту 2009 года, устройства могут получать ток мощностью до 25,5 Ватт.При подаче питания используются лишь две витых пары кабеля 100BASE-TX, однако некоторые производители задействуют все четыре, достигая мощности до 51 Ватт. Необходимо заметить, что технология не требует модификации уже существующих кабельных систем, в том числе и кабелей Cat 5.
Для определения того, является ли подключаемое устройство питаемым (PD - powered device) на кабель подается напряжение 2,8 - 10 В. Тем самым вычисляется сопротивление подключаемого устройства. Если данное сопротивление находится в диапазоне 19 - 26,5 кОм, то процесс переходит на следующий этап. Если же нет - проверка повторяется с интервалом ≥2 мс.
Далее происходит поиск диапазона мощностей питаемого устройства путем подачи более высокого напряжения и измерения тока в линии. Вслед за этим на линию подается 48 В - питающее напряжение. Также осуществляется постоянный контроль перегрузок.
Канальный уровень (Data Link Layer)
Согласно спецификации IEEE 802 канальный уровень разделяется на два подуровня:- MAC (Media Access Control) - обеспечивает взаимодействие с физическим уровнем;
- LLC (Logical Link Control) - обслуживает сетевой уровень.
Необходимо упомянуть механизм виртуальных локальных сетей (Virtual Local Area Network). Данная технология позволяет создавать логическую топологию сети без оглядки на ее физические свойства. Достигается это тегированием трафика, что подробно описано в стандарте IEEE 802.1Q.
Формат фрейма
В контексте IP-телефонии отметим Voice VLAN, широко применяющуюся для изоляции голосового трафика, генерируемого IP-телефонами, от других данных. Ее использование целесообразно по двум причинам:
- Безопасность. Создание отдельной голосовой VLAN уменьшает вероятность перехвата и анализа голосовых пакетов.
- Повышение качества передачи. Механизм VLAN позволяет задать повышенный приоритет голосовым пакетам, и, как следствие, улучшить качество связи.
Сетевой уровень (Network Layer)
На сетевом уровне происходит маршрутизация, соответственно основными устройствами сетевого уровня являются маршрутизаторы (Router). Именно здесь определяется, каким путем данные достигнут получателя с определенным IP-адресом.Основной маршрутизируемый протокол - IP (Internet Protocol), на основе которого и построена IP-телефония, а также всемирная сеть Интернет. Также существует множество динамических протоколов маршрутизации, самый популярный среди которых OSPF (Open Shortest Path First) - внутренний протокол, основанный на текущем состоянии каналов связи;
На сегодняшний момент существуют специальные VoIP-шлюзы (Voice Over IP Gateway), обеспечивающие подключение обычных аналоговых телефонов к IP-сети. Как правило, они имеют и встроенный маршрутизатор, позволяющий вести учет трафика, авторизовать пользователей, автоматически раздавать IP-адреса, управлять полосой пропускания.
Среди стандартных функций VoIP-шлюзов:
- Функции безопасности (создание списков доступа, авторизация);
- Поддержка факсимильной связи;
- Поддержка голосовой почты;
- Поддержка протоколов H.323, SIP (Session Initiation Protocol).
Как правило, в этих целях на маршрутизаторах используется очередность с малой задержкой (LLQ - Low-Latency queuing), либо взвешенная организация очередей на основе классов (CBWFQ - Class-Based Weighted Fair Queuing).
Кроме того, необходимы схемы маркировки с заданием приоритетов для рассмотрения голосовых данных, как наиболее важных для передачи.
Транспортный уровень (Transport Layer)
Для транспортного уровня характерны:- Сегментация данных приложений верхнего уровня;
- Обеспечение сквозного соединения;
- Гарантия надежности данных.
