В
умных статьях обычно пишут, что IP-телефония – это технология,
позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве
средства организации ведения телефонных переговоров, передачи факсов,
изображения и т. д. и т. п. Поскольку среднестатистический
Интернет-скиталец вряд ли сразу ответит на вопрос, чем отличается,
например, сеть TCP/IP от ISDN, и что это такое, то и мы не будем ломать
себе голову. Главное в рассмотрении этого нарочито запутанного вопроса
- свято верить в Интернет как во вполне подходящую сеть для IP-
соединения между абонентами.
Вообще IP –
это просто Internet Phone (Интернет-телефон). И не надо морочить себе
голову. Принцип IP-телефонии объяснить проще, чем теорему Пифагора: вы
что-то говорите в трубку своему старому другу из Майами, ваш голос
оцифровывается и пересылается через Интернет на другой конец света
отдельными пакетами в режиме реального времени. При этом максимальная
задержка звука составляет 300-400 миллисекунд в зависимости от того,
сколько времени требуется аппаратному оборудованию, чтобы создать
цифровой аудиосигнал. Человеческое ухо не воспринимает задержки менее
250 миллисекунд, но в настоящее время существует куча технологий,
позволяющих свести потери сигнала в сети к минимуму и избежать
пропадания голоса. Плюс к этому вы заплатите за IP-разговор в 5-10 раз
меньше, чем по обычной телефонной линии, но об этом позже.
Из этого очевиные преимущества:
- Возможность существенного снижения затрат на междугородние и международные телефонные переговоры.
- Возможность
передачи голосового трафика от головных офисов в филиалы в единой
информационной IP магистрали практически без затрат независимо от
расстояния.
Теперь вкратце о том как это реализуется.
IP-телефония
основывается на двух базовых операциях: преобразовании двунаправленной
аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего
устройства (кодека) и упаковке данных в пакеты для передачи по IP сети.
Эти базовые функции IP-телефонии могут быть реализованы в широком
спектре оборудования - специальных программ в обычном компьютре и
настольных телефонов до высокоемких шлюзов операторов связи.
Шлюзы
IP-телефонии обрабатывают трафик, поступающий от других телефонных
устройств и шлюзов. Они способны обслуживать как одно, так 500 и более
телефонных устройств и могут быть установлены как у конечного
пользователя, так и у сервис-провайдера.
Другой
тип автономных устройств представляют пограничные устройства, в которых
шлюз объединен с удаленным доступом и пулом модемов.
Кроме
того, функции шлюза сегодня доступны на уровне Ethernet-оборудования,
установленного у конечных пользователей и поддерживающих H.323 или SIP
— стандарт ITU на передачу мультимедийного трафика по IP. Таким
образом, одноранговые бесшлюзовые системы IP-телефонии теоретически
возможно создать посредством объединения частных локальных и глобальных
сетей. Проблема на настоящий момент состоит в том, что лишь немногие
производители поставляют телефоны Ethernet H.323/SIP, поэтому
заинтересованным в таком подходе заказчикам приходится искать
нестандартные решения.
В
общих чертах передача голоса в IP-сети происходит следующим образом.
Входящий звонок и сигнальная информация из телефонной сети передаются
на пограничное сетевое устройство, называемое телефонным шлюзом, и
обрабатываются специальной картой устройства голосового обслуживания.
Шлюз, используя управляющие протоколы семейства H.323 или SIP,
перенаправляет сигнальную информацию другому шлюзу, находящемуся на
приемной стороне IP-сети. Приемный шлюз обеспечивает передачу
сигнальной информации на приемное телефонное оборудование согласно
плану номеров, гарантируя сквозное соединение. После установления
соединения голос на входном сетевом устройстве оцифровывается (если он
не был цифровым), кодируется в соответствии со стандартными алгоритмами
ITU, такими как G.711 или G.729, сжимается, инкапсулируется в пакеты и
отправляется по назначению на удаленное устройство с использованием
стека протоколов TCP/IP.
Приходящие
на приемный шлюз IP-пакеты преобразуются обратно в телефонный сигнал и
принимающий абонент получает вызов. Конечные потребители услуги могут
даже не догадываться о том, КАК осуществляется этот звонок. Поскольку
пакеты могут доставляться не в той последовательности, в которой были
отправлены, то в первую очередь происходит их накопление и
восстановление требуемой последовательности. Для восстановления
исходного объема упорядоченных данных используются порядковые номера
пакетов. Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода
пакетов, таких как e-mail, время задержек между отдельными пакетами не
имеет решающего значения. IP-телефония является одной из областей
передачи данных, где важна динамика передачи сигнала. Максимальная
задержка звука может составлять 300-400 миллисекунд в зависимости от
того, сколько времени требуется аппаратному оборудованию, чтобы создать
цифровой аудиосигнал. Человеческое ухо не воспринимает задержки менее
250 миллисекунд.
С целью
минимизации потери сигнала, ведущие организации по стандартизации
разрабатывают новые протоколы, а производители поставляют качественно
новые, современные решения в области IP телефонии, позволяющие избежать
пропадания голоса. Однако звонок Телефон-Телефон является самым
очевидным, но далеко не единственным сервисом, который может
предоставлять оператор IP-телефонии. Используя IP-сеть, можно
обмениваться цифровой информацией для пересылки голосовых или
факсимильных сообщений между двумя компьютерами в режиме реального
времени. Применение Internet позволит реализовать данную службу в
глобальном масштабе. Для IP-телефонии чаще всего используется стандарты
Н.323 и SIP, определяющие передачу видео и аудио по сетям с
негарантированным качеством услуг, таким как Ethernet и IP. Н.323
описывает несколько элементов, в том числе аудио- и видеокодеки
(кодеры/декодеры), коммуникационные протоколы и синхронизацию пакетов.