IP-телефония

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 История развития IP-телефонии

1.2 IP-телефония в Казахстане

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технические параметры IP-телефонии

2.2 Принцип действия IP-телефонии

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Качество IP-телефонии

3.2 Исследование развития IP-телефонии в городе Темиртау

3.3 Безопасность

4.ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Словарь терминов

Список литературы

АННОТАЦИЯ

ТЕМА: IP-телефония

Цель:

ь познакомиться с историей развития IP-телефонии в мире и Казахстана; обосновать целесообразность внедрения новой технологии и предоставления услуг связи на базе IP-телефонии в г.Темиртау.

Задачи:

ь узнать об истории развития IP-телефонии в мире и в Казахстане;

ь ознакомиться с принципом действия и техническими характеристиками;

ь исследовать развитие IP- телефонии в г.Темиртау

Гипотеза: если предположить, что IP- телефония даёт зелёный свет всем ограничениям связи с другими странами и регионами, то мы можем посоветовать наиболее распространённый виды связей , так как это удобно при выборе тарификации звонков.

Актуальность проблемы: Актуальность проблемы заключается в том что, необходимо выяснить, что IP- телефония намного дешевле и удобней для общения с другими городами и странами.

Методы, использованные при написании практической части:

*Профилактическая беседа

*Сбор данных , собранных анкетированием 10-11 классов

*Анализ получение результатов математическим путём

*Построение диаграмм

*Мой собственный опыт в г. Темиртау

*Практическая значимость

Исследование: появились новые услуги и виды связей, наиболее дешевая сотовая связь в регионе. Анализ всех тарифов сотовой связи, как в дневное, так и в ночное время.

Выводы:

· Изучая историю IP-телефонии, можно сказать, что еще в 1993 г. - Чарли Клейн выпустил в свет Maven, первую программу для перестройки голоса с помощью PC, а с 1997 г. в Казахстане стали реально строиться сети IP-телефонии.

· Ознакомившись с принципом действия IP-телефонии и ее характеристиками, можно сказать, что с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира, с другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире.

· Исследовав историю развития IP- телефонии в г.Темиртау, можно сказать, что в наш городе такие услуги компания KCEL оказывает с января 2006 года.

Заключение:

За короткое время IP-телефония достигла значительных успехов. Среди них основными стали усовершенствование алгоритмов кодирования речи и изобретение шлюзов, с помощью которых стало возможно вести переговоры не только посредством персональных компьютеров, но и по обычному телефону. Устойчивость и прибыльность этой услуги объясняется тем, что рынок давно испытывал потребность в дешевой международной и междугородной связи.

ВВЕДЕНИЕ

Начиная с 1997 г. в Казахстане стали реально строиться сети IP-телефонии. Спрос был большим. Так как интерес к новой технологии имел особый практический смысл. Дело в том, что в нашей стране услуги международной телефонной связи традиционно дороже, чем на Западе. А использование IP-технологии подразумевает возможность ведения телефонных разговоров по единому, не зависящему от дальности связи тарифу, что позволяет сэкономить значительные средства уделенным на большие расстояния абонентам.

Сеть Интернет - общее название всемирного объединения компьютерных сетей с использованием протокола IP. Но Интернет-телефония - это не компьютерная телефония. Интернет-телефония - характеризуется тем, что голосовой трафик передается по пакетным сетям передачи данных на основе протокола IP.

Общий принцип действия телефонных серверов IP-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал, оцифровывает его, значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола Интернет (ТСР/Р). Задержки являются главной проблемой Интернет-телефонии. Они связаны с принципом построения сетей TCP/IP и особенностями коммутации пакетов, зависят от общей загрузки сети, качества линии связи и скорости модема.

При проведении некоторого исследования через анкетирование, выяснилось, что услуга IP-телефонии стремительно развивается у нас в городе Темиртау. И в 2006 году по сравнению с 2005 году таких компаний две - KCEL и Актив. Причем Темиртауская сотовая связь Актив стала пионером в нашем городе по оказанию услуги IP-телефония;

так как каждая компания «борется» за своего абонента, то она может предложить ряд выгодных тех или иных моментов, в связи с чем, мы, как потенциальные пользователи имеем право выбирать, на выгодных для себя условиях.

Это только начало по развитию услуги IP-телефонии в нашем городе и возможно уже сегодня в городе появилась еще одна компания, которая составит конкуренцию первым выше сказанным, а мы абоненты от этого только выиграем.

В настоящее время, когда на Казахстанском рынке появляется все больше новинок в области услуг связи, наряду с традиционной телефонией, многие телефонные компании предоставляют доступ в Интернет, IP-телефонию, цифровые каналы связи, беспроводной радио-доступ. Мы решили исследовать, какими темпами развивается одна из таких услуг - IP-телефония, в нашем городе.

Нас заинтересовали многие вопросы. Вот некоторые из них:

1) В чём отличие Интернет-телефонии от IP-телефонии?

2) Как работает IP-телефония и почему она дешевле?

3) Используется ли в нашем городе услуга IP-телефония?

4) Если используется, то какова тенденция роста?

5) Какая ширина канала пропускания IP-телефонии?

Мы решили разобраться в них, а также продолжить исследование, начатое в 2007 году, в 2008 году.

Традиционная телефония, в отличие от IP-телефонии - это передача голоса с выделением отдельного канала для каждого соединения.

IP-телефония - технология, позволяющая использовать Интернет или другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения международных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени.

Учитывая все это, мы поставили перед собой следующие цели:

1) познакомиться с историей развития IP-телефонии в мире и Казахстане;

2) выяснить целесообразность внедрения новой технологии и представления услуг связи на базе IP-телефонии в г. Темиртау.

Определены соответствующие задачи работы:

1) узнать об истории развития IP-телефонии в мире и в Темиртау;

2) разобраться в принципе действия;

3) исследовать развитие IP-телефонии в г. Темиртау.

Исследование проводилось путем изучения литературы, сайтов в Интернете, справочников, энциклопедий, а всё, что касается города Темиртау, то это личные встречи с операторами сотовых компаний, опрос, как непосредственно работников компаний, так и просто абонентов их сетей. Хорошим подспорьем явилось и то, что дома есть компьютер с выходом в Интернет, так что была возможность попасть на сайты компаний, а, также пользуясь услугами электронной почты задать ряд вопросов по интересующей меня теме операторам компаний.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ IP-ТЕЛЕФОНИИ

По мнению некоторых, концепция передачи голоса по сети с помощью профессионального компьютера зародилась в Университете штата Иллинойс (США). В 1993 году Чарли Клейн выпустил в свет Maven, первую программу для перестройки голоса с помощью РС. Одновременно одним из самых популярных мультимедийных приложений в сети стала CU-SeeMe, программа видеоконференций для Macintosh (Mac), разработанная в Корнельском Университете.

Апрель 1994 года. Во время полёта челнока Endeavor NASA передало на Землю его изображение с помощью программы CU-SeeMe. Одновременно попробовали передать и звук. Полученный сигнал из Льюисовского исследовательского центра поступал на Мас, соединённый с Интернет, и любой желающий мог услышать голоса астронавтов. Потом одну программу встроили в другую, и появился вариант CU-SeeMe с полными функциями аудио и видео, как для Мас, так и для РС.

Февраль 1995 года. Израильская компания Vocal Tec предложила первую версию программы Internet Phone, разработанную для владельцев мультимедийных компьютеров, работающих под Windows. Это стало важной вехой в развитии Интернет-телефонии! Vocal Tec надеялась использовать очень популярные каналы Internet Relay Chat (IRC) в качестве двустороннего средства общения между людьми, имеющими сходные интересы. Но компании не удалось связаться с Eras Free Network (Feet), курирующей IRC, и проинформировали о потенциально возможном увеличении графика, поэтому доступ к общественным каналам для Internet Phone был закрыт. Через несколько недель компания Vocal Tec уладила свои разногласия с EFNet. За это время была создана частная сеть серверов Internet Phone, и уже тысячи людей загрузили программу с домашней страницы Vocal Tec и начали общаться. Собственно, этим они занимаются до настоящего времени.

В том же 1995 г. другие компании очень быстро оценили перспективы, которые открывали возможность разговаривать, находясь в разных полушарьях и не платя при этом за международные звонки!!! На рынок обрушилась гора продукции, предназначенной для телефонии через Сеть.

В сентябре того же года в розничной продаже появилась первая из таких программ DigiPhone, разработанная небольшой компанией в Далласе (штате Техас), которая предложила «дуплексные» возможности, позволяя говорить и слушать одновременно. Вот в этот момент и родилась привлекательная для абонентов настоящая интерактивная связь. А нам, абонентам, какая собственно разница, каким именно способом передается речь.

Вскоре нашлись энтузиасты, которые с помощью программ подобного типа стали организовывать марафоны. Целью было научить работать через Интернет обычный телефонный аппарат типа «сеанс разговора», во время которых люди всей страны могли подключаться и говорить часами.

В марте 1996 г. произошло еще одно памятное событие. Тогда было объявлено о совместном проекте под названием «Internet Telephone Gate» двух компаний: уже известно нам Vocal Tec и крупнейшего производителя для компьютерной телефонный Dialogic, для чего между Сетью и телефоном устанавливается специализированный шлюз. Последний получил название (Vocal Tec Telephone Gateway) и представлял собой специализированную программу, которая использовала голосовые платы Dialogic. Многоканальные голосовые платы позволяют, во-первых, одной системе VTG поддерживать до восьми независимых телефонных разговоров через сеть, а во-вторых, убрали проблему адреса, взяв на себя преобразование обычных телефонных номеров в IP-адрес и обратно. Для разговора одного пользователя в том продукте достаточно будет ширины полосы канала порядка 11 кбит/с. Вот так возможность высокого уплотнения канала и малая стоимость связи создали предпосылки для коренных изменений телекоммуникационного мира. Сегодня многое ясно, что Интернет-телефония - лишь шаг на пути к глобальной мультимедиа-связи.

Ёще через год стали вполне обычными соединения через Интернет двух обычных телефонных абонентов, находившихся в совершенно разных местах планеты. Вот так в течение всего каких-то двух лет стал на ноги альтернативный способ телефонной связи.

1.2 IP-ТЕЛЕФОНИЯ В Казахстане

Появления IP-телефонии ждали во всем мире. Не была исключением и Казахстан, где интерес к новой технологии имел особый практический смысл. Дело в том, что в нашей стране услуги международной телефонной связи традиционно дороже, чем на Западе. А использование IP-технологии подразумевает возможность ведения телефонных разговоров по единому, не зависящему от дальности связи тарифу, что позволяет сэкономить значительные средства уделенным на большие расстояния абонентам.

Начиная с 1997 г. в Казахстане стали реально строиться сети IP-телефонии. Спрос был большим. Правда, из-за неопределенности с лицензированием эта услуга предоставлялась с пометкой «в тестовом режиме». Тем не менее, технология широко рекламировалась в прессе и демонстрировалась на выставках. На стендах CompTek постоянно предоставлялась бесплатная возможность сделать городские, междугородные и международные звонки через систему IP-телефонии. Желающие позвонить выстраивались в огромные очереди. Представители компании VocalTec, в то время единственной фирмы, поставлявшей оборудование для IP-сетей, участвуя в различных семинарах и конференциях, неоднократно заявляли, что Казахстан обогнала многие страны на пути предоставления коммерческих услуг по междугородной и международной IP-связи.

Технический аспект состоял в несовершенстве существовавшего оборудования. Первые шлюзы поддерживали не более одного потока Е1 (до 30 одновременных звонков), а качество связи было низким, что приводило к значительному искажению голосовых сообщений.

