IP телефония: что это и как работает. IP-, VoIP-, SIP-телефония: подходы разные — цель одна
Запутавшись в сложных терминах, он набрал мой номер и задал интересную тему для диалога:
- Скажи, а чем IP-телефония отличается от SIP-телефонии? Вроде бы одно и то же, но наверняка отличия есть.
- Ты прав, есть. Объясню тебе кратко и очень наглядно. Ответь мне, пожалуйста, в чем разница между айфоном и смартфоном?
- Ну…
- Вот и здесь аналогичная ситуация. Подобно тому, как айфон является конкретной моделью смартфона, связь на основе SIP-протоколов является всего лишь разновидностью IP-телефонии.
Знакомый ответом остался доволен, а я решил немного расширить ответ в статье.
Принципы IP-телефонии
IP-телефония основана на возможности сжатия голосового сигнала в пакет данных, который оперативно передается по соответствующим сетям. После завершения операции он декодируется и предстает перед адресатом в оригинальном виде. Надежность передачи данных обеспечена большим количеством вспомогательных протоколов. Традиционные телефонные сети IP-телефония вытесняет за счет быстроты и легкости развертывания, более дешевой стоимости звонка, простоты конфигурации, безопасности соединения и высокого качества связи.
Виды IP-телефонии
Основой для классификации различных видов интернет-телефонии является модель протокола. Отметим три наиболее популярных:
H.323. Данный вид сетевого протокола был разработан в 1996 г. Его составляющими элементами являются терминал, шлюз, контроллеры зоны и управления многоточечной конференции (MCU). Данный протокол получил большую популярность при организации операторских сетей и межоператорского обмена. Схема подключения на основе H.323 выглядит следующим образом:
MGCP. Первая разработка данного протокола датируется 1999 г. Его главная идея заключена в том, что за управление сигнализацией отвечает ЦУП (центральное управляющее устройство), полностью отделенное от медиапотоков. Они обрабатываются абонентскими терминалами или ограниченными шлюзами, способными исполнять лишь узкий перечень команд, исходящих от управляемого устройства. MGCP-протокол ориентирован на организацию операторских узлов сопряжения IP-сетей с городскими телекоммуникациями и сетями SS7. Структурная схема подключения выглядит следующим образом:
SIP. Данный протокол появился в 1999 г. и продолжает активно развиваться в настоящий момент. Он разрабатывался на основе HTTP и SMTP и многое от них позаимствовал. Если не вдаваться в глубокие технические подробности, то его можно представить клиент-серверным протоколом, работа которого состоит из постоянного чередования вопросов и ответов. При этом заголовки SIP передает в формате ASCII-текста, что позволяет избежать трудностей с прочтением. Структурная схема подключения выглядит следующим образом:
Отметим, что связь по SIP-протоколу проходит шесть этапов:
- INVITE (приглашение). На данном этапе устанавливается новое соединение и тем самым пользователь приглашается для участия в сеансе связи.
- BYE (разъединение). По желанию пользователя его связь с другим человеком разъединяется в любой момент.
- OPTIONS (опции). Данный этап необходим для передачи информации о поддерживаемых технических характеристиках либо напрямую между пользователями, либо через сервер SIP.
- АСК (подтверждение). После команды INVITE пользователь должен дать положительный ответ на приглашение вступить в диалог.
- CANCEL (отмена). На данном этапе происходит прекращение поиска пользователя.
- REGISTER (регистрация). Здесь происходит передача информации на сервер SIP о геолокации пользователя. При необходимости она может быть передана по всем локальным адресам.
Таким образом, технология SIP является одним из наиболее перспективных способов развития IP-телефонии. Она позволяет привязать номер не к конкретному географическому месту, а к человеку. Он будет на связи везде, где есть Интернет со скоростью от 64 Кбит/с. При этом SIP-протокол поддерживает передачу не только голоса, но и видеопотока.
Зачем это нужно бизнесу?
За сложными техническими терминами скрывается главный вопрос, который возникнет у любого руководителя: "Насколько это будет мне выгодно?" Выгода будет серьезная. Смотрите сами.
Снижение затрат на связь позволит достичь крайне высокого уровня оптимизации доходов и расходов. Оптимизация позволит компании объединить все ресурсы и средства в рамках одного контакт-центра. Даже если у вас огромная компания и несколько call-центров, то управлять коллективом операторов можно из одного места. Это существенно повышает эффективность использования ресурсов компании, усиливает возможности для эффективной поддержки клиентов, позволяет не закупать дорогостоящее оборудование. Интеллектуальное перенаправление голосовых вызовов повышает рост числа оперативно решенных проблем и увеличивает лояльность со стороны клиента. Вместе со всем этим растет и прибыль компании.
Совсем недавно получила распространение SIP-связь. Она с каждым днем становится популярнее, поэтому у многих пользователей возникает потребность научиться создавать и настраивать собственные сети. Конечно же, профессионал в этом деле справится с подобной задачей за несколько минут, а что же предпринять обычным людям? Для начала необходимо разобраться с таким понятием, как и как работает, описано далее в статье. Основным рассматриваемым вопросом является проблема создания связи своими руками с минимальным расходом средств или совсем бесплатно.
Что такое IP-телефония?
Данный вид связи возник в 1999 году, соответственно считается одним из самых молодых. Именно тогда же был утвержден положивший начало развитию описываемого типа телефонии. Его прародителем и предшественником можно считать связь H.323. Однако используется она сейчас максимально редко. Этот протокол отличается от современного тем, что он не экономит трафик, является сам по себе довольно сложным и не поддерживает мобильность человека.
Протокол SIP
Сеть IP-телефонии, а именно протокол SIP, считается более простым и максимально гибким. За счет него можно значительно экономить трафик, причем работать на нем способно большинство современных устройств и приложений. Каждый человек, использующий данный протокол, получает свой (уникальный) ID. Телефония позволяет свободно пользователям перемещаться по планете, не меняя этого номера.
Протокол дает возможность человеку звонить, связываться по видеосвязи, передавать различные файлы, сообщения, а также играть в онлайн-игры. Для того чтобы совершать некоторые из перечисленных действий, протокол обращается в но для остальных используется специальный шлюз IP-телефонии (причем он не один).
Принципы работы
Для того чтобы пользоваться данным видом связи, обычному человеку нет необходимости в изучении ее принципов работы. Тем более ему не нужно пытаться вникать в то, как именно функционирует тот или иной протокол. Пользователям, как правило, интересны вопросы о стоимости подобных услуг, наличиях дополнительных опций и так далее. Однако для тех, кто выявляет желание собственноручно создать такую связь, как IP-телефония, что это и как работает - вполне актуальные вопросы.
Рассмотрим принципы работы сети через протокол VoIP. Для объяснения возьмем два телефона, соединенных именно с помощью него. Пока гаджет находится в режиме ожидания, он подключен к интернету и связан с другим за счет сервера оператора. Сразу после того, как абонент позвонит на внутренний номер собеседника, протокол установит его местонахождение и отправит специальный сигнал. Связь по сети возникает сразу же после того, как абонент примет звонок.
Соответственно, можно сделать вывод, что данное действие (как и все остальные) происходят через интернет, без помощи мобильного оператора. То есть абоненты платят лишь за трафик. Зачастую он является бесплатным.
