Введение в IP-Телефонию

В умных статьях обычно пишут, что IP-телефония – это технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации ведения телефонных переговоров, передачи факсов и т. д. и т. п. Поскольку среднестатистический Интернет-скиталец вряд ли сразу ответит на вопрос, чем отличается, например, сеть TCP/IPот ISDN, и что это такое, то и мы не будем ломать себе голову. Главное в рассмотрении этого нарочито запутанного вопроса - свято верить в Интернет как во вполне подходящую сеть для IP- соединения между абонентами.

Вообще IP – это просто Internet Phone (Интернет-телефон). И не надо морочить себе голову. Принцип IP-телефонии объяснить проще, чем теорему Пифагора: вы что-то говорите в трубку своему старому другу из Майами, ваш голос оцифровывается и пересылается через Интернет на другой конец света отдельными пакетами в режиме реального времени. При этом максимальная задержка звука составляет 300-400 миллисекунд в зависимости от того, сколько времени требуется аппаратному оборудованию, чтобы создать цифровой аудиосигнал. Человеческое ухо не воспринимает задержки менее 250 миллисекунд, но в настоящее время существует куча технологий, позволяющих свести потери сигнала в сети к минимуму и избежать пропадания голоса. Плюс к этому вы заплатите за IP-разговор в 1,5-2 раза меньше, чем по обычной телефонной линии, но об этом позже.

Теперь вкратце о том как это реализуется.

IP-телефония основывается на двух базовых операциях: преобразовании двунаправленной аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека) и упаковке данных в пакеты для передачи по IP сети. Эти базовые функции IP-телефонии могут быть реализованы в широком спектре оборудования - от настольных телефонов до высокоемких шлюзов операторов связи.
Шлюзы IP-телефонии обрабатывают трафик, поступающий от других телефонных устройств и шлюзов. Они способны обслуживать как одно, так 500 и более телефонных устройств и могут быть установлены как у конечного пользователя, так и у сервис-провайдера.
Другой тип автономных устройств представляют пограничные устройства, в которых шлюз объединен с удаленным доступом и пулом модемов.
Кроме того, функции шлюза сегодня доступны на уровне Ethernet-оборудования, установленного у конечных пользователей и поддерживающих H.323 — стандарт ITU на передачу мультимедийного трафика по IP. Таким образом, одноранговые бесшлюзовые системы IP-телефонии теоретически возможно создать посредством объединения частных локальных и глобальных сетей. Проблема на настоящий момент состоит в том, что лишь немногие производители поставляют телефоны Ethernet H.323, поэтому заинтересованным в таком подходе заказчикам приходится искать нестандартные решения.

Существующие стандарты:
– H.323 — основополагающий стандарт, где описывается, каким образом чувствительный к задержке трафик, в частности голос и видео, получает приоритет в локальных и глобальных сетях. Он состоит из ряда рекомендаций по смежным техническим вопросам, таким, как качество речи, контроль вызовов и спецификации привратников (Привратники — это приложения, чья функция состоит в преобразовании IP-адресов, контроле доступа и управлении пропускной способностью для других компонентов H.323, включая шлюзы и конечные точки.)
Преимущества:
– Возможность существенного снижения затрат на междугородние и международные телефонные переговоры.
– Возможность передачи голосового трафика от головных офисов в филиалы в единой информационной IP магистрали.

Что такое IP-Телефония

IP-Телефония - это технология, которая использует IP-протокол для передачи голоса и данных.

IP-протокол – протокол описывающий правила адресации и передачи данных в сети Internet, применяющийся как в глобальной сети Internet но и во внутренних сетях предприятий (так называемый IntraNet).

Началось же развитие этой технологии сравнительно недавно(по историческим меркам)

Первый пакет программного обеспечения для IP-телефонии был предложен фирмой VOCALTEC® в начале 1995 года. После запуска на мультимедийном компьютере программы VOCALTEC® Internet Phone (и многих аналогичных продуктов, появившихся с тех пор) пользователю предоставляется возможность говорить с другим таким же пользователем в микрофон и слушать его ответы через колонки. Несмотря на то, что на этом уровне реализации технологии она была скорее некой увлекательной компьютерной игрушкой, чем коммерческим предложением (хотя бы потому, что связь между двумя абонентами можно было установить только при наличии у каждого из них ПК и программы), в первый же год своего появления технология IP-телефонии привлекла внимание всего мира. С тех пор она непрерывно совершенствуется.

К настоящему времени уже десятки компаний предложили свои коммерческие решения для IP-телефонии. Одновременно практически все крупные телекоммуникационные компании, использующие традиционные средства для организации телефонных переговоров, почувствовав угрозу рынку предоставляемых ими услуг, начали интенсивные исследования с целью оценки её реальности и масштаба.

