Поддержка voip что это
Как выбрать IP-телефон
Что такое VoIP-телефон и кому он нужен?
Отсюда вытекают и все особенности этого вида телефонов:
По сравнению с сотовой связью при звонках внутри сети преимущества IP-телефонии неочевидны, но при международных звонках выгода становится настолько заметной, что IP-телефон может окупиться буквально за пару разговоров. Исходя из этого, IP-телефон может оказаться полезным приобретением для:
Не стоит путать USB-телефоны с IP-телефонами. IP-телефон – самостоятельное устройство, для работы которого нужен только выход в Интернет. USB-телефон для работы должен быть подключен к компьютеру, более того, чаще всего при подключении USB-телефона потребуется установка программного обеспечения устройства, что не всегда возможно при работе с чужим компьютером, например, в интернет-кафе. Даже если установки дополнительного ПО и не потребуется, то наличие на компьютере программы-мессенджера (Skype, QIP, и т.п.) обязательно. Фактически такие телефоны скорее являются специализированными гарнитурами.
Среди самих IP-телефонов есть как дешевые простые модели с минимальным набором функций, так и мощные устройства с большим цветным тачскрином, способные проводить видеоконференции, подключаться к IP-камерам и домофонам. Кроме того, в дорогих моделях реализованы специальные функции обработки звукового сигнала, улучшающие качество звука.
Характеристики IP-телефонов.
Поддержка протоколов. VoIP – общий термин, охватывающий все способы передачи голоса по сети Интернет. Различными производителями разработано множество методов организации такой передачи, но наиболее распространенными на сегодняшний день являются H.323, SIP, Skype и MGCP.
H.323, SIP и MGCP – различные протоколы IP-телефонии, поддерживаемые международными стандартизирующими организациями. В мире существует множество поставщиков услуг IP-телефонии, поддерживающих эти протоколы, а поскольку подключение телефона происходит через Интернет, то вовсе не обязательно, чтобы поставщик услуг находился с вами в одном городе или даже одной стране. Возможности, предоставляемые этими протоколами, примерно одинаковые, поэтому, перед покупкой IP-телефона, будет разумным сначала определиться с поставщиком услуг – по наличию русскоязычной поддержки, по выгодным для вас тарифам и наборам услуг, по надежности и бесперебойности работы оборудования. И уже потом выбирать модель с поддержкой того протокола, который предлагает выбранный поставщик услуг.
Если вы приобретаете IP-телефон для того, чтобы снизить расходы на связь с контрагентами, следует выяснить, к какому поставщику услуг IP-телефонии они подключены и по какому протоколу – и выбрать соответствующий телефон. Имейте в виду, что большинство российских поставщиков услуг не берут плату только за звонки внутри «своих» сетей.
Если вы приобретаете IP-телефон для расширения существующей на предприятии сети IP-телефонии, следует брать телефон не только с поддержкой того же протокола, на котором построена сеть предприятия, но и, желательно, одного того же производителя – особенно это относится к протоколу SIP. Причина в том, что разные производители реализуют различные расширения протокола, поэтому, при подключении IP-телефона одного производителя к оборудованию другого, многие дополнительные функции могут оказаться для вас недоступны.
H.323 появился на три года раньше SIP, и имеет достаточно развитую сеть в Европе и Северной Америке. В Азии и России более удобный для настройки и обслуживания SIP распространен намного шире остальных протоколов. Ареал распространения MGCP пока невелик, хотя телефоны с его поддержкой довольно часто применяются в корпоративных сетях.
Skype, QIP и еще несколько стандартов являются собственностью фирм, реализующих общение с помощью этих протоколов. Наиболее распространенный из них – Skype – получил известность не как поставщик услуг IP-телефонии, а как Интернет-мессенджер. Широкое распространение Skype привело к тому, что некоторые производители начали выпускать телефоны с поддержкой этого протокола. Преимуществами Skype и подобных ему протоколов является то, что поставщик услуг – один, все внутренние звонки совершаются внутри одной сети и бесплатны для всех абонентов. В то же время тарифы на звонки на стационарные телефоны через Skype заметно дороже (если не подключать тарифы с абонентской платой).
Тип телефона. У проводных телефонов трубка связана с самим аппаратом. Поскольку подключение аппарата чаще всего производится по сети LAN, отойти куда-нибудь, не прерывая разговора, будет проблематично. У беспроводных телефонов трубка и сам аппарат раздельны и сообщаются при помощи протокола DECT, позволяющего уносить трубку на расстояние до 300м. Немалым преимуществом беспроводных IP-телефонов является то, что некоторые из них могут не только поддерживать несколько трубок, но присвоить каждой трубке свой ID, что превращает такой аппарат в микро-АТС и позволяет вести разговор одновременно нескольким абонентам. Разумеется, для этого базовый телефон должен иметь поддержку нескольких аккаунтов.