VoIP-телефония позволяет звонить абоненту, который находится с собеседником в одной сети. В данном случае используется SIP-ID, то есть уникальные номера каждого. Имеется возможность звонить абоненту из другой сети. Тогда используется специальный идентификатор, называемый URI. Он похож на электронную почту. Также можно звонить как с VoIP-номеров на мобильные и стационарные телефоны, так и наоборот. Такие вызовы осуществляются благодаря специальным шлюзам. Это позволяет совершать звонки через интернет, экономя на услугах мобильного оператора.
Программа для IP-телефонии дает возможность спокойно разъезжать по всему миру. Она позволит звонить в любые точки мира, где имеется подключение к Тарификация не изменится.
Нужно отметить, что вызовы, которые проходят в пределах одной сети, являются бесплатными. При этом местонахождение собеседников не играет никакой роли. То же самое и с использованием прямых номеров. Один абонент может находиться в Киеве, другой - в Сеуле. Тарификация будет такой же, а качество связи на высшем уровне. Подобное свойство называется мобильностью.
Стоимость IP-телефонии
Заняться созданием такого вида связи, как IP-телефония своими руками - отличное решение, однако перед тем как приняться за дело, необходимо узнать, во сколько она обходится обычным пользователям. Стоит заметить, что данный нюанс довольно актуальный. VoIP-телефония получила распространение на весь мир. За счет чего? Она не только позволяет экономить денежные средства, но и дает отличного качества связь и так далее. Данный протокол также обеспечивает бесплатные звонки абоненту, который зарегистрирован у того же провайдера.
Всем известно, как именно работает обычная традиционная телефония. Чем дальше расположен собеседник, тем дороже будет обходиться минута связи. IP-телефония бесплатно позволяет разговаривать с человеком, который находится на другом конце планеты. Не нужно платить за передачу голосовых данных и соединение. Дополнительная тарификация не проводится. За счет этого и плата за звонок абоненту, который находится в другой сети и зарегистрирован у «левого» провайдера, будет намного ниже, чем у обычного мобильного оператора.
За звонки внутри сети оплата не производится. В преимущественной части входящих вызовов за них также не приходится отдавать средства. На стационарные и мобильные номера взимается плата около 40 копеек в минуту. Это совсем немного.
За пользование прямых номеров необходимо будет заплатить. Точную стоимость сказать невозможно, однако она небольшая и является ежемесячной.
Как настраивается IP-телефония своими руками: общие сведения
Каждый, кто дома имеет стационарный телефон, знает, как провести традиционную связь. Необходимо написать заявление в компанию желаемого провайдера, дождаться его рассмотрения. После этого придется ожидать, когда же протянут специальную линию или для работы аппарата.
Подключение IP-телефонии происходит намного легче, его можно сделать самостоятельно без помощи самого провайдера и профессионалов. Что для этого нужно?
Для стабильной и хорошей работы сети необходим интернет. Его скорость не должна быть ниже 100 Кбит в секунду. Понадобится компьютер или телефон, работающий с протоколом VoIP. Именно с них будет осуществляться звонок. Также необходимо создать аккаунт у провайдера. Все это не требует никаких затрат. Единственные расходы будут заключаться в покупке уже описанного типа аппарата, если его нет. Далее рассмотрим более подробно процесс подключения этого вида телефонии.
Первый этап - выбор провайдера
Настройка IP-телефонии начинается с выбора провайдера. Необходимо присмотреться к отзывам на каждого из доступных. Провайдер должен обеспечить максимально низкую цену на звонки и хорошее качество связи. При желании можно обратить внимание на возможность связываться с дополнительными номерами, удерживать вызовы и так далее. Нелишней будет и функция поддержки второй линии. Базовые варианты подписки, которые предлагаются провайдерами бесплатно, как правило, имеют низкий уровень тарификации.
Большая часть потребителей рекомендует пользоваться услугами Comtube. Что необходимо для подключения? Следует зарегистрироваться на сайте, придумав уникальные логин и пароль, пополнить внутренний счет. На этом подключение завершено. Что получает пользователь после проведения данных действий? Он обретает активный аккаунт, который дает возможность совершать внутрисетевые звонки. Пользователь получает идентификатор абонента. Также ему позволено принимать входящие вызовы.
Платные услуги
Чтобы звонить, необходимо пополнить внутренний счет. После этой операции системы IP-телефонии дадут доступ к вызовам как в пределах Российской Федерации, так и за границу.
При желании можно приобрести прямой номер. Он закрепляется за определенным городом. Их около тысячи. Зачем это необходимо? Можно, находясь в России, отвечать на звонки, которые идут на американский номер. Это позволяет не тратить много средств и экономить трафик.
Второй этап - необходимость в телефоне
Продолжаем создавать такую связь, как IP-телефония, своими руками. Для того чтобы принимать звонки и их совершать, необходима специальная техника. Делать это можно как через компьютеры, так и посредством особенных VoIP-телефонов. Ниже рассмотрим нюансы использования обоих вариантов.
Компьютерные программы
При использовании первого варианта имеет смысл установить программное обеспечение. Оно имитирует стационарное устройство. Сервер IP-телефонии с легкостью после совершения настроек соединяется с прибором. Это и позволяет осуществлять звонки и принимать их. Но при использовании компьютера нужно обязательно иметь гарнитуру.
Минусом такого телефона является то, что программа всегда должна работать в фоновом режиме, а ПК - постоянно находиться в активном состоянии. Именно поэтому максимально удобным считается SIP-телефон. Далее поговорим о нем.
Работа с SIP-телефоном
SIP-телефон стоит не менее 2 тыс. рублей. За такую небольшую цену можно прибрести стандартное устройство, поддерживающее работу с протоколом. Даже бюджетные телефоны имеют функции шумоподавления, удержания вызова, способны функционировать с громкой связью и конференциями. Но определителя номера здесь нет.
Более дорогие варианты обеспечивают наиболее удобное использование телефонии. Как правило, такие устройства являются универсальными. Что это означает? То, что они способны работать с IP-телефонией и с городскими сетями. Зачастую такие устройства поддерживают функции определения номера, пользования несколькими аккаунтами связи. Они позволяют работать с дополнительными беспроводными трубками, имеют внушающую по размерам телефонную книгу и цветной дисплей.
Третий этап - настройка VoIP-телефона
IP-телефония своими руками создается довольно легко. Одним из этапов является настройка стационарного устройства. Именно это позволяет принимать и совершать звонки абонентам. Причем настраивать придется как компьютерные программы, так и стационарные телефоны. Объяснение этапов смены параметров проводится на примере провайдера Comtube. Для того чтобы зайти в необходимое меню, следует в разделе «Мой профиль» найти категорию «Основное». Нас интересуют «Базовые параметры настройки IP-телефонии».
Там необходимо прописать логин и пароль аккаунта, адрес сервера и номера специальных портов. Там же следует ввести свой лицевой счет. Если есть какие-то проблемы, то можно обратиться в сервисный центр. В нем помогут справиться с неполадками. Однако зачастую настройка программ и телефонов происходит без сбоев и ошибок.
Четвертый этап - использование нескольких телефонов
Некоторым семьям необходимо несколько аппаратов для комфортной работы с телефонией. Нужно отметить, что для того, чтобы два городских устройства функционировали, придется создавать отдельные линии и заключать пару контрактов. Это требует большого количества средств, времени и нервов, так как в Российской Федерации провайдеры довольно долго рассматривают заявки на подключение.