UDP
UDP базируется на сетевом протоколе IP и предоставляет транспортные услуги прикладным процессам. Его главное отличие от TCP - обеспечение негарантированной доставки, то есть при отправке и получении данных никаких подтверждений не запрашивается. Также при отправке информации не обязательно установление логического соединения между модулями UDP (источник и приемник).RTP
Несмотря на то, что RTP принято считать протоколом транспортного уровня, как правило он работает поверх UDP. С помощью RTP реализуется распознавание типа трафика, работа с метками времени, контроль передачи и нумерация последовательности пакетов.Основное назначение RTP состоит в том, что он присваивает каждому исходящему пакету временные метки, обрабатывающиеся на приемной стороне. Это позволяет принимать данные в надлежащем порядке, снижает влияние неравномерности времени прохождения пакетов по сети, восстанавливает синхронизацию между аудио и видео данными.
Уровни данных (Data Layers)
Три последних уровня модели OSI рассмотрим совместно. Такое объединение допустимо, так как процессы, происходящие на данных уровнях тесно связаны между собой, и описывать их безотносительно разделения на подуровни будет логичнее.H.323
Первым делом необходимо описать стек протоколов H.323, разработанный в 1996 году. Данный стандарт содержит описание оборудования, сетевых служб и терминальных устройств, предназначенных для осуществления аудио- и видеосвязи в сетях с коммутацией пакетов (Интернет). Для любого устройства стандарта H.323 обязательна поддержка обмена голосовой информацией.- Платформенную независимость.
- Стандарты кодирования аналоговых данных.
- Управление полосой пропускания.
- Гибкость и совместимость.
Согласно H.323 четырьмя основными компонентами VoIP-соединения являются:
- терминал;
- шлюз;
- контроллер зоны;
- контроллер управления многоточечной конференции (MCU - Multipoint Control Unit).
Пример структурной схемы сети в IP-телефонии
Выдержка из документа, описывающего стек протоколов H.323
1. Управление соединением и сигнализация:
1.а. H.225.0: протоколы сигнализации и пакетирования мультимедийного потока (использует подмножество протокола сигнализации Q.931).
1.б. H.225.0/RAS: процедуры регистрации, допуска и состояния.
1.в. H.245: протокол управления для мультимедиа.
2. Обработка звуковых сигналов:
2.а. G.711: импульсно-кодовая модуляция тональных частот.
2.б. G.722: кодирование звукового сигнала 7 кГц в 64 кбит/с.
2.в. G.723.1: речевые кодеры на две скорости передачи для организации мультимедийной связи со скоростью передачи 5.3 и 6.3 кбит/с.
2.г. G.728: кодирование речевых сигналов 16 кбит/с с помощью линейного предсказания с кодированием сигнала возбуждения с малой задержкой.
2.д. G.729: кодирование речевых сигналов 8 кбит/с с помощью линейного предсказания с алгебраическим кодированием сигнала возбуждения сопряженной структуры.
3. Обработка видеосигналов:
3.а. H.261: видеокодеки для аудиовизуальных услуг со скоростью 64 кбит/с.
3.б. H.263: кодирование видеосигнала для передачи с малой скоростью.
4. Конференц-связь для передачи данных:
4.а. T.120: стек протоколов (включает T.123, T.124, T.125) для передачи данных между оконечными пунктами.
5. Мультимедийная передача:
5.а. RTP: транспортный протокол реального времени.
5.б. RTCP: протокол управления передачей в реальном времени.
6. Обеспечение безопасности:
6.а. H.235: обеспечение безопасности и шифрование для мультимедийных терминалов сети H.323.
7. Дополнительные услуги:
7.а. H.450.1: обобщенные функции для управления дополнительными услугами в H.323.
7.б. H.450.2: перевод соединения на телефонный номер третьего абонента.
7.в. H.450.3: переадресация вызова.
7.г. H.450.4: удержание вызова.
7.д. H.450.5: парковка вызова (park) и ответ на вызов (pick up).
7.е. H.450.6: уведомление о поступившем вызове в состоянии разговора.
7.ж. H.450.7: индикация ожидающего сообщения.
7.з. H.450.8: служба идентификации имен.
7.и. H.450.9: служба завершения соединения для сетей H.323.
