Как работает IP-телефония?
IP-телефония – технология телефонной связи через протокол IP. Звук человеческого голоса записывается в виде аналогового сигнала, который конвертируется в цифровую форму и передается через Интернет абоненту. Там сигнал декодируется и преобразуется в звук. IP-телефония имеет массу преимущество в сравнении с аналоговой связью по технологии PSTN. Узнайте более подробно о принципе работы, устройстве и достоинствах IP-связи.
Как устроена IP-телефония?
Основа интернет-телефонии – IP АТС. На сервер поступают цифровые сигналы, преобразованные абонентскими устройствами. Далее сервер распределяет сигналы таким образом, чтобы они дошли к тем абонентам, которым адресованы. Также в составе системы есть абонентские устройства, маршрутизаторы и коммутаторы. К первым относятся программные, цифровые и аналоговые телефоны, с которых отправляются сигналы. Для связи нужны:
· Коммутаторы. Принимают сигналы от нескольких абонентских устройств и направляют маршрутизатору.
· Маршрутизаторы. Отправляют цифровые сигналы на IP ATC и выполняют обмен интернет-данными.
В качестве абонентского устройства может использоваться как стационарный, так и радиотелефон с большей мобильностью. Первый вариант удобен для офиса, тогда как второй часто устанавливается дома и в квартире.
Для работы интернет-телефонии во всем мире используется международный стандарт Н.323. Он обеспечивает совместимость устройств и бесперебойную связь при звонках через Интернет в иностранные государства. В соответствии со стандартом H.323 для обеспечения связи в интернет-телефонии используются такие устройства:
· Шлюз. Вызывает абонента, принимает и кодирует сигнал для отправки, разбивает его на TCP/IP пакеты.
· Диспетчер. Авторизует абонента, принимает и распределяет пакеты цифровых сигналов между шлюзами.
Настройка оборудования выполняется при помощи монитора, на котором отображается графический интерфейс. Если к безопасности и надежности интернет-телефонии предъявляются особые требования, устанавливается локальная IP ATC. Использование GSM-шлюзов позволяет интегрировать локальную IP-сеть с мобильной сетью. Для этого аналоговые телефоны подключаются к разъемам на GSM-шлюзе, и происходит интеграция с GSM.
Виды IP-телефонии
Интернет-телефония классифицируется на две категории – на сети общего пользования и корпоративные сети:
· Сети общего доступа. Интернет-звонки доступны всем, кто подключен к открытым IP-шлюзам.
· Корпоративный доступ. Закрытые локальные сети, доступные только сотрудникам компании.
Для организации закрытых корпоративных IP-сетей используются локальные АТС, которые подключаются к общедоступным сетям.
Достоинства IP-телефонии
Одно из главных преимуществ интернет-телефонии в сравнении с аналоговой связью – дешевизна. Стоимость междугородных и международных звонков в среднем в 2-3 раза ниже, часто экономия получается еще больше. Экономическая выгода – не единственная причина популярности IP-телефонии. У нее есть и другие плюсы:
· Большое количество гибко настраиваемых параметров.
· Высокое качество связи и звука, стабильность передачи.
· Поддержка десятков протоколов и технологий связи.
· Мобильность – IP-телефония не привязана к адресу.
· Возможность организации недорогой конференц-связи.
· Функции для ограничения доступа в целях безопасности.
IP-телефония особенно выгодна для бизнеса. Сотни компаний по всему миру используют эту технологию для стабильной и качественной связи между филиалами и подразделениями. Простое масштабирование телефонных линий IP не приводит к большим затратам в отличие от аналоговой технологии. Также для бизнеса важны такие опции IP-телефонии, как конференц-связь, передача текста, биллинг, автоматический обзвон клиентов по списку.
Качество и безопасность
Большим достоинством телефонии, основанной на передаче цифровых сигналов, являются низкие требования к скорости интернет-соединения. Куда большее значение имеет величина задержек сигнала, большие значения которых делают использование IP-телефонии неудобным. Для уменьшения задержек предпринимаются меры:
· Настройка маршрутизаторов на приоритет голосового трафика.
· Применение буфера для отдачи пакетов в правильном порядке.
· Сокращение числа используемых прокси-серверов к минимуму.
· Отключение кодеков, кодирующих сигнал с большой задержкой.
· Применение оптимальных алгоритмов восстановления сигнала.
Для оценки качества IP-телефонии операторы используют ряд статистических характеристик. В их числе время задержки сигнала (PDD), число выполненных звонков за одну секунду (CPS), средняя продолжительность разговора (ACD), и другие. Параметры записываются в CDR-формате, где помимо указанных характеристик отражается IP-адреса и номера абонентов, время и длительность разговора, причина прекращения звонка.
Отдельного рассмотрения требует безопасность IP-телефонии. Без использования криптографической защиты есть риск получения злоумышленниками несанкционированного доступа к передаваемым данным. Алгоритмы ZRTP и SRTP, интегрированные в современные абонентские IP-устройства, выступают компактной альтернативой шлюзам защиты. Еще один вариант обеспечения безопасности информации – применение технологии Voice VPN.
Кодирование речи
Кодирование и декодирование речи – один из фундаментальных принципов работы IP-телефонии. В каждом шлюзе интегрированы кодировщики речи. Они сжимают и кодируют речь в удобный для отправки через Интернет формат. Не так давно повсеместно использовался кодек G.711, который кодирует речь человека в цифровой поток с качеством записи 64 кбит/сек. Сегодня ему на смену пришел современный кодек G.729.
Кодирование сигнала – сложный процесс, на который требуется время. Он увеличивает задержку передачи сигнала, но не более, чем на 50 миллисекунд. Увеличение задержки обусловлено следующими факторами:
· Задействование буфера для сжатия цифрового сигнала.
· Алгоритмическая обработка сигнала перед отправкой.
Неправильный выбор речевых кодеков приводит к существенному увеличению задержки сигнала, вызывает потери TCP/IP пакетов, что в целом ухудшает качество IP-телефонии. Если это происходит, неподходящий набор кодеков заменяется на новый, предпринимаются меры по уменьшению алгоритмической задержки сигнала.- Комментарии