Цифровая телефония облегчает пользование несколькими устройствами. При регистрации аккаунта сразу же создается множество линий. Они дают возможность одновременно принимать и звонить со всех. Однако доступно это не в «Базовом» тарифе, а в «Премиум». Подписка на него стоит немного дороже, но для занятых и серьезных людей, которые постоянно говорят по телефону, будет подходящей. Этот тариф поддерживает создание до 100 линий одновременно. Чаще всего такими услугами пользуются офисы.
Для того чтобы не приобретать в квартиру несколько отдельных телефонов, можно купить устройство, поддерживающее работу с дополнительными беспроводными трубками. Каждую из них разрешено определять на «свою» линию. Более дорогостоящие модели способны работать с несколькими аккаунтами и оптимально распределят их в автоматическом режиме между трубками.
С каждым годом в нашей жизни появляются новые, более современные, качественные технологии. Не стала исключением и сфера связи: еще недавно почти в любом офисе можно было встретить обычную мини-АТС, а в квартирах пользовались исключительно традиционными аналоговыми телефонами. Но все меняется: IP-телефония стремительно вытесняет своих «конкурентов», подкупая и частных, и корпоративных пользователей выгодными тарифами, легкостью подключения и уникальными возможностями.
Как работает интернет-телефония?
Можно с уверенностью сказать, что идея передавать звук через Сеть витала в воздухе еще на заре существования Всемирной паутины. Первые сотни тысяч пользователей уже тогда активно пользовались возможностями обмена звуковыми данными, размещая и скачивая аудиоклипы. Но полноценная телефония через Интернет в тот период не могла существовать: в первую очередь, из-за низкой скорости передачи данных. Согласитесь, невозможно общаться с собеседником, когда его речь слышна с задержкой в несколько десятков минут или даже часов.
Технология VoIP (Voice over IP - «голос через Интернет») появилась более двух десятков лет назад и заключалась как раз в передаче речи в виде сжатых «пакетов» информации через Сеть. Первоначально трансфер был возможен только между пользователями Интернета. С появлением высокоскоростного соединения удалось устранить задержки и помехи. Затем были созданы специальные шлюзы, которые связывали телефонные сети с интернет-сетями. Благодаря этому прорыву сегодня мы можем совершать звонки на любые устройства: мобильные и аналоговые телефоны, десктопы, планшеты и специальные SIP-устройства, о которых мы расскажем позже.
Какое оборудование требуется для организации SIP-телефонии в офисе или дома? Прежде всего необходимо устройство, подключенное к Интернету, причем скорость входящего и исходящего соединения для IP-телефонии должна быть не менее 512 Кбит/с. Для приема и передачи звонков можно использовать:
- обычный телефонный аппарат с подключенным к нему IP-шлюзом;
- смартфоны, планшеты и ПК с установленным специальным софтом или же SIP-телефон;
- существуют также модели, объединяющие в себе функции IP-шлюза и модема, что позволяет использовать такое оборудование для организации в офисе телефонии и подключения к Интернету одновременно.
IP, VoIP и SIP: разница в деталях
Для того чтобы разобраться в особенностях функционирования интернет-телефонии, необходимо ознакомиться с понятием протокола. Протокол - это набор правил и действий, согласно которым происходит обмен данными между разными устройствами. Например, IP (Internet Protocol) - это тот самый межсетевой протокол, который объединил отдельные компьютеры во всемирную сеть Интернет. Самый известный набор протоколов носит название TCP/IP. Существует и множество других разновидностей, используемых в Интернете с разными целями. Например, протокол HTTP применяется для передачи гипертекста, протокол SMTP - для передачи почты.
С возникновением интернет-телефонии были разработаны и специфические протоколы, использующиеся для осуществления телефонных разговоров и другого мультимедийного взаимодействия через Сеть. VoIP - общее название группы протоколов, которые определяют порядок передачи звуковых данных в Интернете.
SIP - наиболее распространенный протокол IP-телефонии, один из лежащих в ее основе наряду с популярным H.323. Он отличается низкими требованиями к скорости соединения, поддерживает не только голосовую связь, но и передачу видеоданных. Эксперты называют SIP самым перспективным протоколом для дальнейшего развития отрасли интернет-телефонии.
Термин «аналоговая связь», используемый для обозначения классической проводной телефонной сети, является не совсем корректным: с 60-х годов прошлого века городские АТС при передаче стали переводить звуковые сигналы «в цифру». Таким образом, еще задолго до появления общедоступного Интернета, мы стали обмениваться «пакетами» информации, совершая звонки в разные города и страны.
Интернет-телефония для дома и офиса: возможности и преимущества
Крупнейшие телекоммуникационные компании постепенно отказываются от устаревшей классической телефонии, заменяя ее на интернет-телефонию. Это объясняется несколькими важными преимуществами и возможностями, которые дает интернет-телефония в сравнении с традиционной. Качество звука при IP-соединении не зависит от расстояния: не возникает никакого шума, эха и посторонних звуков, чего не скажешь об аналоговой связи.
Виртуальная АТС легко и быстро подстраивается под потребности как частного пользователя, так и крупного офиса: настройки можно менять онлайн в «личном кабинете», добавлять дополнительные линии при увеличении количества звонков. При этом подключение не имеет привязки к месту нахождения компании, что является огромным преимуществом IP-телефонии для бизнеса. Больше не нужно бояться потери клиентов при переезде офиса: номер остается с вами столько, сколько необходимо. Даже если у компании множество филиалов или удаленных сотрудников, все они могут использовать общий телефонный номер.
Еще одно важное достоинство виртуальной АТС - это низкая стоимость звонков и подключения по сравнению с аналоговой АТС. Нет необходимости в дорогостоящем оборудовании - можно обойтись обычными ПК с гарнитурой или мобильными устройствами. Даже если вы решили пользоваться специальными IP-телефонами - их цена вполне сравнима со стоимостью аналоговых аппаратов, а вот подключение и настройка обойдутся существенно дешевле и займут значительно меньше времени. Тарифы на междугородную и международную связь ниже, чем у аналоговых сетей на 10–60%, а внутрикорпоративные звонки бесплатны, независимо от географического расположения сотрудников или офисов.
Ну и наконец, подключение телефонии для дома или офиса через Интернет - это быстро. Не нужно длительного согласования подключения с компанией-оператором, ожидания монтажа телефонных кабелей: достаточно подключить и настроить услугу на сайте оператора.
Для бизнеса интернет-телефония предоставляет особые возможности:
- Интеграция. IP-телефонию можно интегрировать с другими коммуникационными решениями, например с программой 1C, с web-сайтом компании, с различными интернет-сервисами и программным обеспечением. Популярным решением, например, является сервис «звонок с сайта», обеспечивающий дополнительное удобство для посетителей и позволяющий компании определить эффективные страницы портала.
- Многоканальный номер , позволяющий обрабатывать сразу множество звонков. Количество виртуальных линий, как уже было сказано, можно легко и быстро увеличивать, превращая свой офис в настоящий call-центр.
- Голосовое меню, автосекретарь (добавочные номера) и интеллектуальная переадресация. Например, при настройке меню, клиент сразу обращается к интересующему специалисту, а если все линии оказались заняты, звонок можно направить на мобильный телефон резервного оператора.
- Возможность организации конференц- и видеосвязи , проведения видеопрезентаций.
- Запись разговоров. Применяется для отслеживания эффективности работы сотрудников и ограничения внеслужебных звонков (очень полезна при обслуживании конфликтных клиентов).