Сценарий установки соединения на основе протокола H.323
SIP (Session Initiation Protocol)
SIP - протокол сигнализации, предназначенный для организации, изменения и завершения сеансов связи. SIP независим от транспортных технологий, однако при установлении соединения предпочтительно использовать UDP. Для передачи самой голосовой и видеоинформации рекомендовано применять RTP, но возможность использования других протоколов не исключена.В SIP определены два типа сигнальных сообщений - запрос и ответ. Также существует шесть процедур:
- INVITE (приглашение) - приглашает пользователя принять участие в сеансе связи (служит для установления нового соединения; может содержать параметры для согласования);
- BYE (разъединение) - завершает соединение между двумя пользователями;
- OPTIONS (опции) - используется для передачи информации о поддерживаемых характеристиках (эта передача может осуществляться напрямую между двумя агентами пользователей или через сервер SIP);
- АСК (подтверждение) - используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE ;
- CANCEL (отмена) - прекращает поиск пользователя;
- REGISTER (регистрация) - передает информацию о местоположении пользователя на сервер SIP, который может транслировать ее на сервер адресов (Location Server).
Сценарий сеанса связи SIP
Кодеки
Аудиокодеком называют программу или алгоритм, который сжимает, либо разжимает цифровые звуковые данные, позволяя снизить требования к пропускной способности канала передачи данных. В IP-телефонии на сегодняшний день наиболее распространено преобразование посредством кодека G.729, а также сжатие G.711 по А-закону (alaw) и μ-закону (ulaw).G.729
G.729 является кодеком, который сжимает исходный сигнал с потерей данных. Основная идея, заложенная в G.729 - передача не самого оцифрованного сигнала, а его параметров (спектральной характеристики, количества переходов через ноль), достаточных для последующего синтезирования на принимающей стороне. При этом все основные характеристики голоса, такие как амплитуда и тембр сохраняются.Пропускная способность канала, на которую рассчитан данный кодек - 8 кбит/с. Длина кадра обрабатываемого G.729 - 10 мс, частота дискретизации - 8 кГц. Для каждого из таких кадров определяются параметры математической модели, которые в дальнейшем и передаются в канал в виде кодов.
При использовании кодирования G.729 задержка составляет 15 мс, из которых 5 мс тратится на заполнение предварительного буфера. Отметим также, что кодек G.729 предъявляет достаточно высокие требования к ресурсам процессора.
G.711
G.711 - голосовой кодек, который не предполагает никакого сжатия, помимо компандирования - метода уменьшения эффектов каналов с ограниченным динамическим диапазоном. В основе данного метода лежит принцип уменьшения количества уровней квантования сигнала в области высокой громкости, сохраняя при этом качество звука. Две широко использующиеся в телефонии схемы компандирования - alaw и ulaw.Сигнал в данном кодеке предоставлен потоком величиной 64 кбит/с. Частота дискретизации - 8000 кадров по 8 бит в секунду. Качество голоса субъективно лучше, нежели при применении кодека G.729.
alaw
alaw или А-закон - алгоритм сжатия звуковых данных с потерей информации. В основном используется на территории Европы и России.Для сигнала x преобразование по алгоритму alaw выглядит следующим образом:
Где А - параметр сжатия (обычно принимается равным 87,7).
ulaw
ulaw или μ-закон - алгоритм сжатия звуковых данных с потерей информации. В основном используется на территории Японии и Северной Америки.Для сигнала x преобразование по алгоритму ulaw выглядит следующим образом:
где μ принимается равным 255 (8 бит) в стандартах Северной Америки и Японии.
Импульсно кодовая модуляция (PCM - Pulse Code Modulation)
Импульсно кодовая модуляция - передача непрерывной функции в виде серии последовательных импульсов.Для получения на входе канала связи модулированного сигнала, мгновенное значение несущего сигнала измеряется АЦП с определенным периодом. При этом количество оцифрованных значений в секунду (иначе, частота дискретизации) должно быть большим или равным двукратной максимальной частоте в спектре аналогового сигнала.
Далее полученные значения округляются до одного из заранее принятых уровней. Заметим, что количество уровней необходимо принимать кратным степени двойки. В зависимости от того, сколько было определено уровней, сигнал кодируется определенным количеством бит.
