Основні протоколи IP-телефонії

Історія IP телефонії

 

Кінець 80 -х рр. ХХ століття став поворотним пунктом у розвитку зв'язку. На арену вийшла нова технологія - IP- телефонія. Розробником є ізраїльська фірма VocalTeс. Саме вона в 1995 році об'єднала розробки, пов'язані з перекодуванням цифрових сигналів (DSP), комп'ютерів, кодеків, протоколів маршрутизації. Після цього IP- телефонія отримала такі способи стиснення звуку, як TrueSpeech компанії DSP Group Inc і GSM. Вони гарантували низьку частку втрати якості при відновленні вихідного формату.

 

Але й тут розвиток IP- телефонії не зупинився. Вона безперервно шліфувала способи боротьби із затримками в Мережі. В даний час IP- телефонія дозволяє з легкістю вирішувати проблеми, пов'язані з передачею звуків (зокрема, мови), а також надає велике число робочих можливостей. А значить, якість послуг зростає. І цей процес, по суті, нескінченний. Для порівняння: у Росії процес активного користування ресурсами даної технології триває всього кілька років, а в США і Європі - вже понад 7 років.

 

Існує думка, що ідея передачі голосу з використанням ПК по мережі виникла в університеті штату Іллінойс. На початку 90 -х рр. якийсь Чарлі Кляйн оприлюднив Maven - першу програму цього толку. Водночас популярною стала програма для проведення відеоконференцій для відомої компанії Mac. Її розробниками є представники Корнельського університету. У квітні 1994 року NASA транслювало зображення човника Endeavor, що знаходиться в космосі, з використанням продукту CU- SeeMe. У той же час можна було чути і голос астронавтів, оскільки додатково підключили Maven. Ці дані можна було знайти в інтернет. Далі програми об'єднали. Підсумком стала розробка CU- SeeMe, що поєднує можливості відео і аудіо і відповідна для кожного ПК.

 

У 1995 році, в лютому, VocalTeс представила варіант програми Інтернет Телефон, створену для комп'ютерів, що підтримують ОС Windows. Ця подія - важливий етап у долі інтернет -телефонії. Ізраїльська фірма сподівалася скористатися відомими текстовими каналами IRC (Internet Relay Chat) у ролі двостороннього інструменту спілкування людей, що володіють схожими поглядами і однією категорією інтересів. Але не представилося можливості зв'язатися з Eris Free Network, опікала IRC, щоб заявити про примноження трафіку в перспективі. Саме тому доступ до каналів для Internet Phone виявився прикритим.

Справедливості заради варто сказати, що через невелику кількість часу VocalTeс врегулювала відносини з Еріс безкоштовно мережі. Тому величезна кількість людей продовжують із задоволенням спілкуватися, лише одного разу завантаживши VocalTeс з домашня сторінка.

 

У цьому ж році інші фірми оцінили можливі вигоди нової технології. Тому виник величезний масив пропозицій для спілкування через інтернет. У вересні 1995 року у вільній роздрібної продажі надається програма Digiphone. Її розробниками стала компанія зі штату Техас (м. Даллас). Вона презентувала можливість одноразового говоріння і прослуховування. Дана подія по праву вважають народженням відмінною можливості, користування якою давало всім абонентам інтерактивний зв'язок. А якщо розібратися, чи не все одно абоненту, яким чином мова передається хто слухає і від нього?!

Як завжди буває в подібних випадках, і цього разу знайшлися люди, що здогадалися організувати розмовний «потік» з використанням подібних розробок. Тобто будь-яка людина, незалежно від свого місцезнаходження, міг спілкуватися скільки завгодно і з ким завгодно.

 

Березень наступного року ознаменувався об'єднанням двох компаній - VocalTeс і Dialogic - у проекті «Інтернет телефонного шлюзу». Читачеві вже знайоме назва першої фірми. Що стосується другої, то вона виробляла програмне забезпечення, що використовується в комп'ютерній телефонії. Компаньйони встановлювали шлюз між телефонним апаратом і інтернет, домагаючись, таким чином, роботи телефону через Мережу. Використовуваний спеціальний шлюз був названий VTG, що означає VocalTec Telephone Gateway. Він являє собою вузькоспеціальну програму, принципом роботи якої вважається застосування голосової плати Dialogic як інтерфейс із стандартними телефонними лініями.

 

Якщо говорити про отриману вигоду, то потрібно сказати, що система VTG за допомогою наявності декількох каналів голосових плат могла підтримувати до 8 самостійних телефонних розмов через інтернет. Додатково до цього зникли перешкоди, пов'язані з переадресацією, оскільки розробка мала можливість перетворювати номери телефонів в IP- адреси і навпаки. Щоб один користувач міг поговорити, вистачало ширини смуги каналу в 11 кбіт / с. В даний час цифра відрізняється.

 

Як бачите, такі кроки по значному ущільненню каналу в поєднанні з невисокою ціною зв'язки стали початком кардинальних змін у світі телекомунікації. В даний час багато розуміють, що це лише підступ до створення всесвітньої мультимедійної зв'язку. У 1997 році розмову двох людей, що знаходяться на різних континентах чи боках Земної кулі, став звичайною справою. Їхні телефони з'єднувалися через Мережу. Таким чином, ми бачимо, що для того, щоб новий характер телефонного зв'язку розвинувся і був прийнятий споживачем, треба було всього пару років.

 

 

Технологія IP телефонії

IP-телефонія - це технологія, дозволяє використовувати Інтернет чи будь-яку іншу IP-мережу для ведення телефонних розмов і передачі факсів у режимі реального часу. Особливо актуально, з економічної точки зору, використання цієї технології реалізації міжнародних стандартів і міжміських телефонних розмов або створення розподілених корпоративних телефонних мереж.

Для організації телефонному зв'язку по IP-мережам використовується спеціальне устаткування – шлюзи або сервери IP-телефонії. Загальний принцип дії телефонних шлюзів IP-телефонії такий: з одного боку шлюз підключається до телефонним лініях - і може з'єднатися із кожним телефоном світу. З іншого боку шлюз підключено до IP-мережі - і може зв'язатися із кожним комп'ютером у світі. Шлюз приймає телефонний сигнал, оцифрює його його (коли він від початку не цифровий), значно стискує, розбиває на пакети і вони передаються через IP-мережу за призначенням за допомогою протоколу TCP/IP. Для пакетів, які із IP-мережі на шлюз і які направляються телефонну лінію, операція відбувається у зворотному напрямку. Обидві складові процесу зв'язку (вхід сигналу до мережі та її вихід із телефонної мережі) відбуваються водночас, що дозволяє забезпечити дуплексний режим розвоми. За підсумками цих базових операцій можна побудувати багато різних конфігурацій.

Нині, дедалі більшої популярності набувають IP-АТС, що окрім функцій шлюзу IP-телефонії виконують традиційні функції звичайних офісних АТС. Отже, з організацією телефонному зв'язку через IP-мережі з допомогою IP-АТС можна цілком уникнути офісної АТС, тобто. заощадити на додатковому устаткуванні.

 

IP-телефонія спирається на дві основних операції: перетворення двунаправленної аналогової розмови в цифрову форму всередині кодуючого/декодуючого присторю та упаковки в пакети передачі до IP-мережі. У IP-телефонії використовується особлива система передачі пакетів зі звуковою інформацією, що з специфікою передачі по IP-мережам.

У традиційних телефонних лініях між абонентами під час розмови створюється електричний ланцюг, і вже цим забезпечується фіксована пропускна здатність передачі сигналу. Тоді як IP-мережа є системою, реалізуючою принцип комутації і маршрутизації пакетів, це надає гарантований шлях між точками зв'язку. Уся інформація, передана через IP (голос, текст, зображення, тощо.) поділяється на пакети даних, що мають у собі адреси точок призначення (приймання та передачі) і порядковий номер. Вузли IP направляють ці пакети через мережу до закінчення маршруту доставки.

Після прибуття пакетів до точки призначення, на відновлення вихідного обсягу упорядкованих даних використовуються порядкові номери пакетів. Для додатків, де немає важливий лад і інтервал приходу пакетів, як-от e-mail, час затримок між окремими пакетами немає вирішального значення. IP-телефонія є одним із областей передачі, де важлива динаміка передачі, який забезпечується сучасними методами кодування і передачі. Задля більшої стабільної телефонному зв'язку поIP-сетям запроваджені спеціальні протоколи передачі, наприклад,H.323 і SIP.

 

 

Основні протоколи IP-телефонії

- H.323 - основний стандарт, ухвалений ITU-T, де описується, як чутливий до затримки трафік, зокрема голосу і відео, одержує пріоритет в локальних і глобальних мережах. Він з низки рекомендацій (стека протоколів) по суміжним технічним питанням, таких як якість промови, стандарти кодування звуковий і відеоінформації тощо. Протокол SIP (SessionInitiationProtocol) прийнятий у березні 2000 року організацією IETF як стандарт RFC 2543. SIP більшою мірою відповідає ідеології TCP/IP, ніж стік протоколів H.323. Про підтримку цього протоколу заявили такі виробники як 3Com, Cisco, Ericsson, Siemens та інших. Однозначність стандарту SIP дозволяє собі з упевненістю казати про сумісностіIP-шлюзов різних виробників.

При передачу режимі реального часу до 30% пакетів може бути втрачені чи було з запізненням (що у режимі реального часу один і той ж). Хороше додаток IP-телефонії має відшкодувати брак пакетів, відновивши втрачені дані. Сам алгоритм кодування промови також впливає На оновлення даних.

Основні алгоритми стискування звуку, використовувані в IP-телефонії

Для кодування звуковий інформації зазвичай використовуються такікодеки: G.711, G.722, GSM0610, G.723, G.723.1, G.728, іG.729. Длякодека G.711 потрібно ширина смуги частот на 64-му Кбіт/с, й тому він прийнятний ні в всіх IP-мережах (наприклад, до Інтернету),т.к. більшість користувачів Інтернету має канал явно меншою ширини.Кодеки з низькою шириною смуги частот - G.729 у вісім Кбіт/с і G.723.1 в 5.3/6.3 Кбіт/с - цілком підходять від використання до Інтернету. Зокрема,G.723.1 одна із кількох "стандартних" кодеків для IP-телефонії, особливо після випадку, як Intel, Microsoft і Netscape оголосили про підтримку цього стандарту звукового кодування.

Трохи історії

Технологія IP-телефонії була розроблена кінці 80-х минулого століття. Відкриття IP-телефонії, як професійної технології, зробила ізраїльська компаніяVocalTeс, яка б до 1995 року зібрати воєдино досягнення у областях цифровий обробки сигналів (>DSP), кодеків, комп'ютерів, і протоколів маршрутизації. Починаючи з 1995 року, для IP-телефонії залучатися два методу звуковий компресії - GSM іTrueSpeech компаніїDSP Group Inc., щоб забезпечити високий рівень компресії вихідного звукового сигналу і малопомітну втрату якості при декомпресії. На додачу до алгоритмамкомпрессии/декомпрессии мови і стандартним протоколів, IP-телефонія постійно займалася удосконаленням методів боротьби з затримками до Інтернету.

Вироби для сучасної IP-телефонії надають безліч функціональних можливостей та дозволяють вирішити чимало закутків якості передачі промови, що дає зросту комерційно привабливих і високоякісних послуг. На заході, в Європейських країнах, соціальній та США технологія початку інтенсивно використовуватися порядку 7 років тому вони, у Росії ж кілька років.

кому вигідно

Існує дві основні групи споживачів послуг IP-телефонії

До першої групи ставляться корпоративні абоненти й потужні приватні особи, часто користуються послугами міжміського і міжнародного зв'язку. Це пов'язано з великий різницею вартості трафіку міжміського і міжнародного зв'язку під час використання традиційних телефонних мереж (>ТфОП) і за використанні IP-мереж (Internet).

До другої групи споживачів ставляться організації які мають є необхідність з'єднати (об'єднати) своїх філій на єдину корпоративну телефонну мережу. Через війну організація отримує одну велику розподілену УАТС із номерним планом. У цьому, й у телефонного зв'язку і для Інтернет-послуг використовується одну спільну транспорт -IP-сеть.

Особливості цифровий офісної зв'язку

- Офісні IP-АТС

Зближення інформаційних технологій та зв'язку спостерігається практично скрізь: воно зачіпає мережі загального доступу й потужні приватні мережі, мобільні і фіксовані мережі зв'язку, телефонію і передачу даних. У цьому інтернет-протокол (IP) стає тим універсальним мовою спілкування, який "розуміють" все сіті йоконечние користувальні устрою зв'язку.

МодельKX-TDA600 компанії Panasonic

Не уникли трансформації і установські (офісні) автоматичні телефонні станції (УАТС) - підтримка IP-телефонії нині є однією з головних параметрів під час виборів цих пристроїв, а роботу з цифровими лініями зв'язку - майже повсюдної. Ключовими словами нині стають "конвергенція" і "інтеграція", що дозволяють як оптимізовувати витрати з допомогою організації зв'язку черезIP-сеть, а й розширюють можливість застосування УАТС з допомогою додаткових додатків, раніше просто недоступних.

Типологія телефонних станцій

На момент існує лише кілька основних типів АТС - заплутатися у яких неможливо, але звернути увагу до деякі ключові моменти стоїть. По-перше, це телефонні станції з комутацією каналів (аналогові, гібридні і цифрові) - зараз вона займають домінуючі позиції над ринком, проте поступово втрачають земельну частку, поступаючись місцем технічно досконалішим рішенням. Пік зміни таких АТС, особливо у регіонах, доведеться на певний 2007-2009 рр., якщо їх ресурс буде цілком вичерпаний.

По-друге, це конвергентні АТС, які становлять той чи інший ступінь модифікації або модернізації традиційних платформ телефонії з підтримки певної (часом, на жаль, дуже обмеженій) функціональності з урахуванням протоколу IP. До речі, серед інших досягнень використання Інтернету як основного транспортного протоколу дозволяє значно (зазвичай до 50-70%) знизити вартість міжміських розмови з співробітниками філій і абонентами інших країнах.

>Конвергентние офісні АТС не вимагають переходу на комунікації по IP, причому їхній застосування відкриває змогу економічною інтеграції функції телефонії з різними додатками. Такі проекти корисними у світі тому випадку, якщо з'являється плавне нарощування потужності АТС, але що у бажання платити дорожче заIP-УАТС.

По-третє, "чисті"IP-УАТС, використовують виключно пакетну комутацію - зазвичай вони складаються з виконуваного на сервері управляючого ПО,медиашлюзов для взаємодії з телефонними лініями фіксованого зв'язку, і навіть різноманітних коштів комутації і маршрутизації викликів.

телефонія комп'ютерний зв'язок станція цифровий