- Постоянный доступ к статистике соединений : позволяет отслеживать эффективность маркетинговых программ, местоположение абонентов и корректировать рекламные кампании с учетом особенностей запросов клиентов.
- Голосовая почта, электронный факс, черный список и многое другое.
Организация и оборудование для VoIP (SIP)-телефонии
Определим основные этапы в процессе подключения IP-телефонии для бизнеса. Все начинается с выбора оператора, предлагающего подобную услугу. Специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие факторы:
- Гарантируемая безопасность передаваемых данных - полная защита каналов связи требует высокой квалификации сотрудников провайдера, поэтому доверять стоит крупным операторам, имеющим в штате опытных специалистов по безопасности.
- Наличие у провайдера собственной телекоммуникационной сети .
- Конкурентная цена . Конечно, всем хочется минимизировать затраты на связь, но все же следует разумно подходить к экономии: для бизнеса не рекомендуется выбирать слишком дешевые тарифы на звонки, так как велика вероятность получить услуги пониженного качества.
- Если необходимо сохранить существующий телефонный номер компании, уточните, сможет ли оператор организовать его перенос.
Следующим шагом должна стать проверка интернет-подключения в вашем офисе. В частности, для крупных call-центров или при низком качестве существующего соединения, целесообразно организовать выделенную интернет-линию для звонков. Подобное разделение голосового трафика и обычной передачи данных повысит качество VoIP-связи. Наконец, на заключительном этапе предстоит принять решение: какое оборудование будет применяться для интернет-телефонии. Можно полностью заменить аналоговую АТС на виртуальную и использовать специальные SIP-аппараты, ПК или смартфоны либо модернизировать имеющиеся телефоны с помощью IP-шлюзов. Эксперты рекомендуют вариант замены АТС на виртуальную: при этом вы получаете максимум функций и возможностей современной связи, а также гибкость настроек.
Итак, IP-телефония - это удобно и выгодно. Виртуальная АТС, по сравнению с аналоговой, предоставляет пользователю совершенно иной уровень сервиса, позволяет оптимизировать расходы, сокращая стоимость звонков в несколько раз. По отзывам абонентов, минимизация затрат на связь очевидна уже в первый месяц использования. Не стоит забывать и о стоимости подключения: организация IP-телефонии обойдется существенно дешевле проведения классических телефонных линий и не потребует дорогостоящего оборудования.
Добрый день, уважаемые хабражители. В данной статье я постараюсь рассмотреть основные принципы IP-телефонии, описать наиболее часто используемые протоколы, указать способы кодирования и декодирования голоса, разобрать некоторые характерные проблемы.
Под IP-телефонией подразумевается голосовая связь, которая осуществляется по сетям передачи данных, в частности по IP-сетям (IP - Internet Protocol). На сегодняшний день IP-телефония все больше вытесняет традиционные телефонные сети за счет легкости развертывания, низкой стоимости звонка, простоты конфигурирования, высокого качества связи и сравнительной безопасности соединения. В данном изложении будем придерживаться принципов эталонной модели OSI (Open Systems Interconnection basic reference model) и рассказывать о предмете “снизу-вверх”, начиная с физического и канального уровней и заканчивая уровнями данных.
"
Модель OSI и инкапсуляция данных
Принципы IP-телефонии
При осуществлении звонка голосовой сигнал преобразуется в сжатый пакет данных (подробнее этот процесс будет рассмотрен в главах “Импульсно кодовая модуляция” и “Кодеки”). Далее происходит пересылка данных пакетов поверх сетей с коммутацией пакетов, в частности, IP сетей. При достижении пакетами получателя, они декодируются в оригинальные голосовые сигналы. Эти процессы возможны благодаря большому количеству вспомогательных протоколов, часть из которых будет рассмотрена далее.В данном контексте, протокол передачи данных - некий язык, позволяющий двум абонентам понять друг друга и обеспечить качественную пересылку данных между двумя пунктами.
Отличие от традиционной телефонии
В традиционной телефонии установка соединения происходит при помощи телефонной станции и преследует исключительно цель разговора. Здесь голосовые сигналы передаются по телефонным линиям, через выделенное подключение. В случае же IP-телефонии, сжатые пакеты данных поступают в глобальную или локальную сеть с определенным адресом и передаются на основе данного адреса. При этом используется уже IP-адресация, со всеми присущими ей особенностями (такими как маршрутизация).При этом IP-телефония оказывается более дешевым решением как для оператора, так и для абонента. Происходит это благодаря тому, что:
- Традиционные телефонные сети обладают избыточной производительностью, в то время, как IP-телефония использует технологию сжатия голосовых пакетов и позволяет полностью использовать емкость телефонной линии.
- Как правило, на сегодняшний момент доступ в глобальную сеть есть у всех желающих, что позволяет сократить затраты на подключение или совсем исключить их.
- Звонки в локальной сети могут использовать внутренний сервер и происходить без участия внешней АТС.
- Телефонные серверы постоянно совершенствуются и алгоритмы их работы становятся более устойчивыми к задержкам или другим проблемам IP-сетей.
- В частных сетях их владельцы обладают полным контролем над ситуацией и могут изменять такие параметры, как ширина полосы пропускания, количество абонентов на одной линии, и, как следствие, величину задержки.
- Сети с коммутацией пакетов развиваются, и ежегодно вводятся новые протоколы и технологии, позволяющие улучшить качество связи (например, протокол резервирования полосы пропускания RSVP).
Физический уровень (Physical Layer)
На физическом уровне осуществляется передача потока битов по физической среде через соответствующий интерфейс. IP-телефония практически полностью опирается на уже существующую инфраструктуру сетей. В качестве среды передачи информации используются, как правило витая пара категории 5 (UTP5), одномодовое или многомодовое оптическое волокно, либо коаксиальный кабель. Тем самым в полной мере реализуется принцип конвергенции телекоммуникационных сетей.PoE
Интересно рассмотреть технологию PoE (Power Over Ethernet) - стандарты IEEE 802.3 af-2003 и IEEE 802.3at-2009. Ее суть заключается в возможности обеспечения питанием устройств посредством стандартной витой пары. Большинство современных IP-телефонов, в частности, модельный ряд Cisco Unified IP Phones 7900 Series, поставляются с поддержкой PoE. Согласно стандарту 2009 года, устройства могут получать ток мощностью до 25,5 Ватт.При подаче питания используются лишь две витых пары кабеля 100BASE-TX, однако некоторые производители задействуют все четыре, достигая мощности до 51 Ватт. Необходимо заметить, что технология не требует модификации уже существующих кабельных систем, в том числе и кабелей Cat 5.
Для определения того, является ли подключаемое устройство питаемым (PD - powered device) на кабель подается напряжение 2,8 - 10 В. Тем самым вычисляется сопротивление подключаемого устройства. Если данное сопротивление находится в диапазоне 19 - 26,5 кОм, то процесс переходит на следующий этап. Если же нет - проверка повторяется с интервалом ≥2 мс.
Далее происходит поиск диапазона мощностей питаемого устройства путем подачи более высокого напряжения и измерения тока в линии. Вслед за этим на линию подается 48 В - питающее напряжение. Также осуществляется постоянный контроль перегрузок.
Канальный уровень (Data Link Layer)
Согласно спецификации IEEE 802 канальный уровень разделяется на два подуровня:- MAC (Media Access Control) - обеспечивает взаимодействие с физическим уровнем;
- LLC (Logical Link Control) - обслуживает сетевой уровень.