Квантование сигнала
На данном рисунке представлено кодирование с помощью четырех битов (то есть все промежуточные значения аналогового сигнала будут округляться до одного из заранее заданных 16 уровней). Для примера, при времени равном нулю сигнал будет представлен подобным образом: 0111.
При демодуляции последовательность нулей и единиц преобразуется в импульсы демодулятором, уровень квантования которого равен уровню квантования модулятора. После этого ЦАП на основе данных импульсов восстанавливает сигнал, а сглаживающий фильтр окончательно убирает неточности.
В современной телефонии число уровней квантования должно быть большим или равным 100, то есть минимальное количество бит, которым может кодироваться сигнал - 7.
Вопросы качества обслуживания в IP-телефонии (Quality of Service - QoS)
В сетях на основе стека TCP/IP высокое качество обслуживания трафика, чувствительного к задержкам передачи не обеспечивается по умолчанию. При использовании протокола TCP имеется гарантия достоверной доставки информации, но ее перенос может осуществляться с непредсказуемыми задержками. Для UDP характерна минимизация задержек, но гарантия верной доставки пакета отсутствует.В то же время добротность речевого трафика сильно зависит от качества передачи, и в сети, где не реализованы механизмы, гарантирующие соответственное качество, реализация IP-телефонии может быть не удовлетворяющей требованиям пользователей.
Основными показателями качества обслуживания являются пропускная способность сети и задержка передачи. Задержка при этом определяется как промежуток времени, прошедший с момента отправки пакета, до момента его приема.
Также существуют такие характеристики, как готовность сети и ее надежность (оцениваются по результатам контроля уровня обслуживания в течение длительного времени, либо по коэффициенту использования).
Для улучшения качества связи используются следующие механизмы:
- Перемаршрутизация. При перегрузке одного из каналов связи позволяет осуществить доставку при помощи резервных маршрутов.
- Резервирование ресурсов канала связи на время соединения.
- Приоретизация трафика. Дает возможность помечать пакеты в соответствии с уровнем их важности и производить обслуживание на основе меток.
Задержка при кодировании информации в голосовых шлюзах или терминальном оборудовании. Уменьшается путем улучшения алгоритмов обработки и преобразования голоса.
- Задержка, вносимая сетью передачи. Уменьшается путем улучшения сетевой инфраструктуры, в частности, сокращением количества маршрутизаторов и использованием высокоскоростных каналов.
Источники задержки в IP-телефонии
Джиттер
Еще одно явление, характерное для IP-телефонии - джиттер, или, иначе, случайная задержка распространения пакета.Обуславливается джиттер тремя факторами:
- Ограниченная полоса пропускания или некорректная работа активных сетевых устройств;
- Высокая задержка распространения сигнала;
- Тепловой шум.
Обычно предусматривается динамическая подстройка длины буфера в течение всего времени существования соединения. Для выбора наилучшей длины используются эвристические алгоритмы.
Джиттер буфер
Для компенсации неравномерной скорости поступления пакетов на приемной стороне создают временное хранилище пакетов, или так называемый джиттер буфер. Его задача, собрать поступающие пакеты в правильном порядке в соответствии с временными метками и выдать их кодеку с правильными интервалами и правильном порядке.Джиттер буфер
Размер буфера приемное VOIP устройство рассчитывает в процессе работы, либо принудительно задается в настройках. С одной стороны он не может быть слишком большим, чтобы не увеличивать транспортную задержку. С другой стороны, маленький размер буфера вызывает потери пакетов при изменениях времени задержки в IP сети.
Отсюда и происходит одно из главных противоречий, между интернет провайдерами и пользователями IP телефонии. С точки зрения провайдера все пакеты доставлены абоненту, то есть, потерь нет. А с точки зрения VoIP устройства, разница во времени между приходом пакетов значительно превышает джиттер буфер. Поэтому фактически потери есть. На практике потеря более 1% вызывает определенные неприятные ощущения. При 2% разговор оказывается затруднен. При значениях больше 4% разговор уже практически невозможен.
Размер джиттер буфера
Случайная задержка распространения Ji для i-го пакета может определяться по формуле:
где:
Di – отклонение от ожидаемого времени прибытия i-го пакета.