В марте 1996 VOCALTEC® объявил о своей совместной работе с компанией Dialogic. Целью работы являлось создание первого специализированного телефонного сервера для IP-телефонии, впоследствии названного VOCALTEC® Telephony Gateway (VTG). Его успешное создание явилось ключевым моментом, обеспечившим серьёзный прорыв (технический и коммерческий) в области IP-телефонии. Связав традиционную телефонию с Интернетом, телефонные сервера дали возможность использовать преимущества IP-телефонии при помощи наиболее общеизвестного, простейшего и самого мобильного в мире терминала - стандартного телефона. Отныне любой человек, имеющий телефон, мог поговорить с любым другим человеком, у которого есть телефон, даже если он не имел ни малейшего представления ни о компьютерах, ни тем более об IP-сетях.

В августе 1997 года компания VocalTec объявила программу в области телефонии следующего поколения NextGen Telephony Program, совместное соглашение по маркетингу IP-телефонии во всем мире с несколькими ITSP, среди которых Delta Three, Biztrans Technology, PacificNet, NetTel, Halidon и Access Power.

Благодаря данной программе пользователи Internet Phone 5 (последняя версия клиентского программного обеспечения IP-телефонии компании VocalTec) могут позвонить одному из этих ITSP и использовать его шлюз для связи с обычным телефоном. Эта услуга доступна во многих странах и городах, в том числе Гонконге, Лондоне, Париже, Москве, Токио и крупнейших городах США. Хотя данная программа нацелена на организацию связи между ПК и телефоном с помощью программного обеспечения и шлюзов VocalTec, отдельные ITSP могут также представлять услуги по установлению соединения между телефонами и даже использовать шлюзы других поставщиков, хотя в этом случае интероперабельность оказывается под большим вопросом.

В июле 1997 года компания Global Exchange Carrier, занимающаяся предоставлением услуг дальней связи по Internet, и 11 провайдеров Internet объявили о создании глобальной сети для передачи голоса по IP. Эта сеть охватывает многие страны, в том числе США, Англию, Швейцарию, Германию, Австралию, Новую Зеландию, Японию, Корею и Израиль.

Кроме того, образованная в июле 1997 года компания ITXC (Internet Telephony Exchange Carrier) занялась предоставлением услуг ITSP. Она была создана Томом Эвслином и поддерживается AT&T и VocalTec, так как ее основатель - выходец из AT&T WorldNet Service.

ITXC собирается создать свою собственную сеть Intranet, к которой шлюзы для IP-телефонии могут подключаться по выделенным линиям. Голосовой трафик от шлюзов будет помещаться в пакеты и посылаться по IP-сети ITXC на ближайший к вызываемому абоненту шлюз. Голосовой трафик передается по частной IP-сети ITXC (она предназначается только для передачи голоса по IP), а не общедоступной сети Internet, поэтому качество голосового сигнала должно быть выше.

В общих чертах передача голоса в IP-сети происходит следующим образом. Входящий звонок и сигнальная информация из телефонной сети передаются на пограничное сетевое устройство, называемое телефонным шлюзом, и обрабатываются специальной картой устройства голосового обслуживания. Шлюз, используя управляющие протоколы семейства H.323, перенаправляет сигнальную информацию другому шлюзу, находящемуся на приемной стороне IP-сети. Приемный шлюз обеспечивает передачу сигнальной информации на приемное телефонное оборудование согласно плану номеров, гарантируя сквозное соединение. После установления соединения голос на входном сетевом устройстве оцифровывается (если он не был цифровым), кодируется в соответствии со стандартными алгоритмами ITU, такими как G.711 или G.729, сжимается, инкапсулируется в пакеты и отправляется по назначению на удаленное устройство с использованием стека протоколов TCP/IP. Приходящие на приемный шлюз IP-пакеты преобразуются обратно в телефонный сигнал и принимающий абонент получает вызов. Конечные потребители услуги могут даже не догадываться о том, КАК осуществляется этот звонок.

Поскольку пакеты могут доставляться не в той последовательности, в которой были отправлены, то в первую очередь происходит их накопление и восстановление требуемой последовательности. Для восстановления исходного объема упорядоченных данных используются порядковые номера пакетов. Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода пакетов, таких как e-mail, время задержек между отдельными пакетами не имеет решающего значения. IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала.

Максимальная задержка звука может составлять 300-400 миллисекунд в зависимости от того, сколько времени требуется аппаратному оборудованию, чтобы создать цифровой аудиосигнал. Человеческое ухо не воспринимает задержки менее 250 миллисекунд. С целью минимизации потери сигнала, ведущие организации по стандартизации разрабатывают новые протоколы, а производители поставляют качественно новые, современные решения в области IP телефонии, позволяющие избежать пропадания голоса.

Однако звонок Телефон-Телефон является самым очевидным, но далеко не единственным сервисом, который может предоставлять оператор IP-телефонии. Используя IP-сеть, можно обмениваться цифровой информацией для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя компьютерами в режиме реального времени. Применение Internet позволит реализовать данную службу в глобальном масштабе. Для IP-телефонии чаще всего используется стандарт Н.323, определяющий передачу видео и аудио по сетям с негарантированным качеством услуг, таким как Ethernet и IP. Н.323 описывает несколько элементов, в том числе аудио- и видеокодеки (кодеры/декодеры), коммуникационные протоколы и синхронизацию пакетов.