Телефоны, снабженные функцией маршрутизатора, позволяют подключать к ним один или несколько персональных компьютеров. Телефон сам выдает IP-адрес для подключенного компьютера и обеспечивает его подключение к сети Интернет. Это может быть удобным, когда требуется одновременное использование IP-телефона и Интернета на ПК, а разъем LAN поблизости только один.
Наличие экрана упрощает настройку телефона, облегчает работу за счет визуализации телефонной книги, отображения номера звонящего абонента и пр. Экраном снабжено большинство IP-телефонов, но его наличие еще не предполагает возможности участия в видеоконференциях. Поддержка видеоконференций – отдельная опция, довольно редко встречающаяся в IP-телефонах.
Настройка телефона обычно осуществляется с помощью клавиатуры самого телефона и его экрана. Если же на беспроводной базовой станции нет ни экрана, ни клавиатуры, управлять ей, как правило, можно с любой из подключенных трубок.
В то же время некоторые модели реализуют веб-интерфейс и позволяют производить настройку телефона и управление им через браузер подключенного к сети ПК.
В отличие от видеоконференций, поддержка голосовых конференций является базовой услугой большинства протоколов IP-телефонии и поддерживается почти всеми моделями.
Факсимильная связь стремительно уступает позиции другим способам передачи изображений, но если вам необходимо иметь возможность передачи и приема факсов, выбирайте модель с поддержкой передачи факса – встречается такая функция нечасто.
Если рядом с разъемом LAN нет розетки 220В, нелишне будет обратить внимание на то, есть ли в выбранной модели поддержка PoE (Power over Ethernet) – она позволяет устройству получать питание из сети Ethernet из разъема LAN.
Варианты выбора.
Если вам нужна гарнитура для удобного общения по Skype, обратите внимание на недорогие USB-телефоны по цене от 800 до 1200 рублей.
Если вам нужен простой IP-телефон на замену стационарному, выбирайте среди недорогих проводных моделей от 3000 до 6000 рублей.
Если вам необходимо отправлять и принимать факсы, выбирайте модель с поддержкой такой функции. Она обойдется вам в 6000-8000 рублей.
И дороже всего стоят IP-телефоны с большими экранами и поддержкой видеоконференций, это удовольствие обойдется примерно в 46000 рублей.
Что такое VoIP-телефония и как настроить ее в офисе
Содержание
Содержание
VoIP-телефония — технология, совершившая революцию в связи, поскольку она позволила передавать голосовые сообщения через интернет-протоколы. Ее название так и расшифровывается: «Voice over Internet Protoсol» — «голос через интернет-протокол». В общем случае под VoIP подразумеваются все способы передачи голоса по IP-каналам, в том числе и такие не относящиеся к телефонии вещи, как срабатывание оповещений или работа наблюдательных систем. Но сейчас речь пойдет о конкретном применении этой технологии, с которой сталкивается большинство из нас — IP-телефонии.
Что такое IP-телефония и зачем она нужна
IP-телефония — телефонная связь, осуществляемая не через обычные линии проводной связи, а через сети передачи данных с помощью специально разработанных для этой цели протоколов. Активное развитие этого вида связи началось с 1999 года после появления SIP-протокола, оказавшегося достаточно удобным и простым для реализации и использования. За счет низкой стоимости звонка, простоты настройки и высокого качества связи IP-телефония вытесняет традиционные проводные телефонные сети. С помощью IP-телефонии можно звонить не только на устройства, подключенные к сети, но и на обычные стационарные и мобильные телефоны. Для этого используются специальные шлюзы, размещенные по всему миру.
При выполнении звонка через систему IP-телефонии голос преобразуется в пакет данных с помощью специального кодека. Данные пересылаются через IP-сети, то есть, через Интернет, к получателю, где декодируются в голосовой сигнал. В отличие от обычной телефонной сети, пользователь с присвоенным ему определенным номером может находиться где угодно, лишь бы в месте, где он сейчас оказался, имелся Интернет и оборудование для звонков. Причем в качестве такого оборудования достаточно ноутбука и даже смартфона.
Отсюда вытекает важное преимущество VoIP. В традиционной телефонии стоимость связи увеличивается с расстоянием между абонентами. В IP-телефонии нет никакой разницы, в какой точке мира находятся адреса, между которыми надо передать пакеты данных, лишь бы они были доступны: зашли на сервер IP-телефонии под своим логином и паролем и разговаривайте столько, сколько нужно, независимо от того, где сейчас находитесь. Это дает еще одно важное преимущество — междугородние и международные звонки становятся значительно дешевле.