Необходимо упомянуть механизм виртуальных локальных сетей (Virtual Local Area Network). Данная технология позволяет создавать логическую топологию сети без оглядки на ее физические свойства. Достигается это тегированием трафика, что подробно описано в стандарте IEEE 802.1Q.
Формат фрейма
В контексте IP-телефонии отметим Voice VLAN, широко применяющуюся для изоляции голосового трафика, генерируемого IP-телефонами, от других данных. Ее использование целесообразно по двум причинам:
- Безопасность. Создание отдельной голосовой VLAN уменьшает вероятность перехвата и анализа голосовых пакетов.
- Повышение качества передачи. Механизм VLAN позволяет задать повышенный приоритет голосовым пакетам, и, как следствие, улучшить качество связи.
Сетевой уровень (Network Layer)
На сетевом уровне происходит маршрутизация, соответственно основными устройствами сетевого уровня являются маршрутизаторы (Router). Именно здесь определяется, каким путем данные достигнут получателя с определенным IP-адресом.Основной маршрутизируемый протокол - IP (Internet Protocol), на основе которого и построена IP-телефония, а также всемирная сеть Интернет. Также существует множество динамических протоколов маршрутизации, самый популярный среди которых OSPF (Open Shortest Path First) - внутренний протокол, основанный на текущем состоянии каналов связи;
На сегодняшний момент существуют специальные VoIP-шлюзы (Voice Over IP Gateway), обеспечивающие подключение обычных аналоговых телефонов к IP-сети. Как правило, они имеют и встроенный маршрутизатор, позволяющий вести учет трафика, авторизовать пользователей, автоматически раздавать IP-адреса, управлять полосой пропускания.
Среди стандартных функций VoIP-шлюзов:
- Функции безопасности (создание списков доступа, авторизация);
- Поддержка факсимильной связи;
- Поддержка голосовой почты;
- Поддержка протоколов H.323, SIP (Session Initiation Protocol).
Как правило, в этих целях на маршрутизаторах используется очередность с малой задержкой (LLQ - Low-Latency queuing), либо взвешенная организация очередей на основе классов (CBWFQ - Class-Based Weighted Fair Queuing).
Кроме того, необходимы схемы маркировки с заданием приоритетов для рассмотрения голосовых данных, как наиболее важных для передачи.
Транспортный уровень (Transport Layer)
Для транспортного уровня характерны:- Сегментация данных приложений верхнего уровня;
- Обеспечение сквозного соединения;
- Гарантия надежности данных.
UDP
UDP базируется на сетевом протоколе IP и предоставляет транспортные услуги прикладным процессам. Его главное отличие от TCP - обеспечение негарантированной доставки, то есть при отправке и получении данных никаких подтверждений не запрашивается. Также при отправке информации не обязательно установление логического соединения между модулями UDP (источник и приемник).RTP
Несмотря на то, что RTP принято считать протоколом транспортного уровня, как правило он работает поверх UDP. С помощью RTP реализуется распознавание типа трафика, работа с метками времени, контроль передачи и нумерация последовательности пакетов.Основное назначение RTP состоит в том, что он присваивает каждому исходящему пакету временные метки, обрабатывающиеся на приемной стороне. Это позволяет принимать данные в надлежащем порядке, снижает влияние неравномерности времени прохождения пакетов по сети, восстанавливает синхронизацию между аудио и видео данными.
Уровни данных (Data Layers)
Три последних уровня модели OSI рассмотрим совместно. Такое объединение допустимо, так как процессы, происходящие на данных уровнях тесно связаны между собой, и описывать их безотносительно разделения на подуровни будет логичнее.H.323
Первым делом необходимо описать стек протоколов H.323, разработанный в 1996 году. Данный стандарт содержит описание оборудования, сетевых служб и терминальных устройств, предназначенных для осуществления аудио- и видеосвязи в сетях с коммутацией пакетов (Интернет). Для любого устройства стандарта H.323 обязательна поддержка обмена голосовой информацией.- Платформенную независимость.
- Стандарты кодирования аналоговых данных.
- Управление полосой пропускания.
- Гибкость и совместимость.
Согласно H.323 четырьмя основными компонентами VoIP-соединения являются:
- терминал;
- шлюз;
- контроллер зоны;
- контроллер управления многоточечной конференции (MCU - Multipoint Control Unit).
Пример структурной схемы сети в IP-телефонии
Выдержка из документа, описывающего стек протоколов H.323
1. Управление соединением и сигнализация:
1.а. H.225.0: протоколы сигнализации и пакетирования мультимедийного потока (использует подмножество протокола сигнализации Q.931).
1.б. H.225.0/RAS: процедуры регистрации, допуска и состояния.
1.в. H.245: протокол управления для мультимедиа.
2. Обработка звуковых сигналов:
2.а. G.711: импульсно-кодовая модуляция тональных частот.
2.б. G.722: кодирование звукового сигнала 7 кГц в 64 кбит/с.
2.в. G.723.1: речевые кодеры на две скорости передачи для организации мультимедийной связи со скоростью передачи 5.3 и 6.3 кбит/с.
2.г. G.728: кодирование речевых сигналов 16 кбит/с с помощью линейного предсказания с кодированием сигнала возбуждения с малой задержкой.
2.д. G.729: кодирование речевых сигналов 8 кбит/с с помощью линейного предсказания с алгебраическим кодированием сигнала возбуждения сопряженной структуры.
3. Обработка видеосигналов:
3.а. H.261: видеокодеки для аудиовизуальных услуг со скоростью 64 кбит/с.
3.б. H.263: кодирование видеосигнала для передачи с малой скоростью.
4. Конференц-связь для передачи данных:
4.а. T.120: стек протоколов (включает T.123, T.124, T.125) для передачи данных между оконечными пунктами.
5. Мультимедийная передача:
5.а. RTP: транспортный протокол реального времени.
5.б. RTCP: протокол управления передачей в реальном времени.
6. Обеспечение безопасности:
6.а. H.235: обеспечение безопасности и шифрование для мультимедийных терминалов сети H.323.
7. Дополнительные услуги:
7.а. H.450.1: обобщенные функции для управления дополнительными услугами в H.323.
7.б. H.450.2: перевод соединения на телефонный номер третьего абонента.
7.в. H.450.3: переадресация вызова.
7.г. H.450.4: удержание вызова.
7.д. H.450.5: парковка вызова (park) и ответ на вызов (pick up).
7.е. H.450.6: уведомление о поступившем вызове в состоянии разговора.
7.ж. H.450.7: индикация ожидающего сообщения.
7.з. H.450.8: служба идентификации имен.
7.и. H.450.9: служба завершения соединения для сетей H.323.
Сценарий установки соединения на основе протокола H.323
SIP (Session Initiation Protocol)
SIP - протокол сигнализации, предназначенный для организации, изменения и завершения сеансов связи. SIP независим от транспортных технологий, однако при установлении соединения предпочтительно использовать UDP. Для передачи самой голосовой и видеоинформации рекомендовано применять RTP, но возможность использования других протоколов не исключена.В SIP определены два типа сигнальных сообщений - запрос и ответ. Также существует шесть процедур:
- INVITE (приглашение) - приглашает пользователя принять участие в сеансе связи (служит для установления нового соединения; может содержать параметры для согласования);
- BYE (разъединение) - завершает соединение между двумя пользователями;
- OPTIONS (опции) - используется для передачи информации о поддерживаемых характеристиках (эта передача может осуществляться напрямую между двумя агентами пользователей или через сервер SIP);
- АСК (подтверждение) - используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE ;
- CANCEL (отмена) - прекращает поиск пользователя;
- REGISTER (регистрация) - передает информацию о местоположении пользователя на сервер SIP, который может транслировать ее на сервер адресов (Location Server).
Сценарий сеанса связи SIP
Кодеки
Аудиокодеком называют программу или алгоритм, который сжимает, либо разжимает цифровые звуковые данные, позволяя снизить требования к пропускной способности канала передачи данных. В IP-телефонии на сегодняшний день наиболее распространено преобразование посредством кодека G.729, а также сжатие G.711 по А-закону (alaw) и μ-закону (ulaw).G.729
G.729 является кодеком, который сжимает исходный сигнал с потерей данных. Основная идея, заложенная в G.729 - передача не самого оцифрованного сигнала, а его параметров (спектральной характеристики, количества переходов через ноль), достаточных для последующего синтезирования на принимающей стороне. При этом все основные характеристики голоса, такие как амплитуда и тембр сохраняются.Пропускная способность канала, на которую рассчитан данный кодек - 8 кбит/с. Длина кадра обрабатываемого G.729 - 10 мс, частота дискретизации - 8 кГц. Для каждого из таких кадров определяются параметры математической модели, которые в дальнейшем и передаются в канал в виде кодов.
При использовании кодирования G.729 задержка составляет 15 мс, из которых 5 мс тратится на заполнение предварительного буфера. Отметим также, что кодек G.729 предъявляет достаточно высокие требования к ресурсам процессора.
G.711
G.711 - голосовой кодек, который не предполагает никакого сжатия, помимо компандирования - метода уменьшения эффектов каналов с ограниченным динамическим диапазоном. В основе данного метода лежит принцип уменьшения количества уровней квантования сигнала в области высокой громкости, сохраняя при этом качество звука. Две широко использующиеся в телефонии схемы компандирования - alaw и ulaw.Сигнал в данном кодеке предоставлен потоком величиной 64 кбит/с. Частота дискретизации - 8000 кадров по 8 бит в секунду. Качество голоса субъективно лучше, нежели при применении кодека G.729.
alaw
alaw или А-закон - алгоритм сжатия звуковых данных с потерей информации. В основном используется на территории Европы и России.Для сигнала x преобразование по алгоритму alaw выглядит следующим образом:
Где А - параметр сжатия (обычно принимается равным 87,7).
ulaw
ulaw или μ-закон - алгоритм сжатия звуковых данных с потерей информации. В основном используется на территории Японии и Северной Америки.Для сигнала x преобразование по алгоритму ulaw выглядит следующим образом:
где μ принимается равным 255 (8 бит) в стандартах Северной Америки и Японии.
Импульсно кодовая модуляция (PCM - Pulse Code Modulation)
Импульсно кодовая модуляция - передача непрерывной функции в виде серии последовательных импульсов.Для получения на входе канала связи модулированного сигнала, мгновенное значение несущего сигнала измеряется АЦП с определенным периодом. При этом количество оцифрованных значений в секунду (иначе, частота дискретизации) должно быть большим или равным двукратной максимальной частоте в спектре аналогового сигнала.
Далее полученные значения округляются до одного из заранее принятых уровней. Заметим, что количество уровней необходимо принимать кратным степени двойки. В зависимости от того, сколько было определено уровней, сигнал кодируется определенным количеством бит.
Квантование сигнала
На данном рисунке представлено кодирование с помощью четырех битов (то есть все промежуточные значения аналогового сигнала будут округляться до одного из заранее заданных 16 уровней). Для примера, при времени равном нулю сигнал будет представлен подобным образом: 0111.
При демодуляции последовательность нулей и единиц преобразуется в импульсы демодулятором, уровень квантования которого равен уровню квантования модулятора. После этого ЦАП на основе данных импульсов восстанавливает сигнал, а сглаживающий фильтр окончательно убирает неточности.
В современной телефонии число уровней квантования должно быть большим или равным 100, то есть минимальное количество бит, которым может кодироваться сигнал - 7.
Вопросы качества обслуживания в IP-телефонии (Quality of Service - QoS)
В сетях на основе стека TCP/IP высокое качество обслуживания трафика, чувствительного к задержкам передачи не обеспечивается по умолчанию. При использовании протокола TCP имеется гарантия достоверной доставки информации, но ее перенос может осуществляться с непредсказуемыми задержками. Для UDP характерна минимизация задержек, но гарантия верной доставки пакета отсутствует.В то же время добротность речевого трафика сильно зависит от качества передачи, и в сети, где не реализованы механизмы, гарантирующие соответственное качество, реализация IP-телефонии может быть не удовлетворяющей требованиям пользователей.
Основными показателями качества обслуживания являются пропускная способность сети и задержка передачи. Задержка при этом определяется как промежуток времени, прошедший с момента отправки пакета, до момента его приема.
Также существуют такие характеристики, как готовность сети и ее надежность (оцениваются по результатам контроля уровня обслуживания в течение длительного времени, либо по коэффициенту использования).
Для улучшения качества связи используются следующие механизмы:
- Перемаршрутизация. При перегрузке одного из каналов связи позволяет осуществить доставку при помощи резервных маршрутов.
- Резервирование ресурсов канала связи на время соединения.
- Приоретизация трафика. Дает возможность помечать пакеты в соответствии с уровнем их важности и производить обслуживание на основе меток.
Задержка при кодировании информации в голосовых шлюзах или терминальном оборудовании. Уменьшается путем улучшения алгоритмов обработки и преобразования голоса.
- Задержка, вносимая сетью передачи. Уменьшается путем улучшения сетевой инфраструктуры, в частности, сокращением количества маршрутизаторов и использованием высокоскоростных каналов.
Источники задержки в IP-телефонии
Джиттер
Еще одно явление, характерное для IP-телефонии - джиттер, или, иначе, случайная задержка распространения пакета.Обуславливается джиттер тремя факторами:
- Ограниченная полоса пропускания или некорректная работа активных сетевых устройств;
- Высокая задержка распространения сигнала;
- Тепловой шум.
Обычно предусматривается динамическая подстройка длины буфера в течение всего времени существования соединения. Для выбора наилучшей длины используются эвристические алгоритмы.
Джиттер буфер
Для компенсации неравномерной скорости поступления пакетов на приемной стороне создают временное хранилище пакетов, или так называемый джиттер буфер. Его задача, собрать поступающие пакеты в правильном порядке в соответствии с временными метками и выдать их кодеку с правильными интервалами и правильном порядке.Джиттер буфер
Размер буфера приемное VOIP устройство рассчитывает в процессе работы, либо принудительно задается в настройках. С одной стороны он не может быть слишком большим, чтобы не увеличивать транспортную задержку. С другой стороны, маленький размер буфера вызывает потери пакетов при изменениях времени задержки в IP сети.
Отсюда и происходит одно из главных противоречий, между интернет провайдерами и пользователями IP телефонии. С точки зрения провайдера все пакеты доставлены абоненту, то есть, потерь нет. А с точки зрения VoIP устройства, разница во времени между приходом пакетов значительно превышает джиттер буфер. Поэтому фактически потери есть. На практике потеря более 1% вызывает определенные неприятные ощущения. При 2% разговор оказывается затруднен. При значениях больше 4% разговор уже практически невозможен.