Отклонение от ожидаемого времени прибытия i-го пакета Di определяется по формуле:
где:
R – время прибытия пакета в метках времени RTP,
S – временная метка RTP, взятая из пакета.
Приведем пример расчета ожидаемого размера случайной задержки распространения 5-го пакета, на основе двух предыдущих.
Пусть J4=10 мс; R4=10, R3=11, S4=6, S3=5, тогда D5 будет равно (10-11)-(6-5)=-2.
В среднем, случайная задержка времени распространения для одного пакета в текущем примере составит 10 мс (точнее можно посчитать по формуле, приведенной выше). Тогда для того, чтобы ни один пакет не был отброшен, размер джиттер буфера должен быть равным 10 мс.
Для определения требуемого размера джиттер буфера в мегабайтах, домножим полученное значение на 100 мбит/сек – среднюю пропускную способность сети: 10•10^-3•100 = 128 кб.
Размер джиттер-буфера должен быть больше, чем флуктуация транзитного времени в сети. Например, если для 10 пакетов время транзита колеблется от 5 до 10 мс, то буфер должен быть хотя бы 8 мс, чтобы ни один пакет не был потерян. Лучше, если буфер еще больше, например 12 мс, тогда сможет работать механизм перезапроса потерянных пакетов.
Решения для развертывания телефонной сети
Asterisk
Asterisk - программная АТС, способная коммутировать как VoIP вызовы, так и вызовы, осуществляемые между IP-телефонами и традиционной телефонной сетью общего пользования.
Поддерживаемые протоколы: IAX, SIP, H.323, Skinny, UNIStim.
Поддерживаемые кодеки: G.711 (ulaw и alaw), G.722, G.723, G.729, GSM, iLBC, LPC-10, Speex.
Asterisk - динамично развивающееся открытое программное обеспечение, которое может быть установлено без оглядки на лицензирование. Это делает данную программную АТС привлекательной для малого и среднего бизнеса. Количество абонентов в сети может достигать 2000 и ограничено только мощностью сервера.
Еще одно достоинство Asterisk - возможность гибкой настройки. Весь необходимый функционал либо уже реализован, либо может быть дописан самостоятельно без существенных временных и денежных затрат. Этому способствует принцип: одна задача - один программный модуль.
В сравнении с решениями от таких вендоров, как Cisco или Avaya, Asterisk привлекателен еще и стоимостью развертывания. Фактически все затраты сводятся только к покупке телефонных аппаратов и сервера, способного обеспечить требуемую нагрузку на сеть. Сама программа абсолютно бесплатна.
Cisco Unified Communication Manager (CallManager)
CallManager предназначен скорее для крупных сетей, включающих до 30000 абонентов. Данный программно-аппаратный комплекс обеспечивает надежность работы и позволяет конфигурировать множество параметров, таких как переадресация звонков или голосовое меню. Существует и “облегченная” express версия, предназначенная скорее для небольших офисов.
Из преимуществ Cisco CallManager следует отметить в первую очередь знаменитую техническую поддержку корпорации Cisco. При соответствующем уровне контракта на обслуживание, любая проблема, начиная с вопросов по настройке и заканчивая вышедшим из строя оборудованием, будет решена практически мгновенно. Поэтому Cisco CallManager подойдет компаниям, готовым платить немалые деньги, но и получать при этом высочайшее качество обслуживания.
Avaya IP Office
Система IP Office может стать неплохим выбором для среднего размера телефонной сети. Количество абонентов здесь ограничено не только мощностью сервера, но и количеством приобретенных лицензий. Лицензировать необходимо практически все - платы расширения, используемые приложения и т.д., что может доставить определенные неудобства.
Конфигурирование может осуществляться через ряд программ, но наиболее популярная и простая в обращении - Avaya IP Office Manager. Также возможно управление через консоль с помощью Avaya Terminal Emulator.
В целом, продукция корпорации Avaya не ограничивается одним IP Office. Avaya, в 2009 году слившаяся с еще одним известным производителем Nortel, является признанным лидером на рынке оборудования для IP-телефонии.