Со временем эти проблемы были решены. 1998 г. ознаменовался радикальным скачком в развитии технологии. Так, для сжатия речи и формирования IP-пакетов стали использоваться DSP-процессоры. Это существенно повысило качество передачи голоса (практически до уровня обычного телефонного разговора). Кроме того, исчезло ограничение по пропускной способности шлюза. Благодаря использованию оборудования, разработанного фирмой Cisco, стало возможным поддержание до 84 потоков Е1 или до 2520 одновременных разговоров. Производители плат компьютерной телефонии также предложили новые решения. Например, фирма Dialogic выпустила линейку DSP-плат DM3 IPLink, аппаратно реализующих функции IP-телефонии. К ним были приложены расширенные Си-библиотеки. Таким образом, пользователь получил возможность самостоятельно запрограммировать систему IP-телефонии в соответствии с собственными требованиями. Все это значительно расширило технические и функциональные возможности IP-технологии.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ IP-ТЕЛЕФОНИИ

Протокол IP Протокол Интернет (Internet-Protocol) свод правил, обеспечивающих передачу данных между компьютерами, работающими на разнообразных сетях с различной аппаратной конфигурацией и операционными системами и выполняющими различные протоколо-независимые процессы пользователя.

В сетях на основе IP все данные голос, текст, видео, компьютерные программы или информация в любой другой форме - передаются в виде пакетов. Любой компьютер и терминал такой сети имеет свой уникальный IP-адрес, и передаваемые пакеты маршрутизируются к получателю в соответствии с этим адресом, указываемом в заголовке. Данные могут передаваться одновременно между многими пользователями и процессами по одной и той же линии. При возникновении проблем IP-сети могут изменять маршрут для обхода неисправных участков. При этом протокол IP не требует выделенного канала для сигнализации.

В телефонной сети терминал пользователя должен быть постоянно подключен физической линией к оборудованию оператора, независимо от того, используется он в данный момент или нет. А для связи должно быть установлено непосредственное гарантированное соединение между абонентами на все время связи, независимо от реального объема передаваемой информации.

Сеть Интернет - общее название всемирного объединения компьютерных сетей с использованием протокола IP.

Передача и прием голосовой информации с использованием протокола IP.

Технология передачи информации с использованием протокола IP имеет за рубежом устоявшееся название Voice Over IP (VOIP). Одним из приложений этой технологии является Интернет-телефония (Internet Telephony). Под Интернет-телефонией понимается обмен голосовой информацией в режиме реального времени через Интернет или любую другую сеть на основе протокола IP. Поэтому Интернет-телефонию иногда называют IP-телефонией (IP telephony).

В общем, процесс передачи голоса по Интернет состоит из нескольких этапов.

Первый этап это оцифровка голоса. Затем оцифрованные данные анализируются и обрабатываются с целью уменьшения физического объема данных, передаваемых получателю. Как правило, на этом этапе происходит подавление ненужных пауз и фонового шума, а также компрессирование.

На следующем этапе полученная последовательность данных разбивается на пакеты и к ней добавляется протокольная информация - адрес получателя, порядковый номер пакета на случай, если они будут доставлены не последовательно, и дополнительные данные для коррекции ошибок. При этом происходит временное накопление необходимого количества данных для образования пакета до его непосредственной отправки.

Извлечение переданной голосовой информации из полученных пакетов также происходит в несколько этапов.

Когда голосовые пакеты приходят на терминал получателя, то сначала проверяется их порядковая последовательность. Поскольку IP-сети не гарантируют время доставки, то пакеты со старшими порядковыми номерами могут прийти раньше, более того, интервал времени получения также может колебаться (т.н. джиттер). Для восстановления исходной последовательности и синхронизации происходит временное накопление пакетов. Однако некоторые пакеты могут быть вообще потеряны при доставке, либо задержка их доставки превышает допустимый разброс. В обычных условиях приемный терминал запрашивает повторную передачу ошибочных либо потерянных данных. Но передача голоса слишком критична ко времени доставки, поэтому в этом случае либо включается алгоритм аппроксимации, позволяющий на основе полученных пакетов приблизительно восстановить потерянные, либо эти потери просто игнорируются, а пропуски заполняются данными случайным образом.

Полученная таким образом (не восстановленная) последовательность данных декомпрессируется и преобразуется непосредственно в аудио-сигнал, несущий голосовую информацию получателю.

Таким образом, с большой степенью вероятности, полученная информация не соответствует исходной (искажена) и задержана (обработка на передающей и приемной стороне требует промежуточного накопления). Однако в некоторых пределах избыточность голосовой информации позволяет мириться с такими потерями.

С точки зрения пользователя можно выделить три различные категории голосовых соединений через Интернет.

Услуги по двусторонней передаче голосовой информации от компьютера к компьютеру - информация передается через Интернет между персональными компьютерами двух пользователей. При этом оба пользователя используют подключение к Интернету через модем, либо по выделенной линии, совместимое программное обеспечение, громкоговорители и микрофоны для общения друг с другом.

Услуги по двусторонней передаче голосовой информации между компьютером и телефоном - информация передается через Интернет между персональным компьютером одного из пользователей и телефонным аппаратом другого пользователя. При этом для выхода в ТФОП используется программно-аппаратный шлюз оператора услуг Интернет-телефонии, а один из участников соединения использует подключение к Интернету через модем, либо по выделенной линии, совместимое со шлюзом оператора программное обеспечение, громкоговоритель и микрофон для общения. Соединение может инициироваться как с телефона, так и с компьютера. В первом случае терминал вызываемого абонента идентифицируется IP адресом, во втором - телефонным номером.

Услуги по двусторонней передаче голосовой информации между телефонами пользователей. В этом случае большую часть пути между участниками соединения голосовая информация преодолевает посредством пакетных средств коммуникаций с использованием Интернет-протокола. Такое соединение возможно при наличии двух совместимых шлюзов одного или нескольких операторов Интернет-телефонии.

Как следует из вышеприведенного, оператор службы Интернет-телефонии присутствует только в двух последних случаях. При этом каждый отдельно взятый оператор не всегда может достоверно контролировать, откуда пришли голосовые пакеты с компьютерного терминала, либо от шлюза другого оператора - и те и другие являются для него равноценными пользователями.

Рекомендация МСЭ (Международный Совет по Электросвязи, International Telecommunications Unit) H.323 редакции 1996 года описывает терминалы и другие элементы обеспечения мультимедийной связи негарантированного качества через сети пакетной передачи данных. (Группа рекомендаций H описывает линейную передачу не телефонных сигналов).

Этот стандарт является расширением рекомендаций H.320, которые описывают видеоконференцсвязь через ISDN и другие коммутируемые сети. Однако с момента ратификации этих рекомендаций в 1990 году в технологиях корпоративных и публичных сетей произошли большие перемены. Широкое распространение получил Интернет, а локальные сети стали уже привычным дополнением к связной инфраструктуре любого предприятия. H.323 это логичное и необходимое дополнение по организации мультимедийной связи посредством корпоративных интрасетей и сетей с пакетной передачей данных, включая Интернет.

В совокупности с другими стандартами МСЭ на мультимедийную связь и телеконференции рекомендации H.323 применимы для любых видов соединений - от многоточечных до соединений точка-точка. Основные компоненты этого стандарта приведены в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1

Основные компоненты H.323

Рекомендация	Описание	Текущий статус
H.225	Определяет сообщения по управлению вызовом, включая сигнализацию и регистрацию, а также пакетизацию и синхронизацию потоков мультимедийных данных	Принято
H.245	Определяет сообщения для открытия и закрытия каналов для передачи потоков мультимедийных данных, а также другие команды и запросы	Принято
H.261	Видеокодек для аудиовизуальных сервисов на каналах P x 64 Кбит/с	Принято
H.263	Описывает новый видеокодек для передачи видео по обычным телефонным сетям	Принято
G.711	Аудио кодек, 3.1 КГц на 48, 56, и 64 Кбит/с	Принято
G.722	Аудио кодек, 7 КГц на 48, 56, и 64 Кбит/с	Принято
G.728	Аудио кодек, 3.1 КГц на 16 Кбит/с	Принято
G.723	Аудио кодек, для режимов 5.3 и 6.3 Кбит/с	Принято
G.729	Аудио кодек	Принято

2.2 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ IP-ТЕЛЕФОНИИ

Начнем с того, что попробуем рассеять некоторые распространенные заблуждения относительно самой технологии.

Во-первых, Интернет-телефония - это не компьютерная телефония. Понятие компьютерной телефонии предполагает возможность передачи голоса по компьютерным сетям передачи данных с помощью дополнительных аппаратных и программных средств, Под это определение попадают тысячи разнообразных приложений. В этом смысле оно значительно шире, чем просто передача голоса по Интернету, и охватывает различные офисные системы, центры телефонного обслуживания, системы регистрации переговоров, а также массу других приложений. Интернет-телефония - лишь одно из них, характеризующееся тем, что голосовой трафик передается по пакетным сетям передачи данных на основе протокола IP. Правильнее называть эту область IP-телефонией или службой пакетных голосовых соединений, что звучит менее броско, зато наиболее точно отражает суть дела. Важно понимать, что IP-сеть является при этом носителем телефонного трафика, в то время как разговор происходит между абонентами городских или офисных АТС. Таким образом, этот процесс, безусловно, относящийся к области телефонии, в корне отличается оттого, что сейчас в сетях передачи данных называется передачей голоса поверх IP-протокола.

Далее, существует целый ряд разновидностей Интернет-телефонии. Исторически пальма первенства принадлежит всевозможным Интернет-телефонам благодаря которым можно было устраивать голосовые переговоры между двумя мультимедийными компьютерами. Оцифрованный голос просто упаковывался в IP-пакеты и пересылался через сеть Интернет без всякой гарантии. Качество было ужасающим, область применения - неясной.

Наконец, далеко не все из того, что относят к Интернет-телефонии, строго говоря, ею является. Термин «Интернет-телефония» часто применяют для обозначения технологий передачи голоса через все сети IP - как публичные, так и частные. Между тем слово «Интернет» относится именно к публичным сетям, Тем не менее, можно сказать, что IP-телефония и Интернет-телефония стали почти синонимами, и именно так мы их и будем использовать, хотя это и не вполне корректно.

Общий принцип действия телефонных серверов IP-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал, оцифровывает его, значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола Интернет (ТСР/Р). Для пакетов, приходящих из сети на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Обе составляющие операции происходят практически одновременно, что позволяет обеспечить полнодуплекационный разговор. На основе этих базовых операций можно построить много различных конфигураций. Допустим, звонок телефон-компьютер или компьютер-телефон может обеспечивать один телефонный сервер (рис.1). Для организации связи телефон (факс)- телефон (факс) нужно два сервера (рис.2).

Рис. 1. Соединение компьютер-телефон

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2. Система для звонков по телефону и посылки факсов средствами IP

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 КАЧЕСТВО СВЯЗИ IP -ТЕЛЕФОНИИ

Задержки являются главной проблемой Интернет-телефонии. Причин их возникновения несколько. Одни связаны с принципом построения сетей TCP/IP и особенностями коммутации пакетов, другие зависят от общей загрузки сети, качества линии связи и скорости модема, Если задержка превышает 250 мс, она становится заметной. Поскольку программа в суть разговора не вникает, паузы вклиниваются в беседу случайным образом - чаще на полуслове. Окончание слова возникает в наушниках или колонках после секундного затишья. Впрочем, к такому диалогу можно быстро привыкнуть.

Задержки уменьшают благодаря следующим трем факторам:

Во-первых, совершенствуются телефонные серверы (их разработчики борются с задержками, улучшая алгоритмы работы).

Во-вторых, развиваются частные сети (их владельцы могут контролировать ширину полосы пропускания и, следовательно, величины задержки).

В-третьих, развивается сама сеть Интернет - современный Интернет не был рассчитан на коммуникации в режиме реального времени. Хотя на обновление роутеров по всему миру и на организационные мероприятия (например, решить вопрос, как в денежном выражении оценить сервис более высокого качества) потребуется некоторое время, мир Интернета, вне зависимости от вышесказанного, двигается очень быстро и в правильном направлении.

Однако проблемы с качеством делают перспективы использования Интернет-телефонии вне сферы бытового и внутрикорпоративного общения достаточно туманными. Можно сэкономить несколько долларов, позвонив через оператора Интернет-телефонии бывшему сокурснику в Сан-Франциско, тетушке во Владивосток или другу в Санкт-Петербург, но при переговорах с деловыми партнерами ухудшение качества связи недопустимо. Вряд ли ваш клиент или заказчик одобрит подобное стремление к экономии, если в разговоре с ним «двадцать пять тысяч долларов» вдруг превратятся в «...цать пять» или «...пять».

На дальнейшее существенное повышение качества IP-телефонии только за счет совершенствования алгоритмов кодирования речи рассчитывать не приходится. Необходимо преодолевать фундаментальный недостаток сети Интернет - большие и непредсказуемые задержки при передаче пакетов через длинные цепочки маршрутизаторов. Здесь существует несколько возможных решений.

Первое из них основано на внедрении протоколов резервирования ресурсов (типа RSVP), Однако существуют сомнения в масштабируемости этого решения. В любом случае оно влечет дополнительные затраты, которые придется перенести на тарифы Интернет-телефонии.

Второе решение заключается в замене традиционно используемых программных маршрутизаторов на аппаратные маршрутизирующие коммутаторы. Сегодня технология аппаратных маршрутизирующих коммутаторов бурно развивается, но она все еще недостаточно опробована. Кроме того, это решение требует огромных инвестиций.

Третье решение состоит в дифференциации пакетов сети Интернет по требуемой срочности их доставки. Вскоре на смену привычному IP-протоколу должен прийти новый протокол IPv6. Он ликвидирует «равноправие» пакетов и позволит мультимедиа-данным (к которым относится и звук) добираться по назначению значительно быстрее. Голосовые пакеты получат высший приоритет, и все будут уступать им дорогу. Предполагается, что IPv6 полностью снимет многие проблемы Интернет-телефонии.

Существует и четвертое, самое радикальное решение. Оно состоит в отказе от плохо контролируемой сети Интернет как от среды передачи телефонных потоков. Дело в том, что шлюзы IP-телефонии могут связываться не только через Интернет, но и через выделенную высокоскоростную сеть с коммутацией ячеек или кадров (АТМ, Frame Relay), обеспечивающую гарантированное качество обслуживания. Использование сети с низкими и предсказуемыми задержками обеспечит более качественную передачу речи, но такое решение дороже обычной Интернет-телефонии. На создание глобальной высокоскоростной сети, параллельной Интернету, потребуются годы и десятки, если не сотни, миллиардов долларов. Тем не менее, этот процесс уже, что называется, пошел.

В настоящее время прослеживаются три области приложения Интернет-телефонии:

для конечных пользователей (экономия на междугородных звонках);

для организаций (связь с удаленными филиалами);

для Интернет-провайдеров (возможность предоставления клиентам дополнительной коммерческой услуги).

Во-первых, Интернет-телефония наверняка будет выгодна конечным пользователям. С ними все более или менее понятно - они получают телефонную связь при довольно низкой поминутной оплате. Но частные лица смогут воспользоваться услугами Интернет-телефонии только в том случае, если в их регионе имеется компьютерно-телефонный шлюз. Другими словами, услуга будет выгодной, только если за звонок на компьютерно-телефонный шлюз придется платить значительно меньше, чем за звонок собственно адресату. Поэтому для предоставления услуг конечным пользователям очень важно построить разветвленную сеть.

Другая категория потенциальных пользователей - корпоративные, Компаниям, имеющим удаленные филиалы, IP-технологии дают возможность обеспечения голосовой связи при помощи уже существующих корпоративных IP-сетей. Кроме того, Интернет-телефонию можно использовать в маркетинговых целях. Например, с этой зрения очень хороша услуга Surf'n'Call.

Наконец, третий класс потребителей технологии - компании, занимающиеся предоставлением услуг Интернет. Сделав некоторые вложения, компания получает возможность значительно более эффективно продавать каналы. Кроме того, такой сервиз очень легко рекламировать, особенно если озаботиться тем, чтобы качество передачи звука было достаточно высоким.

Но все же есть область, в которой Интернет-телефония имеет безусловное стратегическое преимущество перед обычным телефоном, - это возможность предоставления дополнительных услуг за счет тесной интеграции с мультимедийным компьютером и другими Интернет-приложениями. Так, например, с помощью Интернет-телефонии можно будет, обратившись к Web-странице виртуального магазина или службы технической поддержки и просмотрев представленные материалы, переговорить с представителем соответствующей фирмы, задать дополнительные вопросы и уточнить свой выбор.

Оценить качество при использовании различных протоколов сжатия можно различными способами. Один из подходов для таких измерений - использование субъективных методов. В субъективных методах группа людей, обычно достаточно большая, оценивает качество связи по определенной стандартной процедуре. Самый известный субъективный метод - это метод общего мнения. В этом методе, качество связи оценивается большой группой разных людей, и затем их мнение усредняется.

Ниже приведена таблица оценок, которые просили проставить экспертов для оценки качества связи. Оценки могли колебаться от 1 (неприемлемо) до 5 (отлично - нет дискомфорта при прослушивании).

Качество Оценка МОS

Высокое 4.0 - 5.0

Стандартное телефонное 3.5 - 4.0

Приемлемое 3.0 - 3.5

Синтезированный звук 2.5 - 3.0

На графике (рис.3 и 3а) показана оценка методом общего мнения различных популярных звуковых кодер-декодеров. По горизонтальной оси отложена требуемая ширина канала для передачи речи, сжатой определённым кодером, по вертикальной оси - собственно оценка.

Зависимость качества связи от ширины канала пропускания (до2005года)

Рис. 3

Зависимость качества связи от ширины канала пропускания

(2005-2006 г.г.)

Рис. 3а

3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВИТИЯ IP-ТЕЛЕФОНИИ В ГОРОДЕ ТЕМИРТАУ

Исследование данной темы началось в 2007 году.

Были разосланы электронные письма в компании Beeline и Актив, в которых задавались конкретные вопросы по интересующей меня теме.

Ответ Beeline был следующий: «К сожалению, в Beeline связь посредством IP-телефонии компанией не предоставляется»

Компания Актив сослалась на то, что эта информация служебная и не подлежит разглашению.

При личных контактах с операторами выше указанных компаний получали ответ о том, что они данной информацией не владеют, но такая услуга в перспективе будет представляться.

Так что результат исследования развития IP-телефонии в г. Темиртау в 2005 году оказался не совсем утешительным.

Исследования продолжили в 2008 году.

Мы разослали письма (e-mail) в несколько компаний связи. Две из них мне ответили: Beeline и Актив.

Компания Beeline любезно ответила: «Что интересующую меня информацию можно найти в поисковых системах, таких как Yandex, Rambler и т. п.

Для получения дополнительной информации можно позвонить в Центр поддержки клиентов по телефону 3030 (с сотового телефона)»

Компания Актив опять ответила, что данная информация является служебной и не подлежит разглашению.

При общении с операторами в офисе компании по ул. Ленина, 76 мне была дана небольшая распечатка из которой видно, что данная услуга у компании существует. На вопрос: «С какого времени услуга IP-телефонии предоставляется в г.Темиртау» оператор Евгения через поиск в своем компьютере нашла ответ: «В Карагандинской области с декабря 2005 года, а в г. Темиртау с августа 2006 года». Представлением услуги IP-телефонии занимается дочерняя компания Дельта Тел. Об этом подтверждает информационный бюллетень Актив-Дельта .

Особо хотелось бы остановиться на компании KCEL. Именно она наиболее полно прояснила картину представления мира услуги IP-телефонии в нашем городе с января 2006 года.

Мы отправились в Казактелеком. На наш вопрос: «Предоставляет ли компания KCEL услугу IP-телефония?» менеджер по продажам утвердительно ответил: «Да» и посоветовал обратиться к техническому персоналу, чтобы более подробно узнать ответы на интересующие меня вопросы.

Тут же поинтересовались, на какое время мне была бы удобна встреча и позвонили техникам, договорившись с ними на 02 декабря 2007.

Технический персонал возглавляет Ольга Андреевна. Ниже мы приведем основные моменты, на которые она обратила особое внимание при разговоре:

P ширина канала пропускания у нас в городе 8 Мбит/с;

P разница в оплате между звонками сделанными днем и вечером;

P осуществлять звонки можно со стационарного телефона;

P работа в кредит;

P более низкие тарифы по сравнению с другими компаниями ;

P в KCEL передает сигнал средствами подземных коммуникаций;

Теперь, когда у нас на руках оказались два бюллетеня компаний Актив и KCEL, можно было заняться сравнительным анализом:

P в компании KCEL время расчета разделено на два периода - день (с 8:00 до 20:00) и вечер (с 20:00 до 08:00);

в Активе один период расчета с 00:00 до 23. 59

P из первого вытекает, что оплата за вечернее время в KCEL ниже чем за дневное

P если взять выборочно г. Москва, Австралию, Америку, СНГ, Европу и построить диаграммы показывающие соотношение тарифов в тенге за одну минуту разговора

P компания KCEL оплачивает услугу в кредит и плата включается в ежемесячный счет за пользование телефонной связью в Активе плата взимается единовременно.

Какие из всего выше сказанного можно сделать выводы:

Ш услуга IP-телефония, наконец-то стала развиваться в городе Темиртау. И в 2006 году по сравнению с 2005 году таких компаний две - KCEL и Актив. Причем Темиртауская сотовая связь Актив стала пионером в нашем городе по оказанию услуги IP-телефония;

Ш так как каждая компания «борется» за своего абонента, то она может предложить ряд выгодных тех или иных моментов, в связи с чем, мы, как потенциальные пользователи имеем право выбирать, на выгодных для себя условиях.

Думаем, что это только начало по развитию услуги IP-телефонии в нашем городе и возможно уже сегодня в городе появилась еще одна компания, которая составит конкуренцию первым выше сказанным, а мы абоненты от этого только выиграем.

Кроме того, было проведено исследование по тарифам сотовой связи, чтобы выявить наиболее выгодные тарифы.

Исходящие внутри сети ночью для BeeLine, Тайм и Прайм, Dalacom

Более дороже является также BeeLine тариф Тайм и Прайм, дешевле также является Dalacom тариф СкайЛайт.

Более дорогие звонки исходящие внутри сети является Beeline тариф Тайм и Прайм, а дешевле Dalacom тариф СкайЛайт

Исходящие на номера других операторов сотовой связи днем

Более дорогой является BeeLine тариф Тайм, дешевле Activ.

Исходящие на городские номера (ночью и выходные дни)

BeeLine более дорогой, дешевле K-mobile тариф Gold, Platinum, также Activ Basic.

MMS одно сообщение

Дороже K-mobile тариф Classic, Gold, Platinum and Activ- более дешевле

WAP(100 Kb) шаг(10Kb

Дороже: DALACOM тариф BASIC, СКАЙЛАЙТ

Дешевле:K-mobile тарифы CLASSIC, GOLD,PLATINUM, ACTIV GPRS (1Mbшаг 100Kb днем)



Дороже: K'Cell тарифы Стандарт, Бизнес, Дешевле: Dalacom- Мобильный телефон.

3.3 БЕЗОПАСНОСТЬ

С растущей привлекательностью телефонии на базе Internet возникают схожие проблемы, связанные с безопасностью, как и в других областях коммуникаций по IP: речь идет о спаме, хакерских атаках и попытках прослушивания. По аналогии с «сорной» почтой наблюдается настоящая волна «сорных» звонков: снам по Internet-телефонии (Spam via Internet-Telephony, SPIT). Поисковая машина Google выдает уже более 130 тыс. совпадений, но теме «снам и SPAM». Принцип прост: когда телефонные звонки бесплатны, «спитеры» могут запустить из какой-либо части Internet миллионы звонков, и те, кто их принимает, слышат, что выиграли, например, путешествие на юг Тихого океана. Целевые адреса получить достаточно просто, испробовав все номера, предоставляемые провайдером его клиентам.

Меры противодействия известны по борьбе с традиционным спамом. Во-первых, операторы начинают вести так называемые «белые списки». Как правило, они охватывают адресный потенциал партнеров-операторов. В случае звонка из Internet от третьей стороны он отклоняется. Во-вторых, составляются и «черные списки», содержащие данные о клиентах, рассылающих SPAM, что может происходить и автоматически, когда клиент инициирует больше звонков, чем в состоянии это сделать.

По всей видимости, дело дошло до первых вирусных звонков, содержащих манипулируемый пакет данных: хотя он и не приводит к отказу всей системы, но посредством соответствующего программного кода преобразуется в послушного робота, который по команде превращается, к примеру, в подслушивающий жучок. В таких случаях рекомендуется проинформировать как производителя оконечного устройства, так и провайдера. Для предотвращения подобных атак в будущем существует достаточное количество технических возможностей.

Наряду с так называемыми атаками DoS (к ним относится и SPAM) важную роль играет защита частной сферы, для чего используются методы, аналогичные тем, что специфицированы в HTTP. Аналоговым HTTPS является SIPS, «защищенный» стандарт SIP. Как и в случае HTTPS, для идентификации участников служат сертификаты, они представляют базис для согласования необходимого ключа. Соответствующим образом SRTP является дополнением протокола передачи данных в реальном времени (Real Time Transport Protocol, RTP), причем используется шифрование AES с длиной ключа 128 бит. Обмен ключами происходит посредством SIPS. На данный момент дискуссия о корректной формулировке стандарта еще не окончена, однако все вопросы должны быть разрешены в ближайшие месяцы, и при помощи SIPS и SRTP будет возможным полноценное шифрование переговоров.

Заметим, что упомянутые пограничные контроллеры сеансов в случае SIPS и SRTP могут расшифровывать переговоры. С точки зрения провайдеров, это очень удобно, поскольку по решению судов иногда они вынуждены прослушивать некоторые соединения, а вот конечному пользователю это вряд ли понравится. Поэтому по аналогии с электронной почтой в области SIP были определены S/MIME для сквозного шифрования, в результате чего оператор не сможет прослушивать разговоры. Правда, возникает вопрос, согласятся ли законодательные органы терпеть сквозное шифрование перед лицом террористических угроз, ведь владельца proxy-сервера (да еще и расположенного за границей) прослушать практически невозможно.

телефония сервер связь

4. ВЫВОДЫ

· Изучая историю развития IP- телефонии, можно сказать, что первую программу для перестройки голоса с помощью PC- Чарли Клейн выпустил в 1993 г. В 1997г. - стали вполне обычными соединения через Интернет двух обычных абонентов.

Начиная с 1997 г. в Казахстане стали реально строиться сети IP-телефонии

· Принцип действия телефонных серверов IP-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал, оцифровывает его, значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола Интернет (ТСР/Р). Для пакетов, приходящих из сети на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Обе составляющие операции происходят практически одновременно, что позволяет обеспечить полнодуплекационный разговор.

· Исследовав историю развития IP- телефонии в г.Темиртау, можно сказать, что в наш городе такие услуги компания Актив ,KCEL и Beeline. KCEL оказывает с января 2006 года. Сравнительный анализ цен на услугу показал, что в компании KCEL более низкие цены.

По своим техническим характеристикам:

ь ширина канала пропускания у нас в городе 8 Мбит/с;

ь разница в оплате между звонками сделанными днем и вечером

ь осуществлять звонки можно со стационарного телефона;

ь работа в кредит;

ь более низкие тарифы по сравнению с другими компаниями ;

ь в KCEL передает сигнал средствами подземных коммуникаций;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Надо признать, что за такое короткое время IP-телефония достигла значительных успехов. Среди них основными стали усовершенствование алгоритмов кодирования речи и изобретение шлюзов, с помощью которых стало возможно вести переговоры не только посредством персональных компьютеров, но и по обычному телефону.

Услуга IP-телефония не является чувствительной к таким факторам, как изменение количества клиентов, изменение арендной платы за пользование выделенными линиями, а также изменение стоимости оборудования.

Устойчивость и прибыльность этой услуги объясняется тем, что рынок давно испытывал потребность в дешевой международной и междугородной связи. До недавнего времени телефонная связь в нашей стране была монополизирована, и теперь появление более дешевых альтернатив воспринимается потребителями с готовностью.

Итак, подведём итоги по развитию IP-телефонии в г.Темиртау .

В настоящее время в городе эту услугу предоставляет три компании: Актив ,KCEL и Beeline

Сотовая компания Актив данную услугу предоставляет с 01.08.2005г.. Компания KCEL с 01.01.2006 года.

Сравнительный анализ цен на услугу показал, что в компании KCEL более низкие цены.

Были, конечно, и трудности, которые я испытал, работая над проектом:

- компании присылали стандартные ответы, не позволяющие сделать конкретных выводов;

- не владение информацией самих операторов при личных разговорах по теме IP-телефония.

Возможно, мне где-то нужно было формулировать вопросы, начиная, если можно так выразиться «издалека», а не сразу же вопросом «в лоб». Но, тем не менее, уже изучив ряд моментов темы IP-телефония: технические параметры, принцип действия, безопасность, я мог вполне свободно общаться со знающими эту тему людьми. И думаю, что в дальнейшем полученные знания пригодятся мне и при обучении в институте и при устройстве на работу.

Наивно думать, что традиционная телефония будет стоять на месте, и ждать своей смерти. Она наверняка вберет в себя все лучшие изобретения в области IP-телефонии. Речевые потоки между современными АТС и так уже передаются в оцифрованном виде. Ничто не мешает дополнительно ввести функцию компрессии оцифрованной речи (снизив требуемую полосу пропускания для одного речевого потока с 64 до, скажем, 1З Кбит/с обеспечивающих высокое качество передачи речи) и связать АТС между собой, не выделенными линиями связи, а виртуальными каналами через сеть АТМ. Это позволит снизить тарифы на дальнюю связь и сделать их не менее привлекательными, чем тарифы операторов IP-телефонии.

Таким образом, пока далеко не очевидно, что окажется выгоднее строить новые шлюзы IP-телефонии или модернизировать существующую инфраструктуру дальней связи.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

IP-телефония - также известная, как Интернет телефония или технология передачи голоса по IP. Использует Интернет протокол для организации двусторонней голосовой связи. IP-телефония предусматривает соединения между телефонами пользователей при наличии соответствующих шлюзов с телефонной сетью, а также IP терминалами или IP терминалом и ТФОП.

Voice Profile Internet Mail это стандарт передачи сообщений голосовой почты по сети Интернет от одной системы к другой, который поддерживается компанией Nortel Networks и другими изготовителями.

Биллинговая система - программный продукт, обычно интегрированный с системой IP-телефонии, предназначенный для учёта, тарификации, анализа расходов и выставления счётов за телефонные переговоры.

Диспетчер - дополнительное устройство, подключенное только к IP-сети и несущее в себе всю логику работы сети IP-телефонии. Выполняет функции аутентификации и авторизации абонента, распределения вызовов между шлюзами и биллинга.

Интернет - международное объединение сетей, в котором пользователи ПК, при наличии прав доступа, могут получать информацию с любого другого компьютера в сети. Первоначально сеть была разработана в Агентстве Перспективных Исследовательских Проектов при американском правительстве для военных в 1969 году. Раньше имела название Arpanet. Затем была демилитаризована и передана в коммерческую эксплуатацию. За это время была существенно усовершенствована. Одно из самых известных, но не единственных усовершенствований - технология WWW (World Wide Web), разработанная в 1991 году в институте CERN. Технология стала настолько успешной, что часто в обиходе под Интернет имеют в виду именно WWW.

Качество обслуживания - способность сети обеспечивать лучшее качество для определённого вида сетевого трафика с различными приоритетами и допустимыми временами задержки. В частности, при передачи голосовых сообщений, IP-пакетам «с голосом» можно повышать приоритет, что повысит качество услуги.

Кодек - общий термин, используемый в цифровой обработке аудио и видео - алгоритм сжатия и восстановления речи. В IP-телефонии наиболее часто используются кодеки G.723 и G.729. Алгоритмы кодеков определены в стандарте Н.323.

Коммутация пакетов означает организацию соединений путём разбивки информации на пакеты, отправки их по сети передачи данных вместе с другими потоками информации и восстановления исходной информации на приемном конце. Основное достоинство коммутации пакетов - эффективность использования каналов с фиксированной и ограниченной полосой. Недостаток - невозможность гарантировать качество обслуживания.

Маршрутизатор - устройство, или в некоторых случаях программное обеспечение на компьютере, которое определяет следующую точку сети в направлении точки назначения, куда будут направлены пакеты. Обычно, на пути к получателю, пакеты проходят через несколько точек, в которых установлены маршрутизаторы.

Международный Совет по электросвязи - международная организация, занимающаяся разработкой стандартов, используемых в телекоммуникациях. В частности, ITU одобрен стандарт Н.323, который используется в IP-телефонии.

Монитор - необязательный модуль сети IP-телефонии, подключаемый только к IP-сети, используемый для удаленного конфигурирования и поддержки остальных устройств сети - шлюзов и диспетчеров.

Н.323 Наиболее распространенный стандарт мультимедийной связи. Компания Nortel поддерживает стандарт Н.323 и обеспечивает стык со шлюзовыми устройствами и клиентскими приложениями третьих поставщиков.

Персональный код доступа - уникальный цифровой код для идентификации пользователя, предназначенный для авторизации в начале сеанса работы со шлюзом Интернет-телефонии.

Провайдер Интернет-телефонии - оператор, предоставляющий услуги IP-телефонии.

Протоколы G.XXX. Существует семь стандартных протоколов G.XXX, на основе которых осуществляется преобразование речи в цифровой формат. Наиболее распространены следующие протоколы:G.711 - предусматривает передачу со скоростью 64 Кбит/с (килобит в секунду); этот протокол обеспечивает самое высокое качество, но требует большой части спектра полосы пропускания.G.729 и G.729 - предусматривают сжатие речи до 8 Кбит/с; эти протоколы обеспечивают низкое значение задержки и качество речи, приближенное к качеству в операторских сетях. G.729A это протокол кодирования/ декодирования, который по умолчанию используется шлюзовым устройством ITG и является предпочтительным для него. G.723.1 обеспечивает максимальную степень сжатия речи (5.3 или 6.3 Кбит/с; этот протокол принят наибольшим числом изготовителей оборудования).

Стандарт Media Gateway Control, который раньше называли MGCP, представляет собой результат слияния двух инициатив, предложенных компанией Bellcore. MEGACO позволяет разрабатывать простые и недорогие устройства. Этот стандарт поддерживается всеми шлюзами VoIP компании Nortel Networks.

Телефонная сеть общего пользования - общедоступная телефонная система. В решениях IP-телефонии, предлагающих сервис типа звонка «телефон-телефон» иногда используется как сеть доступа к услугам операторов Интернет-телефонии.

Тип обслуживания (TOS), который иногда еще обозначается как DSCP, это сегмент IP-протокола, позволяющий идентифицировать тип передаваемого пакета информации (речь или данные).