Размер джиттер буфера
Случайная задержка распространения Ji для i-го пакета может определяться по формуле:
где:
Di – отклонение от ожидаемого времени прибытия i-го пакета.
Отклонение от ожидаемого времени прибытия i-го пакета Di определяется по формуле:
где:
R – время прибытия пакета в метках времени RTP,
S – временная метка RTP, взятая из пакета.
Приведем пример расчета ожидаемого размера случайной задержки распространения 5-го пакета, на основе двух предыдущих.
Пусть J4=10 мс; R4=10, R3=11, S4=6, S3=5, тогда D5 будет равно (10-11)-(6-5)=-2.
В среднем, случайная задержка времени распространения для одного пакета в текущем примере составит 10 мс (точнее можно посчитать по формуле, приведенной выше). Тогда для того, чтобы ни один пакет не был отброшен, размер джиттер буфера должен быть равным 10 мс.
Для определения требуемого размера джиттер буфера в мегабайтах, домножим полученное значение на 100 мбит/сек – среднюю пропускную способность сети: 10 10^-3 100 = 128 кб.
Размер джиттер-буфера должен быть больше, чем флуктуация транзитного времени в сети. Например, если для 10 пакетов время транзита колеблется от 5 до 10 мс, то буфер должен быть хотя бы 8 мс, чтобы ни один пакет не был потерян. Лучше, если буфер еще больше, например 12 мс, тогда сможет работать механизм перезапроса потерянных пакетов.
Решения для развертывания телефонной сети
Asterisk
Asterisk - программная АТС, способная коммутировать как VoIP вызовы, так и вызовы, осуществляемые между IP-телефонами и традиционной телефонной сетью общего пользования.
Поддерживаемые протоколы: IAX, SIP, H.323, Skinny, UNIStim.
Поддерживаемые кодеки: G.711 (ulaw и alaw), G.722, G.723, G.729, GSM, iLBC, LPC-10, Speex.
Asterisk - динамично развивающееся открытое программное обеспечение, которое может быть установлено без оглядки на лицензирование. Это делает данную программную АТС привлекательной для малого и среднего бизнеса. Количество абонентов в сети может достигать 2000 и ограничено только мощностью сервера.
Еще одно достоинство Asterisk - возможность гибкой настройки. Весь необходимый функционал либо уже реализован, либо может быть дописан самостоятельно без существенных временных и денежных затрат. Этому способствует принцип: одна задача - один программный модуль.
В сравнении с решениями от таких вендоров, как Cisco или Avaya, Asterisk привлекателен еще и стоимостью развертывания. Фактически все затраты сводятся только к покупке телефонных аппаратов и сервера, способного обеспечить требуемую нагрузку на сеть. Сама программа абсолютно бесплатна.
Cisco Unified Communication Manager (CallManager)
CallManager предназначен скорее для крупных сетей, включающих до 30000 абонентов. Данный программно-аппаратный комплекс обеспечивает надежность работы и позволяет конфигурировать множество параметров, таких как переадресация звонков или голосовое меню. Существует и “облегченная” express версия, предназначенная скорее для небольших офисов.
Из преимуществ Cisco CallManager следует отметить в первую очередь знаменитую техническую поддержку корпорации Cisco. При соответствующем уровне контракта на обслуживание, любая проблема, начиная с вопросов по настройке и заканчивая вышедшим из строя оборудованием, будет решена практически мгновенно. Поэтому Cisco CallManager подойдет компаниям, готовым платить немалые деньги, но и получать при этом высочайшее качество обслуживания.
Avaya IP Office
Система IP Office может стать неплохим выбором для среднего размера телефонной сети. Количество абонентов здесь ограничено не только мощностью сервера, но и количеством приобретенных лицензий. Лицензировать необходимо практически все - платы расширения, используемые приложения и т.д., что может доставить определенные неудобства.
Конфигурирование может осуществляться через ряд программ, но наиболее популярная и простая в обращении - Avaya IP Office Manager. Также возможно управление через консоль с помощью Avaya Terminal Emulator.
В целом, продукция корпорации Avaya не ограничивается одним IP Office. Avaya, в 2009 году слившаяся с еще одним известным производителем Nortel, является признанным лидером на рынке оборудования для IP-телефонии.
IP-телефония – это телефонная связь по каналам Интернета, а не по привычным телефонным сетям. Данный вид телефонии стал возможен, как только паутина Интернета стала сравнима и даже больше, чем паутина телефонных линий, которые опутали Землю намного раньше Интернета.
Отличие IP-телефонии от аналоговой заключается в отсутствии традиционного кабеля и телефонного аппарата. Правда, существуют варианты IP-телефонии, внешне не отличимые от обычной телефонной связи, с привычными аппаратами и проводами. Связь осуществляется через устройства, имеющие прямой выход в сеть Интернет. Это могут быть не только компьютеры, но и планшеты или мобильные устройства. Также необходима аудио-гарнитура, если компьютер не имеет динамиков и микрофона.
Главное достоинство - минимальная стоимость эксплуатации, стоимость оплаты разговоров, в сравнении с аналоговой телефонией или сотовой связью.
Особенно популярна данная телефония в офисах, открывая возможности существенной экономии денежных средств. Ведь офисные работники только и делают, что звонят клиентам компании, контрагентам и по остальным поводам.
Важно то обстоятельство, что расходы на связь сокращаются вне зависимости от того, с каким регионом страны или иного государства осуществляется связь, ведь для Интернета, в отличие от обычной телефонной связи, нет государственных и национальных границ. Простота конфигурации и достаточный уровень безопасности дает возможность IP-телефонии достойно конкурировать с аналоговой телефонией, постепенно вытесняя ее при корпоративных нуждах.
На бытовом же уровне IP-телефония в свое время была довольно широко распространена в форме карточек для междугородней и международной связи.
Карточка Cardtel для звонков со стационарного телефона посредством IP-телефонии
Купив такую карточку за относительно небольшие деньги, с домашнего обычного телефона открывался доступ к серверам компании, предоставляющей доступ к IP-телефонии. На карточке публиковались номера для дозвона на серверы, и далее по обычным правилам набора междугороднего или международного номера можно было позвонить другому абоненту, но уже по каналам Интернета, а не по телефонной линии. А телефонная линия использовалась в этом случае по самому дешевому тарифу: на участке между телефонами говорящих абонентов и расположенных в этих же городах и странах серверов для обеспечения IP-телефонии.
Основные принципы, как работает IP-телефония
При выполнении звонка поступающий от абонента голосовой сигнал сжимается и преобразовывается в пакет данных, пересылаемых посредством IP-сетей. Попадая на адрес получателя, передаваемая информация декодируется обратно, приобретая формат привычного голосового сигнала. Все это происходит за считанные доли секунды, благодаря чему информация передается в режиме реального времени без потери качества трансляции.
Способствуют подобному положительному результату протоколы, выступающие в качестве своеобразного шифрованного языка, объединяющего абонентов и позволяющего передавать друг другу данные. IP-телефония реализуется на базе нескольких наиболее популярных типов протоколов.
Подключение и настройка IP-телефонии
Для использования технологии требуются и соответствующее для этого оборудование: роутеры, маршрутизаторы, серверы и т.п.
