Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Телефонная связь и голосовое общение в современном мире - это один из самых быстрых способов выразить свои мысли и объяснить что-то. Возможность непрерывного диалога, в отличие от писем, ускоряет коммуникацию, да и к тому же, речевое общение - это наиболее удобный для человека способ взаимодействия с себе подобными. В этом случае не имеет значения скорость набора на клавиатуре, которая часто становится камнем преткновения при различном текстовом общении (например, в веб-чатах или программах-мессенджерах).

IP-телефония - передача голоса по IP-протоколам (Voice over IP, VoIP) - давно превратилась в настоящий инструмент для работы и ведения бизнеса, а для многих даже стала безальтернативным способом общения с близкими и коллегами. И объясняется это не только тем, что данный вид связи осуществляется через Интернет и потому обходится значительно дешевле традиционного звонка, но и наличием различных дополнительных сервисов, отсутствующих в традиционной телефонной связи.

В отличие от традиционных телефонных сетей общего пользования (ТфОП), где голос передается непрерывно в «естественном», аналоговом виде, в IP-сетях вся информация транслируется исключительно в цифровом виде. Голос кодируется в цифровую последовательность, пересылается в пункт назначения, где снова декодируется в исходную человеческую речь. Перед отправкой оцифрованная голосовая информация сжимается и дробится на мелкие «куски» - пакеты данных, отсюда еще одно название IP-телефонии - «пакетная телефония». Пакеты, добравшись, зачастую разными маршрутами, до места назначения, снова собираются в единое целое, выстроившись в исходном порядке.

Актуальность данной темы заключается в том, что надежность и доступность связи и телекоммуникационных услуг в нашей стране давно является острой проблемой, и такие информационные услуги, как высокоскоростной доступ в Интернет, видеосвязь, кабельное телевидение, IP-телефония и т.п., развиваются в основном в Москве и Санкт-Петербурге, хотя необходимость в такого рода услугах ощущают все жители России.

1. История развития IP-телефонии

Создание и развитие технологии VoIP началось, по историческим меркам, сравнительно недавно. Бытует мнение, что концепция передачи голоса с помощью персонального компьютера через сеть с пакетной коммутацией зародилась в Университете штата Иллинойс (США). В 1993 году Чарли Кляйн (Charley Kline) реализовал эту идею, создав Maven - первую программу для PC, обеспечивающую передачу голоса по сети. Тогда же одним из самых популярных сетевых мультимедийных приложений стала разработанная в Корнельском университете программа для организации видеоконференций на платформе Macintosh - CU-SeeMe.

В апреле 1994 года обе программы были опробованы для трансляции в Интернете полета космического челнока Endeavor. NASA передавало на Землю изображение с помощью программы CU-SeeMe, а звук - с помощью Maven. Полученные сигналы из Льюисовского исследовательского центра поступали на Macintosh, подключенный к Интернет, и любой желающий мог следить за происходящим и слышать голоса астронавтов. Позже программы объединили и появился вариант CU-SeeMe с полноценной поддержкой аудио и видео функций для обеих компьютерных платформ - Macintosh и PC.

В феврале 1995 года появился первый пакет программного обеспечения для Интернет-телефонии - Internet Phone, предложенный израильской компанией VocalTec и позволявший пользователям мультимедийных PC, работающих под ОС Windows и оборудованных микрофоном и наушниками или колонками, разговаривать с другими такими же пользователями. В качестве среды для голосового общения VocalTec планировала использовать очень популярные каналы Internet Relay Chat (IRC), но компания не уведомила Eris Free Network (EFNet), курирующую IRC о потенциально возможном увеличении графика, и поэтому доступ к этим каналам для Internet Phone был закрыт. Разногласия были улажены лишь через несколько недель.

Тем временем уже была создана частная сеть серверов Internet Phone, а с сайта VocalTec были скачаны тысячи копий программы. Другие компании, оценив привлекательность практически дармовых международных разговоров, буквально наводнили рынок продуктами для IP-телефонии. В сентябре небольшая компания из Далласа выпустила в продажу свою разработку - DigiPhone, которая обеспечивала уже дуплексную связь, позволяя говорить и слушать одновременно.

В марте 1996 года VocalTec объявила о своем совместном с крупнейшим производителем ПО для компьютерной телефонии Dialogic проекте - «Internet Telephone Gateway». Целью проекта было создание первого специализированного телефонного шлюза для IP-телефонии, получившего название VocalTec Telephonе Gateway (VTG), объединяющего сеть Интернет и ТфОП. Связав традиционные телефонные каналы с Интернетом, VTG обеспечивали возможность абонентам обычных телефонных станций, не имевшим ни малейшего представления ни о компьютерах, ни тем более об IP-сетях, воспользоваться всеми преимуществами IP-телефонии.

В августе 1997 года компания VocalTec объявила о своей программе телефонии следующего поколения NextGen Telephony Program и совместном соглашении по маркетингу IP-телефонии во всем мире с несколькими ITSP, среди которых Delta Three, Biztrans Technology, PacificNet, NetTel, Halidon и Access Power. Благодаря этой программе пользователи последней версии Internet Phone могут использовать шлюз одного из указанных ITSP для связи с обычным телефоном. Тогда же начали использоваться глобальные выделенные сети для передачи голоса по IP, предназначенные только для этого, а не общедоступная сеть Internet и качество голосовой связи стало выше.

Появления IP-телефонии ждали во всем мире. Не была исключением и Россия, 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 России 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 Россия 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.

ip телефония коммуникационный связь

2. Технические аспекты связи

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 от того, 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.

Сейчас под Интернет-телефонией понимают в первую очередь такую технологию, в которой голосовой трафик частично передается через телефонную сеть общего пользования, а частично - через Интернет. Именно таким образом осуществляются звонки с телефона на телефон, с компьютера на телефон, с телефона на компьютер (здесь вместо номера телефона используется IP-адрес), а также ставший в последнее время особенно популярным Surf'n'Call - звонок с Web-браузера на телефон (просматривая какой-нибудь корпоративный Web-узел, пользователь нажимает мышкой на кнопку Call и получает телефонное соединение с офисом этой компании).

Ключевым элементом Интернет-телефонии является связка Шлюз - Интернет - Шлюз. Шлюз представляет собой компьютер-сервер, дополненный специальными платами расширения и соответствующим программным обеспечением. Он служит интерфейсом между передающим звук устройством пользователя (телефоном, компьютером и т.п.) и сетью Интернет. Шлюз обеспечивает прием и преобразование данных в форму, пригодную для пересылки по Сети (и обратное преобразование). Абоненту 1 всего лишь нужно связаться с ним тем или иным способом. Шлюз, имеющий выход в Интернет, передаст по Сети данные на другой такой же шлюз, ближайший к Абоненту 2, после чего, претерпев обратное преобразование, звук достигнет цели своего путешествия.

3. Виды соединений

3.1 Компьютер - компьютер

Самое простое и исторически первое решение Интернет-телефонии. Все, требуемое для его реализации оборудование, - пара подключенных к Интернет компьютеров со звуковыми картами, наушниками и микрофоном. Преобразования речи и пересылка пакетов выполняется специальным программным обеспечением. Поскольку услуги каких-либо операторов связи, кроме Интернет-провайдера, не используются, стоимость связи равна стоимости фактически израсходованного трафика.

Будучи многофункциональным устройством, компьютер легко снимает ограничения на способы общения, которые присущи обыкновенному телефону. При разговоре можно не только слышать собеседника, но и видеть его. Если компьютер оснащен цифровой видеокамерой, образ появится на экране компьютера. Также компьютеры позволяют обмениваться текстовой информацией, пересылать друг другу файлы и звуковые письма. Связь «компьютер - компьютер» позволяет обойтись вовсе без услуг провайдера Интернет-телефонии. Однако в этом случае вы лишаетесь ряда полезных функций. Например, ни вы не сможете позвонить на обыкновенный телефон, ни вам невозможно будет позвонить с обычного телефона.

Рисунок 1 - Соединение «Компьютер - компьютер»

3.2 Компьютер - телефон

Установив на свой компьютер программу Интернет-телефонии. вы не утратите возможность связаться с человеком, у которого компьютера нет. Компьютер расширит ваши возможности и облегчит дозвон: теперь будет достаточно ввести лишь телефонный номер абонента в поле ввода программы или еще проще - выбрать его имя из телефонной книги. Чтобы в полной мере использовать возможности Интернет-телефонии, необходимо подписаться на услуги провайдера Интернет-телефонии.

При такой схеме реализации IP-телефонии один из абонентов вместо мультимедийного компьютера использует обычный телефон. Связь осуществляется через шлюз, который, с одной стороны, подключен к телефонной сети (ТфОП) и может соединиться с любым телефоном, а с другой - к сети Интернет, и может соединиться с любым компьютером. Шлюз оцифровывает, сжимает и пакетирует поступающий из телефонной сети сигнал и передает его по IP-сети на компьютер. Сигнал, поступающий от компьютера, проходит обратную обработку и передается в телефонную сеть. Прохождение сигналов в обе стороны происходит практически одновременно, что обеспечивает привычную дуплексную связь, позволяющую говорить и слушать одновременно.

Рисунок 2 - Соединение «Компьютер - телефон»

3.3 Телефон - телефон

Для связи в режиме «телефон - телефон» не нужен ни компьютер, ни модем. Подключение к сети Интернет и связанные с этим расходы тоже не потребуются. До шлюза сигнал добирается наравне с рядовыми телефонными звонками. При этом в него (как и в любой другой телефонный сигнал) могут примешаться помехи. С другой стороны, любые задержки на «последней миле» полностью отсутствуют. На уровень задержек, а следовательно, на комфортность и качество разговора в режиме «телефон - телефон» влияние оказывает лишь пропускная способность линий связи провайдера Интернет-телефонии и загруженность сети Интернет на маршруте следования пакетов. Проблема качества звука может решаться путем оптимизации задержек на пути следования сигнала. Из нескольких возможных маршрутов система выбирает наименее загруженные, а там, где это допустимо, повышает приоритет голосовых пакетов. За счет этих мер паузы в разговоре удается сделать практически незаметными даже в часы максимальной загрузки.

Если в непосредственной близости от абонента шлюза все-таки не оказалось, звонок отправляется по обычным телефонным маршрутам. Однако и в этом случае его стоимость оказывается существенно ниже стоимости прямой телефонной связи.

При таком соединении абонентам не нужны никакие знания о компьютерах или Интернет и никакое специальное оборудование - только обычный телефон. В общем случае вызывающий абонент звонит на специальный номер доступа, указанный провайдером IP-телефонии, и, переключив свой аппарат в тоновый режим, вводит свой PIN код и номер вызываемого абонента. Все коммутации и преобразования голосовых сигналов производятся оборудованием провайдера.

Рисунок 3 - Соединение «Телефон - телефон»

4. Качество связи IP-телефонии

Телефонная сеть была создана таким образом, чтобы гарантировать высокое качество услуги даже при больших нагрузках IP-телефония, напротив, не гарантирует качества, причём при больших нагрузках оно значительно падает.

Стоимость любой услуги, как правило, и её качество прямо пропорциональны. Однако понятно и то, что в ряде случаев представляется неразумным сравнительно небольшое увеличение качества оплачивать относительно большим увеличением цены. Вряд ли праздничные поздравительные открытки целесообразно отправлять фельдъегерской связью: хорошо, да дорого.

Качество связи можно оценить следующими основными характеристиками:

- уровень искажения голоса;

- частота «пропадания» голосовых пакетов;

- время задержки (между произнесением фразы первого абонента и моментом, когда она будет услышана вторым абонентом).

По первым двум характеристикам качество связи значительно улучшилось в сравнении с первыми версиями решений IP-телефонии, которые допускали искажение и прерывание речи. Улучшение кодирования голоса и восстановление потерянных пакетов позволило достичь уровня, когда речь понимается абонентами достаточно легко. Понятно, что задержки влияют на темп беседы. Известно, что для человека задержка до 250 миллисекунд практически незаметна. Существующие на сегодняшний день решения IP-телефонии превышают этот предел, так что разговор похож на связь по обычной телефонной сети через спутник, которую обычно оценивают как связь вполне удовлетворительного качества, требующую лишь некоторого привыкания, после которого задержки для пользователя становятся неощутимы. Отметим, что даже в таком виде связи решения IP-телефонии вполне подходят для многих приложений.

Задержки можно уменьшить 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.

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

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. Повысить качество звука можно, лишь купив более быстрый модем и выбрав провайдера с мощными каналами связи. Рекомендуется также вести разговор в часы с наименьшей загрузкой (ночь-утро), ограничивая к тому же использование видеоизображений, и задержки досаждать не будут. 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 коллеге в Санкт-Петербург, но при переговорах с деловыми партнерами ухудшение качества связи недопустимо.

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.

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.

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.

5. Использование VoIP на практике

5.1 Тандемное кодирование

Все современные сети работают с коммутацией каналов на уровне передачи данных. Коммутаторы каналов организованы в иерархическую модель, где коммутаторы наиболее высокого уровня называются тандемными коммутаторами (tandem switch). Фактически тандемные коммутаторы соединяют не абонентские линии; они скорее действуют как коммутаторы каналов высокого уровня. В иерархической модели могут существовать несколько уровней тандемных коммутаторов каналов. Благодаря этому возможно сквозное подключение для любого телефона без установления прямого соединения между каждым домом на планете.

Как правило, качество речи голосового вызова, который проходит через два коммутатора TDM и один тандемный коммутатор, не ухудшается, потому что эти канальные коммутаторы используют каналы на 64 Кбит/с.

Если коммутаторы TDM осуществляют компрессию голоса, а тандемный коммутатор декомпрессию и повторную компрессию, то это, безусловно, скажется на качестве речи. Сейчас в сетях PSTN компрессия и декомпрессия не распространены, однако их следует учитывать при проектировании пакетных сетей.

Ухудшение качества речи происходит, когда для каждого телефонного вызова выполняется больше, чем один цикл компрессии-декомпрессии [рис.4].

Рисунок 4 - Тандемное кодирование VoIP

На рисунке 4 показаны три маршрутизатора VoIP, связанные и действующие как объединяющие линии между одной центральной РВХ и тремя удаленными РВХ. Сеть спроектирована так, чтобы вся информация о системе набора номеров хранилась в центральной РВХ. Централизация администрирования системы набора номеров характерна для многих корпоративных сетей.

Недостаток тандемного кодирования при использовании с VoIP заключается в том, что при соединении пользователя телефонной линии B с пользователем С на центральной РВХ должны быть использованы два порта VoIP. Кроме того, два цикла компрессии-декомпрессии ухудшат качество речи.

Предположим, что пользователь на линии В хочет позвонить пользователю на линии С. Вызов проходит через РВХ В, на маршрутизаторе VoIP В происходит компрессия и пакетирование. Пакеты передаются на центральный маршрутизатор VoIP А, где происходит декомпрессия и передача на РВХ А. Коммутатор РВХ А передает вызов обратно на маршрутизатор VoIP А, который сжимает и пакетирует данные, а затем отправляет их на удаленную линию С, где происходит их декомпрессия и отправка на РВХ С. Данный процесс известен как тандемное сжатие (tandem-compression); этого явления следует избегать во всех сетях, где существует сжатие.

Избежать тандемного сжатия просто. Достаточно упростить конфигурацию маршрутизатора за счет качества речи.

Рассмотрим тот же пример с тремя РВХ, связанными с тремя маршрутизаторами VoIP: перенастройка маршрутизаторов VoIP упрощает последовательность вызовов и позволяет избежать тандемного кодирования, [рис. 5].

Рисунок 5 - Сеть VoIP без тандемного кодирования

Одно из преимуществ сети IP заметно на рисунке 5: для установки соединения между двумя РВХ необязательно арендовать канал связи у телефонной компании. Если два пункта соединены сетью данных, то передача данных VoIP между ними вполне возможна.

Система номеров центрального РВХ доступна каждому из маршрутизаторов VoIP. Это позволяет каждому устройству VoIP принимать решения о маршрутизации вызовов и избежать необходимости в объединяющих линиях. Такое изменение особенно полезно тем, что позволяет избавиться от бесполезных циклов компрессии-декомпрессии.

5.2 Транспортные протоколы

Протокол RTP (Real-Time Transport Protocol -- протокол передани данных в реальном масштабе времени) -- это стандарт для передачи чувствительного к задержке трафика через пакетные сети. Как упоминалось раньше, данные протокола RTP передаются поверх протокола UDP и IP. Протокол RTP предоставляет принимающей станции информацию, отсутствующую в не требующих установления соединения потоках UDP/IP.

При необходимости, протокол RTP можно использовать как для передачи мультимедийных данных, так и для интерактивных служб вроде телефонии Интернета. Протокол RTP, впоследствии названный протоколом контроля RTP (RTP Control Protocol -- RTCP), имеет две составляющие -- часть данных (data part) и часть контроля (control part).

Часть данных протокола RTP -- это тонкий протокол, который обеспечивает поддержку для приложений реального времени, таких как непрерывная передающая среда (например, аудио и видео), включая восстановление синхронизации (timing reconstruction), обнаружение потерь и идентификацию содержимого (content identification).

Протокол RTCP обеспечивает поддержку конференцсвязи Интернета в реальном масштабе времени для групп любого размера. Сюда относится идентификация отправителя и поддержка для шлюзов (например, аудио- и видеомостов), а также преобразование многоадресатных пакетов в одноадресатные. Кроме того, предлагается обратная связь получателей QoS с многоадресатной группой, а также обеспечение синхронизации различных потоков передающей среды.

В документе RFC 36II определенно еще одно новое предложение: протокол контроля RTP с дополнительными отчетами (RTP Control Protocol Extended Reports -- RTCP XR), который предоставляет богатый набор данных для управления VoIP. Данные для этих дополнительных отчетов могут быть предоставлены такой технологией, как VQmon, встроенной в телефоны VoIP или шлюзы. Во время вызова эти данные должны периодически отсылаться, чтобы обеспечить в реальном времени обратную связь по качеству речи. Созданные отчеты представляют собой очень полезный набор метрических данных VoIP, включая информацию о потере сетевых пакетов, о задержке пакетов RTP и т.д.

Для трафика реального времени протокол RTP -- весьма важное и полезное приобретение, но существуют и некоторые недостатки. Заголовки IP/RTP/UDP составляют 20, 8 и 12 байт соответственно. В целом получается уже 40-байтовый заголовок, который вдвое больше, чем полезная нагрузка при использовании G.729 с двумя голосовыми выборками (20 мс). Столь большой заголовок можно сжать до 2-4 байт, используя сжатие заголовка RTP (RTP Header Compression -- CRTP).

5.2.2 Надежный пользовательский протокол передачи данных

Надежный пользовательский протокол передани данных (Reliable User Data Protocol-- RUDP) придает дополнительную надежность протоколу UDP без установления соединения. Протокол RUDP обеспечивает надежность, не нуждаясь в ориентированном на соединение протоколе, вроде TCP. Метод, на котором основан протокол RUDP, заключается в рассылке множества копий пакета, а принимающая станция имеет возможность отказаться от ненужных или избыточных пакетов. Такой механизм существенно повышает вероятность того, что один из пакетов отправителя все-таки дойдет до получателя.

Этот механизм известен также как предварительное исправление ошибок (Forward Error Correction-- FEC). Существует несколько реализаций FEC, отличающихся использованием полосы пропускания (удвоение или утроение объема используемой полосы пропускания).

Заключение

Но 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.

Итак, подводя итог всему вышесказанному, необходимо отметить, что IP-телефония является одной из технологий такого процесса, как конвергенция, т.е. процесса интеграции информационных и коммуникационных технологий.

Размещено на Allbest.ru