Виды IP-Телефонии

Голосовая связь через IP-сеть может осуществляться различными способами:

Компьютер и компьютер - самый ранний и простой способ IP-телефонии. Для его реализации необходимы два компьютера со звуковыми картами, системами ввода-вывода звуковой информации (колонки, микрофон).

Компьютер и телефон. При этом абонентам необходимо иметь, с одной стороны, ПК со звуковой картой, системы ввода-вывода звука, с другой обычный телефон, находящийся в любой точке планеты. При таком наборе технических средств абонентам проще пользоваться услугой, чем в первом случае.

Телефон и телефон. При этом абоненту не нужно никакого специального оборудования только обычный телефон. Качество связи сопоставимо с качеством при обычном телефонном разговоре, т.к. компанией используются выделенные каналы связи

«WEB - телефон». Еще одна новая услуга, которую предоставляют провайдеры IP-телефонии – это звонок с Вэб-сайта или Surf&Call – решение компании VocalTec в области веб-телефонии, позволяющее осуществлять вызов, выбрав со страницы Интернет ссылку на имя вызываемого абонента. Это решение направлено, прежде всего, на расширение возможностей электронной коммерции. Surf&Call позволяет пользователям Интернет напрямую поговорить, например, с торговым представителем либо со специалистом технической поддержки интересующей его фирмы. Установление телефонного соединения происходит при нажатии курсором на ссылку, представляющую собой, например, название компании, имя вызываемого абонента и т. д. на странице Интернет. При этом пользователю не требуется вторая телефонная линия или прерывание работы в Интернет, необходимо лишь загрузить небольшое клиентское программное обеспечение, которое обычно можно найти на той же WEB-странице, и которое устанавливается автоматически. С другой стороны Surf&Call позволяет представителям компаний отвечать на вопросы, демонстрировать WEB-страницы, передавать необходимую информацию, улучшая тем самым качество предоставляемых услуг.

Преимущества IP-Телефонии

1. Использование IP-телефонии позволяет достигнуть значительной экономии на услугах международной и междугородной связи из-за низких тарифов. При этом качество связи будет отличное. Самое современное оборудование шлюза IP-телефонии и чистые выделенные IP-каналы позволяют обеспечить клиентам "Востоктелеком" высокое качество и надежность связи.
2. Вам не потребуется выход на международную АТС. Вы звоните на местный телефон доступа.
3. Используя IP-телефонию, вы будете защищены от телефонных пиратов, которые могут подключиться к вашему телефону и звонить за ваш счет без вашего ведома. Используя наш телефон доступа и индивидуальный секретный PIN-код вашей карты, вы будете оплачивать только ваши собственные разговоры.
4. Вы можете звонить из дома, офиса от соседей и не заботиться о счетах за разговоры и их оплате.
5. Тарификация ведется посекундно c первой секунды.
6. Полный контроль над расходованием средств на междугородные и международные переговоры.
7. В любой момент возможно узнать остаток средств на счете по телефону 240-200.
8. Отличное качество передачи факсов значительно сэкономит Ваши деньги.
9. Решение проблемы занятой линии. Уже давно любители бороздить всемирную сеть сталкиваются с проблемой занятости телефонных линий во время сеанса Dial-up. IP-телефония позволяет очень элегантно решить эту проблему. Единственное, что должен сделать абонент Ц это заказать на своей АТС переадресацию по сигналу "занято" на телефонный номер сервера IP-телефонии. При звонке на номер абонента во время Интернет-сессии вызов переадресуется на сервер IP-телефонии, который преобразовывает его в IP-пакеты и отправляет на компьютер абонента. На компьютере абонента появляется иконка "Входящий звонок", кликнув на которую он может поговорить со звонящим.
10. Интеграция филиалов в единую информационную структуру. В последнее время с развитием информационных технологий и увеличением пропускной способности каналов все для наиболее оперативного решения деловых задач филиалы компании объединяют в одно целое, образуя интрасеть. Так как предлагаемая технология использует для передачи голоса как раз сети передачи данных, то появляется возможность объединять не только компьютерные сети, но и телефонные.
11. Виртуальные частные сети (VPN). IP-телефония является идеальной технологией для построения виртуальных частных сетей предприятия. Главная черта технологии VPN Ц использование IP-сети в качестве магистрали для передачи корпоративного IP-трафика. Сети VPN решают задачи подключения корпоративного пользователя к удаленной сети и соединения нескольких удаленных ЛВС и АТС в единую корпоративную сеть передачи голоса и данных.
12. Глобальный роуминг. IP-телефония позволяет операторам связи очень просто и с минимальными затратами организовать роуминг услуг связи. Это особенно актуально для операторов мобильной связи Ц решение, построенное на технологиях IP-телефонии, на порядок дешевле традиционного, и обладает гораздо большей гибкостью.
13. Совмещенный доступ в Интернет. Голосовые данные, факсимильные сообщения передаются с использованием IP - основного набора протоколов Интернет, данное решение само собой подразумевает доступ к ресурсам Сети и очевидная экономия на аренду линий связи и оплату услуг.

Источник: http://www.okulova.net/