Корпоративные пользователи IP-телефонии при ее использовании получают ряд дополнительных преимуществ:
Разумеется, для того, чтобы использовать IP-телефонию, потребуется подключение к Интернету и наличие специализированного оборудования. В качестве такого оборудования может выступать IP-телефон, приложение-софтфон на компьютере/мобильном устройстве или обычный телефон в связке с IP-шлюзом.
Какое оборудование требуется для IP-телефонии
Для связи с абонентами с помощью IP-телефонии можно использовать следующие варианты:
Выбор конкретной конфигурации оборудования для IP-телефонии зависит от бюджета и решаемых задач. К примеру, если работа связана с разъездами, предпочтительно использовать мобильные телефоны. Для организации колл-центров в условиях ограниченного бюджета используют софтфоны, установленные на десктопы. В тех случаях, когда нужна стабильная, качественная и удобная связь, лучше выбрать IP-телефон с проводной или радиотрубкой или подключить обычный аналоговый телефон через VoIP-шлюз.
Примеры подключения и настройки IP-телефонии
Для того, чтобы организовать связь, необходимо продумать некоторые моменты. Во-первых, тип устройства, с которого будет осуществляться звонок, и количество сотрудников, которых планируется подключить к VoIP: важно, будут ли это компьютеры с гарнитурами, телефоны или мобильные устройства, будет ли использована виртуальная АТС. От сочетания этих факторов зависит способ и стоимость подключения. Может возникнуть необходимость докупить дополнительное оборудование: роутеры, свичи, розетки, кабели, VoIP-шлюзы. Также следует определиться с провайдером и выбрать тариф обслуживания.
Теперь переходим непосредственно к настройке. VoIP-шлюзу прописываем IP-адрес и маршрутизацию. Шлюз подключаем к АТС. IP-телефоны также подключаются к АТС, затем настраиваются адрес сервера, порты, логин и пароль. Это можно сделать через меню телефона, следуя инструкции производителя, либо через веб-интерфейс.
Во втором случае нужно вбить IP-адрес телефона в браузер, ввести логин и пароль, установленные по умолчанию, и после входа в аккаунт задать необходимые настройки. Аналоговые телефоны, как правило, подключаются к настроенному VoIP-шлюзу через телефонный разъем RJ-11.
Для того, чтобы подключиться к системе IP-телефонии и оценить ее возможности, не обязательно иметь под рукой аппаратный IP-телефон. Можно использовать один из софтфонов или онлайн-сервисов. Виртуальные АТС для IP-телефонии предоставляют крупные интернет-провайдеры и мобильные операторы — «Ростелеком», «Мегафон», «МТС», «Билайн». Все операторы предлагают такие полезные сервисы, как переключение звонков, внутренняя связь, распределение приоритетов, запись звонков, подключение к сервисам аналитики и CRM.
Настройка подключения к поставщикам услуг IP-телефонии, в целом, схожа у всех операторов. Для подключения необходимо прописать в IP-телефонах, VoIP-шлюзах и софтфонах адреса серверов и ваши идентификационные номера в сети в соответствии с инструкциями конкретного поставщика услуг. После подключения можно начинать звонить клиентам, коллегам, партнерам и заказчикам.
Для примера разберем подключение к IP-телефонии на основе облачного сервиса «Zadarma». Он позволяет выполнять звонки через браузер или приложение.
Для использования «Zadarma» сначала надо пройти регистрацию и подтвердить свой телефонный номер. Далее положить на счет деньги или воспользоваться бесплатно: после регистрации на счету появится 20 рублей (хватит примерно на 10 минут разговоров с мобильного телефона, разговоры внутри сети IP-телефонии бесплатны).
Для того, чтобы вам также смогли позвонить, нужно положить деньги на счет и выбрать себе виртуальный номер. Номер может быть российский, причем любого региона, или заграничный.
При необходимости можно подключить виртуальную АТС и организовать работу через нее. При настройке задается количество сотрудников, запись разговоров, режим поступления входящих звонков — сразу на сотрудников или на голосовое меню.
В дальнейшем к виртуальной АТС можно подключить свое оборудование или софтфон и CRM-систему. Например, для подключения популярного бесплатного приложения PhonerLite, позволяющего осуществлять звонки и вести их статистику с компьютера или ноутбука, нужно в мастере настройки задать адрес сервера:
Затем ввести свой адрес и пароль виртуальной АТС:
После чего можно приступать к звонкам.
Для других виртуальных АТС, например, от «Мегафона» или МТС, механизм настройки аналогичен, отличаются только адреса серверов. Кроме того, можно использовать и другие софтфоны, например, X-Lite, MicroSIP и прочие.