Программное подключение к IP-телефонии заключается в установке , ноутбук или гаджет соответствующего приложения, поддерживающего связь по протоколу, обеспечивающему работу IP-телефонии.
Программное обеспечение в большей своей части бесплатное. Для пользования им необходим аккаунт в приложении, в который вносятся требующиеся для работы данные. Комплекс базовых функций устанавливается по умолчанию, возможно их расширение, внесение корректив в настройки.
История появления IP-телефонии
Аудио и видеофайлы, текстовые сообщения стало возможным передавать через Интернет посредством ISDN. Но данная программа не нашла отклика, так как работала очень медленно и вплоть до 1995 года инновационных разработок в данном направлении не проводилось.
Затем появился первый образец интернет-телефонии от израильской компании «VocalTec». Но работал он односторонне, по принципу раций, требуя идентичного программного обеспечения у пользователей, между которым осуществлялась связь. Также в то время довольно часто данные терялись в ходе передачи в основном из-за низкой скорости Интернета того времени.
К современным достижениям IP-телефонии
Вплоть до 1996 года IP-телефония развивалась по принципу передачи информации от компьютера к компьютеру с использованием программ-коммуникаторов. Но в 1997 году произошла интеграция телефонных сетей с так называемыми «пакетными» сетями, фактически с сетями Интернета, что стало возможным благодаря принятию стандартного протокола передачи данных Н323.
На основе указанного протокола начали работать первые телефоны, оснащенные специальным разъемом для подключения к сети передачи данных и требовавшие не только наличие телефонной розетки, но и отдельного порта. При перегрузке коммутатора требовалось время на его перестройку, что надолго привело к потере интереса к данному направлению.
Изменения произошли в 2002 году, когда с развитием популярности нового протокола SIP, появившегося еще в 1999-м, пакетная телефония начала активно внедрятся. Еще через 3 года при помощи нового маршрутизатора VoIP стала возможной работа телефонии вообще без включения компьютера.
С этого момента популярность IP-телефонии постоянно растет. Для рядовых пользователей не имеет принципиального значения то, какие протоколы используются и как они работают. Им куда важнее чистота связи, дополнительные возможности и низкие тарифы.
Преимущества IP-телефонии
Главное из них - возможность экономии расходов на связь, что особенно актуально при использовании междугородних и международных звонков. Также в качестве достоинств следует отметить:
- Доступность и мобильность ,
так как номера в IP-телефонии не привязаны к конкретному месту, к конкретному кабелю, к конкретному разъему.
К подобному по сути виртуальному номеру можно получить доступ вне зависимости от географии места расположения, нужен лишь скоростной доступ к Интернету. Получается некий аналог мобильной связи, только вместо доступа к мобильным сетям требуется доступ к Интернету.
- Высокий потенциал ,
так как формирование новых IP-сетей осуществляется в зависимости от потребностей пользователей и возможно оперативное расширение конфигураций с внедрением новых сервисов.
- Конфиденциальность и безопасность .
Благодаря шифрованным каналам связи доступ к информации третьим лицам закрыт, в отличие от старых привычных телефонных сетей, к которым может подключиться кто угодно в любом месте, где проходит кабель.
- Широкие возможности ,
Использование IP-телефонии – оптимальное решение для офисов, предприятий и организаций именно благодаря последнему пункту о возможностях.
- Функции многоканального номера,
- переадресация входящих звонков,
- голосовая почта,
- виртуальный факс и
- услуга внесения в «черный список»
позволяют получить максимум от связи, не прилагая никаких усилий.
Большинство услуг IP-телефонии включены в базовый пакет и используются после оплаты услуг провайдера для такой связи. Возможно увеличение количества номеров сверх первоначального тарифного плана, но в этом случае потребуются дополнительные расходы.
О стоимости IP-телефонии
При использовании VOIP-телефонии можно наглядно убедиться в разительной разнице цен в сравнении с аналоговой связью. Внутри сети звонки не тарифицируются, то есть абоненты, пользующиеся услугами одного провайдера IP-телефонии, общаются посредством программных или аппаратных VOIP-телефонов, экономя денежные средства.
Так как трафик в Интернете не имеет географической привязки, то расстояние между регионом отправки и регионом получения информации также не играет роли, в отличие от привычной телефонной связи, работающей по принципу «чем дальше, тем дороже». Дополнительная плата за отправку трафика по какому-либо направлению не взимается.
При звонках на мобильные или стационарные телефоны за рубеж или в другие регионы стоимость расходов также на порядок ниже, чем в аналоговой сети. Нет и платы за абонентскую линию, но правда, вместо этого нужно оплачивать пользование Интернетом по тарифам .
Стоимость звонков на мобильные и стационарные телефоны зависит от выбранного направления и начинается от нескольких десятков копеек в минуту. Конкретная цифра связана со стоимостью услуг провайдера, поддерживающего IP-телефонию. Компания, занимающаяся настройкой и подключением такой связи, поможет подобрать оптимальный пакет исходя из потребностей заказчика. Возможна комбинация услуг от нескольких провайдеров, что гарантированно приведет к уменьшению счетов по оплате услуг связи.
Конкурент IP-телефонии: Скайп
С IP-телефонией вполне успешно конкурируют приложения для поддержания телефонной и видео связи, например, хорошо . Подобные приложения для компьютеров и мобильных устройств позволяют осуществлять голосовую и видео связь между абонентами также по каналам Интернета, и тоже имеют привлекательные тарифы.
Кстати, многие функции подобных приложений вообще бесплатные. Пользователям нужно лишь оплачивать Интернет трафик, не более. Например, звонки по Скайпу между двумя абонентами, у которых на компьютерах установлено приложение Скайп, – бесплатные.
И даже групповые аудио и по Скайпу между несколькими абонентами Скайпа могут быть бесплатные. Также возможна передача визуальной информации путем «расшаривания» (организации коллективного просмотра) одного из экранов компьютера, подключенного к конференции Скайп.
Конкуренты IP-телефонии: мобильные операторы
Помимо этого мобильные операторы не стоят на месте. Они предлагают своим корпоративным клиентам так называемую виртуальную телефонию. Ее суть в том, что каждому сотруднику корпорации (фирмы) присваивается короткий номер (3-4- цифры), как будто это номер внутреннего телефона сотрудника. И все сотрудники одной фирмы могут звонить друг другу по этим коротким номерам, но пользуясь при этом мобильными телефонами, либо специальными телефонными аппаратами, подключенными непосредственно к серверам компании, обеспечивающим доступ в Интернет.
Особенность мобильной виртуальной телефонии состоит в том, что в ней отсутствует привязка сотрудника к рабочему месту, к конкретному городу и даже к конкретной стране. Присвоенный сотруднику компании короткий номер «путешествует» с ним везде, вместе с гаджетом и СИМ-картой. В итоге получается сравнимый по ценам аналог IP-телефонии, не требующий от пользователей (и от компаний) вообще ничего, кроме мобильных телефонов (смартфонов, айфонов) и СИМ-карт мобильного оператора.
Итоги
В общем, прогресс не стоит на месте, а конкуренция подстегивает производителей находить все новые и новые удобные способы голосовой и видео связи между сотрудниками корпораций и между обычными людьми.
Да и «старенькие» телефонные компании не стоят на месте, развивая свои сети и переводя их «на цифру» в поисках конкурентоспособных решений, которые будут им позволять успешно «соревноваться» с IP-телефонией.