Существуют и софтфоны для подключения к IP-телефонии с мобильников. При использовании приложения того же Zadarma с виртуальной АТС нужно только ввести свой логин и пароль и определить, хотите ли вы предоставить приложению доступ к списку своих контактов.
Если применяется сервис сторонних разработчиков, например, SipDroid, то потребуется указать адрес сервера.
Подключение аппаратных IP-телефонов или IP-шлюзов зависит от конкретной модели телефона. На сайтах виртуальных АТС приводятся настройки для оборудования разных производителей.
Например, настройка VoIP-телефонов Grandstream для работы в Zadarma выполняется следующим образом. Необходимо зайти в веб-интерфейс телефона и прописать следующие параметры на вкладке PROFILE1.
И на вкладке HANDSETS.
Как видите, похоже на настройку софтфона. Только выполняется она для вашего аппаратного устройства.
VoIP-технология: свойства и применение
Voice over IP (VoIP) – технология, позволяющая передавать голосовые сообщения через интернет протоколы. Основное распространение она получила в облачной телефонии, посредством которой налаживается телефонная связь в локальной или глобальной интернет-сети. Главное назначение VoIP: сделать междугородние и международные звонки дешевыми, а для внутренней корпоративной сети – вообще бесплатными.
Как работает VoIP
Во время звонка сигнал преобразуется в цифровой пакет данных, кодируется и сжимается, чтобы удалить избыточную информацию, а также снизить нагрузку на передающую сеть. Такой подход гарантирует практически идеальный звук, отсутствие помех.
Пользоваться IP-телефонией легко. Это не требует закупки дорогого спецоборудования, затрат времени и средств на прокладку, подключение, обслуживание телефонных линий.
Посредством VoIP с абонентом можно связаться через:
VoIP позволяет связываться с абонентом при помощи компьютеров и всех видов телефонов
Воспользуйтесь услугами провайдера IP-телефонии и в течение одного дня у вас будет многофункциональная коммуникационная сеть нужного масштаба.
Выгоды VoIP для бизнеса
Главным преимуществом VoIP-технологии является создание эффективной структуры корпоративной коммуникации, которая включает широкий перечень голосовых сервисов.
Более дешевое, быстрое и простое внедрение по сравнению с традиционной телефонией
Бесплатную коммуникацию внутри компании, что особенно ценно для предприятий с разветвленной региональной структурой
Большое число функций, набор которых легко настраивается и меняется под текущие нужды и задачи
Доступ ко всем опциям корпоративной связи из любой географической точки (когда сотрудник дома, в командировке, в отпуске)
Интеграцию с CRM-системами, повышающую эффективность взаимодействия с клиентами и, как следствие, рост уровня продаж
Продвинутые возможности маршрутизации звонков, ведения статистики, записи разговоров
Создайте через VoIP эффективную систему бизнес-коммуникации
Недостатки использования VoIP
VoIP-технология высокоэффективна, но не идеальна. У нее есть несколько минусов, которые стоит принимать во внимание:
В некоторых случаях может понадобиться покупка дополнительного оборудования, такого как IP-телефоны, SIP-адаптеры, гарнитуры. Это разовые и не слишком большие, но все же расходы
Звонки через мобильные десктопы, софтфоны и компьютеры пока еще непривычная практика, которая может, как любая новая методика, вызывать определенные неудобства
IP-телефония напрямую зависит от скорости интернет-соединения (достаточно 100 кбит/сек).
Где еще применяется VoIP
Облачная телефония не единственная сфера применения Voice over IP. Данная технология используется также при передаче звука во время трансляции онлайн-семинаров, в системах оповещения, при просмотре видео в сети, IP-видеонаблюдения и т.д.
Voice over IP используется не только в облачной телефонии
Перспективы VoIP-технологии
Передача голоса через IP-протоколы – удобное и экономичное средство коммуникации. Низкие цены на междугородние и международные переговоры, стабильность соединения, безопасность, простота подключения позволили этой технологии стать лидером по динамике проникновения на рынке средств связи в мире.
В современном активно развивающемся бизнесе одно из важнейших преимуществ – телефонная система, способная быстро разворачиваться, меняться и масштабироваться. Она открывает перед предприятиями новые возможности для организации эффективных бизнес-процессов, коммуникации, а, самое главное, для увеличения доходности.
Основы IP-телефонии, базовые принципы, термины и протоколы
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:
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.
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:
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:
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:
Транспортный уровень (Transport Layer)
Для транспортного уровня характерны:
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).
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.
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.
Рекомендации H.323 предполагают:
Согласно H.323 четырьмя основными компонентами VoIP-соединения являются:
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:
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 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 — 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 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 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:
— 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:
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.
Что можно почитать по теме: