Аналіз мережі ІР-телефонії за показниками якості

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВІЙСЬКОВИЙ ІНСТИТУТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ ТА ІНФОРМАТИЗАЦІЇ

Факультет Телекомунікаційних систем

Кафедра №13 “Транспортних мереж”

Пояснювальна записка

до кваліфікаційної роботи «Магістр»

на тему: Аналіз мережі ІР-телефонії за показниками якості

Виконав: курсант 14 курсу, групи 142

зі спеціальності 172 Телекомунікації та радіотехніка

Кузів В.В.

Керівник : Фомін М.М.

Рецензент: Ошурко В.М.

КИЇВ ? 2019

Анотація

У кваліфікаційній роботі досліджуються показники якості IP-телефонії, де не важливий порядок і інтервал приходу пакетів, час затримок між окремими пакетами не має вирішального значення. Метою роботи є передача даних, де важлива динаміка передачі сигналу, яка забезпечується сучасними методами кодування і передачі інформації, а також збільшенням пропускної спроможності каналів.

Результати дослідження приводять до можливості успішної конкуренції IP-телефонії з традиційними телефонними мережами. Тому визначення показників якості мережі ІР-телефонії, в подальшому може дати можливість застосування її в системах управління Збройних Сил України.

В даній роботі було розглянуто характеристики мережі ІР-телефонії та проведений аналіз показників якості даної мережі.

Результати роботи можна використати в якості навчального матеріалу з технічних дисциплін у навчальних закладах.

Ключові слова: мережа зв'язку, ІР-телефонія, аналіз, стандарти, методи, архітектура, протоколи, система зв'язку.

Annotation

This research explores the indicators of the quality of IP telephony, where it is not important the order and spacing packet arrival, time delays between the individual packages is not decisive. The aim is the transfer of data where important signal transfer dynamics is provided with modern methods of coding and transmission of information, as well as the increase of bandwidth.

The results of the study lead to the possibility of successful competition, IP telephony and traditional telephony networks. Therefore, the definition of quality indicators of the IP telephony network, in the future, can give the possibility of its application in control systems of the Armed Forces of Ukraine.

In this paper examined the characteristics of the IP telephony network and the analysis of indicators of the quality of the network.

The results of the work can be used as a teaching material on technical disciplines in educational institutions

Keywords: network connection, IP-telephony, analysis, standards, methods, architecture, protocols, communication system.

Списки скорочень

АТС - автоматична телефонна станція;

АДІКМ - адаптивна диференціальна імпульсно-кодова модуляція;

ЕОМ - електронно-обчислювальна машина;

ЛОМ - локально-обчислювальна мережа;

ОЦК - основний цифровий канал;

ПК - персональний комп'ютер;

ADC - Analog to Digital Converter (аналого-цифровий перетворювач);

ATM - Asynchronous Transfer Mode (асинхронний режим передачі);

ARP - Address Ressolution Protocol (протокол дозволу адреси);

CoS - Class-of-Service (клас обслуговування);

DSP - Digital Signalling Processor (цифровий сигнальний процесор, ЦСП);

DTMF - Dual Tone Multiple Frequency (двочастотна абонентська сигналізація);

DSLAM - Digital Subscriber Lire Access Multiplexer (мультиплексори цифрових абонентських ліній);

FTP - File Transfer Protocol (протокол передачі файлів);

HTTP - HyperText Transfer Protocol (протокол передачі гіпертексту);

ICMP - Internet Control Message Protocol (протокол передачі керуючих повідомлень);

IRC - Internet Relay Char (текстовий канал);

IP - Internet Protocol (міжмережевий протокол);

ITU-T - The International Telecommunications Union (Сектор стандартизації телекомунікацій Міжнародного союзу електрозв'язку);

LAN - Local Area Network (локальна обчислювальна мережа, ЛОМ);

MGC - Media Gateway Controller (контролер транспортного шлюзу);

MPLS - Multiprotocol Label Switching (багатопротокольна комутація міток);

OSI - Open System Interconnection (взаємодія відкритих систем, ВОС);

QoS - Quality of Service (якість обслуговування);

PRI - Primary Rate Interface (інтерфейс первинного доступу);

RTF - Realtime Transport Protocol (протокол реального часу);

RSVP - Resource Reservation Protocol (протокол резервування ресурсів у мережі Інтернет);

RTCP - Realtime Transport Control Protocol (протокол управління передачею в реальному часі);

RJ - Random Jitter (випадковий джиттер);

SIP - Session Initiation Protocol (протокол створення сеансу зв'язку);

SMTP - Simple Mail Transfer Protocol (протокол передачі повідомлень);

TCP - Transmission Circuit Protocol (протокол передачі в каналі);

TIPHON - Telecommunications and Internet Protocol Harmonization over Networks (узгодження по мережах телекомунікацій та Інтернет протоколів);

ToS - Type of Service (тип обслуговування);

VAD - Voice Activity Detector (виявлення голосової активності);

VoIP - Voice over IP (передача голосу по мережі за протоколом IP).

Зміст

Вступ

Рорзділ I. Характеристика ІР-телефонії як технології

1.1 Загальні принципи побудови мережі Інтернет і протоколу IP

1.2 Принципи пакетної передачі мови

1.3 Якість зв'язку та корпоративна телефонія

Розділ II. Архітектура, стандарти та протоколи для мережі ІР-телефонії

2.1 Види з'єднань та організація вузла зв'язку у мережі IP-телефонії

2.2 Архітектура системи на базі стандарту Н.323 та проекту TIPHON

2.3 Характеристики та класифікація шлюзів IP-телефонії

Розділ III. Аналіз мережі ІР-телефонії за показниками якості

3.1 Вплив мережі на показники якості IP-телефонії

3.2 Забезпечення якості IP-телефонії на базі протоколів RSVP та MPLS

3.3 Загальні принципи сигналізації у мережах IP-телефонії та міжмережева взаємодія

Розділ IV. Протокол встановлення сесії (SIP)

4.1 Проект протоколу

4.2 Можливості протоколу SIP

4.3 Архітектура SIP мережі

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Актуальність. Сьогодні у всьому світі широке поширення отримало підключення до мережі Інтернет, яка являє собою глобальну IP-мережу загального користування. Кількість IP-користувачів швидко зростає, і цілком природним є бажання розширити можливості IP-мереж, використовуючи їх разом з передачею даних також для інтерактивних відеоконференцій, передачі потоків голосової інформації та для інших додатків реального часу.

Практична можливість повної інтеграції голосу і даних поверх загальної інфраструктури обчислювальних мереж призвела до появи так званої “пакетної телефонії” - технології передачі аналогових телефонних сигналів по мережах передачі даних. Для позначення технології передачі мови по мережах з пакетною комутацією на базі протоколу IP використовуються три основні терміни: IP-телефонія (IP Telephony), голос по IP-мережах (Voice over IP - VoIP) та Інтернет-телефонія (Internet Telephony).

Під IP-телефонією розумітимемо технологію, що дозволяє використовувати будь-яку мережу з пакетною комутацією на базі протоколу IP - як засіб організації і ведення міжнародних, міжміських і місцевих телефонних розмов і передачі факсів в режимі реального часу. За кордоном технологія передачі голосової інформації з використанням протоколу IP-має назву Voice over IP. Відносно сервісів і технологій між IP-телефонією і VoIP-немає ніякої різниці.

IP-телефонія - термін більш змістовний, так як вона реалізується не лише на рівні каналів передачі (як глобальних, так і локальних), але і на рівні абонентського обладнання і установчих автоматичних телефонних станцій (УАТС). Інтернет-телефонія - це окремий випадок IP-телефонії, коли канали передачі пакетів телефонного трафіку або від абонента до оператора, або на магістралі (або на обох названих ділянках) використовуються звичайні канали мережі Інтернет.

На сучасному рівні розвитку IP-телефонія вже володіє рядом переваг порівняно з традиційною:

- послуги IP-телефонії дешевші традиційного міжміського та міжнародного телефонного зв'язку;

- у порівнянні з традиційною телефонією обладнання каналів зв'язку простіше, нижче за експлуатаційні витрати;

- кінцевий користувач отримує новий набір пристроїв доступу, від традиційних телефонів і факсів до комп'ютерів;

- можливість користувачам мати доступ до одного і того ж набору послуг незалежно від того, де і як вони підключаються до мережі;

- надається можливість настройки набору послуг.

На сьогоднішній день вважається розумним і доцільним розгортання мережі IP-телефонії. В даній кваліфікаційній роботі реалізовано впровадження в мережу електрозв'язку послуги IP-телефонії. Тут аналізується реалізація IP-телефонії з технічної точки зору, а так само аналіз протоколів, без яких дана послуга не буде працювати.

Мета роботи: проаналізувати мережу ІР-телефонії по показникам якості.

Для досягнення поставленої мети потрібно виконати наступні завдання:

- охарактеризувати ІР-телефонію як технологію;

- розглянути архітектуру, стандарти та протоколи для мережі ІР-телефонії;

- дослідити мережу ІР-телефонії по показникам якості.

Об'єкт роботи: мережа ІР-телефонії.

Предмет роботи: аналіз мережі ІР-телефонії за показниками якості.

Сфера застосування: при розробці сучасних перспективних мереж зв'язку, широкого набуває застосування показників якості мережі ІР-телефонії у Збройних Силах України.

Розділ І. Характеристика ІР-телефонії як технології

1.1 Загальні принципи побудови мережі Інтернет і IP протоколу

Незалежно від наведених прогнозів з впевненістю можна сказати, що IP-телефонія найближчим часом не стане повноцінною альтернативою традиційній телефонії, але зможе зайняти певне місце особливо в корпоративному сегменті, де повною мірою проявить свою істинну перевагу - можливість супроводу телефонними розмовами потоку даних в єдиному каналі зв'язку. Сеанси одночасної роботи з однією і тією ж інформацією в корпоративних мережах, відеоконференції, Інтернет-комерція в режимі “он-лайн” - ось де IP-телефонія поза сумнівом займе гідне положення навіть із зниженою якістю мови, оскільки основне суттєве навантаження в цих випадках нестиме інформація на дисплеї комп'ютера або відеоекрані. При цьому повністю використовуються переваги мультимедійного зв'язку: оперативність і ефективність ділового спілкування, економія канальних ресурсів часу. Точне визначення терміну “Інтернет” було дано в жовтні 1995 р. федеральною Мережевою Радою США (FNC або Federal Networking Counsil) у такій формі:

“Інтернет - це частина глобальної інформаційної системи, яка:

- логічно пов'язана унітарним адресним простором, який заснований на IP-протоколі або на його перспективних розширеннях;

- може підтримувати комунікації, використовуючи Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) або його розширення і/або IP-сумісні протоколи;

- забезпечує, використовує або робить доступними (для всіх або конфіденційно) сервіси високого рівня, засновані на комунікаціях і пов'язаних з ними інфраструктурою, тут визначеною”.

Творці технології Інтернет виходили з двох основоположних міркувань:

- неможливо створити єдину фізичну мережу, яка дозволить задовольняти потреби всіх користувачів;

- користувачам потрібен універсальний спосіб для встановлення з'єднань один з одним.

У межах кожної фізичної мережі приєднані до неї компютери використовують ту або іншу технологію (Ethernet, Token Ring, FDDI, ISDN, з'єднання типу “точка-точка”, а останнім часом до цього списку додалися мережа ATM і навіть бездротові технології). Між механізмами комунікацій, залежними від даних фізичних мереж і прикладними системами вбудовується нове програмне забезпечення, яке забезпечує з'єднання різних фізичних мереж один з одним. При цьому деталі цього з'єднання “приховані” від користувачів і їм надається можливість працювати як би в одній великій фізичній мережі. Такий спосіб з'єднання в єдине ціле безлічі фізичних мереж і отримав назву технології Інтернет, на базі якої реалізована однойменна мережа Інтернет. Основний протокол, на базі якого будується мережа Інтернет, називається Інтернет-протоколом або протоколом IP.

Для з'єднання двох і більше мережей в мережі Інтернет використовуються маршрутизатори (routers) - комп'ютери, які фізично з'єднують мережі один з одним, і за допомогою спеціального програмного забезпечення передають пакети з однієї мережі в іншу.

Технологія Інтернет не нав'язує як певні визначені топології міжмережевих з'єднань. Додавання нової мережі до мережі Інтернет не несе за собою її під'єднання до деякої центральної точки комутації або установки безпосередніх фізичних з'єднань зі всіма, вже, що входять в мережу Інтернет мережами. Маршрутизатор “знає” топологію мережі Інтернет за межами тих фізичних мереж, які він сполучає, і, ґрунтуючись на адресі мережі призначення, передає пакет по тому або іншому маршруту. В мережі Інтернет використовуються універсальні ідентифікатори, приєднаних до мережі комп'ютерів (адреси), тому будь-які дві машини мають можливість взаємодіяти одина з одною. В мережі Інтернет також повинен бути реалізований принцип незалежності призначеного для користувача інтерфейсу від фізичної мережі, тобто повинно існувати безліч способів встановлення з'єднань і передачі даних, однакових для всіх фізичних мережевих технологій (рисунок. 1.1).

Рис. 1.1. Мережа Інтернет з погляду користувача

мережа телефонія інтернет протокол

Мережа Інтернет приховує деталі з'єднань мереж між собою, тому з точки зору кінцевих користувачів і по відношенню до прикладних програм, мережа Інтернет являє собою єдину віртуальну мережу, до якої приєднані всі комп'ютери - незалежно від їх реальних фізичних з'єднань. Кожен комп'ютер повинен мати програмне забезпечення - доступу до мережі Інтернет, який дозволяє прикладним програмам використовувати мережу Інтернет як одну фізичну мережу [2].

Фундаментальним принципом Інтернет є рівнозначність всіх об'єднаних з її допомогою фізичних мереж: будь-яка система комунікацій розглядається як компонент Інтернету, незалежно від її фізичних параметрів, розмірів передаваючих пакетів даних і географічного масштабу. Універсальна мережі Інтернет будується на основі сімейства протоколів TCP/IP і включає в себе протоколи 4-х рівнів комунікацій (таблиця 1.1).

Рівень мережевого інтерфейсу відповідає за встановлення мережевого з'єднання в конкретній фізичній мережі - компоненті мережі Інтернет, до якої під'єднано комп'ютер.

Таблиця. 1.1

Рівні стеку протоколів TCP / IP

Прикладний	Telnet, FTP, E-mail
Транспортний	TCP, VDP
Мережевий	IP, ICMP, IGMP
Мережевий інтерфейс	драйвер пристрою і мережева плата

Мережевий рівень - основа стеку протоколів. Саме на цьому рівні реалізується принцип міжмережевого з'єднання, зокрема маршрутизація пакетів по мережі Інтернет. Протокол IP - основний протокол мережевого рівня, що дозволяє реалізовувати міжмережеві з'єднання. Він використовується обома протоколами транспортного рівня TCP і UDP. Протокол IP визначає базову одиницю передачі даних в мережі Інтернет, IP-дейтаграму, вказуючи точний формат всієї інформації, що проходить по мережі ТСР/ІР. Протокол IP визначає маршрут окремо для кожного пакету даних, не гарантуючи надійної доставки в потрібному порядку.

На мережевому рівні протокол IP реалізує ненадійну службу доставки пакетів по мережі від системи до системи без встановлення з'єднання (connectionless packet delivery service). Це означає, що буде виконано все необхідне для доставки пакетів, однак ця доставка не гарантується. Пакети можуть бути загублені, передані в неправильному порядку, продубльовані. Протокол IP не забезпечує надійності комунікації. Немає механізму підтверджень ні між відправником і одержувачем, ні між хост-комп'ютерами.

Надійну передачу даних реалізує наступний рівень, транспортний, на якому два основних протоколи TCP і UDP, здійснюють зв'язок між машиною-відправником пакетів і машиною-адресатом.

Нарешті, прикладний рівень - це програми типу клієнт-сервер, що базуються на протоколах нижніх рівнів. На відміну від протоколів інших трьох рівнів, протоколи прикладного рівня займаються деталями конкретного додатку і “не цікавляться” способами передачі даних по мережі.

Оскільки в Інтернеті деталі фізичних з'єднань приховані від додатків, прикладний рівень абсолютно “не дбає” про те, що клієнт-додатки працюють в мережі Ethernet, а сервер підключений до мережі Token Ring. Між кінцевими системами може бути декілька десятків маршрутизаторів і безліч проміжних фізичних мереж різних типів, але додаток буде сприймати цей конгломерат як єдину фізичну мережу. Це і обумовлює основну силу і привабливість технології Інтернет і протоколу IP.

На базі протоколу IP будується не тільки мережа Інтернет, але і будь-які інші мережі передачі даних (локальні, корпоративні), які можуть мати або не мати вихід на глобальну мережу Інтернет.

1.2 Принципи пакетної передачі мови

“Класичні” телефонні мережі засновані на технології комутації каналів (рисунок 1.2), яка для кожної телефонної розмови вимагає виділеного фізичного з'єднання. Отже, одна телефонна розмова являє собою одне фізичне з'єднання телефонних каналів. У цьому випадку аналоговий сигнал шириною 3,1 кГц передається на найближчу АТС, де він мультиплексується за технологією часового поділу з сигналами, які надходять від інших абонентів, підключених до цієї АТС. Далі груповий сигнал передається по мережі міжстанційних каналів. Досягнувши АТС призначення, сигнал демультиплексується і доходить до адресату.

Перехід від аналогових до цифрових технологій став важливим кроком для виникнення сучасних цифрових телекомунікаційних мереж. Одним з таких кроків у розвитку цифрової телефонії став перехід до пакетної комутації. В мережах пакетної комутації по каналах зв'язку передаються одиниці інформації, які не залежать від фізичного носія. Такими одиницями можуть бути пакети, кадри або комірки (в залежності від протоколу), але у будь-якому випадку вони передаються по розподілювальній мережі, більш того - по окремих віртуальних каналах, які не залежать від фізичного середовища.

В мережах на основі протоколу IP, всі дані - голос, текст, відео, комп'ютерні програми або інформація в будь-якій іншій формі - передаються у вигляді пакетів. Будь-який комп'ютер і термінал такої мережі має свою унікальну IP-адресу, і передавані пакети направляються до отримувача у відповідності з цією адресою, вказаною в заголовку.

Рис 1.2. З'єднання в “класичній” телефонній мережі

Процес передачі голосу по IP-мережі складається з декількох етапів. На першому етапі здійснюється оцифрування голосу. Потім оцифровані дані аналізуються і обробляються з метою зменшення фізичного об'єму даних, переданих отримувачу. Як правило, на цьому етапі відбувається придушення непотрібних пауз і фонового шуму, а також компресія [3].

На наступному етапі отримана послідовність даних розбивається на пакети і до неї додається протокольна інформація - адреса отримувача, порядковий номер пакету на випадок, якщо вони будуть доставлені не послідовно, і додаткові дані для корекції помилок. При цьому відбувається тимчасове накопичення необхідної кількості даних для утворення пакету до його безпосередньої відправки в мережу (рисунок 1.3).

Витягнення переданої голосової інформації з отриманих пакетів також відбувається в кілька етапів. Коли голосові пакети приходять на термінал отримувача, то спочатку перевіряється їх порядкова послідовність. Оскільки IP-мережі не гарантують час доставки, то пакети зі старшими порядковими номерами можуть прийти раніше.

Рис. 1.3. З'єднання в мережі з комутацією пакетів

Для відновлення початкової послідовності і синхронізації відбувається тимчасове накопичення пакетів. У звичайних умовах приймальний термінал запитує повторну передачу помилкових або втрачених даних. Але передача голосу дуже критична до часу доставки, тому в цьому випадку або включається алгоритм апроксимації, що дозволяє на основі отриманих пакетів приблизно відновити втрачені, або ці втрати просто ігноруються, а пропуски заповнюються даними випадковим чином.

Оператори мереж з пакетною комутацією отримують переваги, властиві розділювальній інфраструктурі електрозв'язку по самій її природі. Простіше кажучи, вони можуть продати більше, ніж насправді мають, грунтуючись на статистичному аналізі роботи мережі. Іншими словами, абонент, що сплатив смугу 64 кбит/с, використовує канал в середньому лише на 25%. Отже, оператор здатний продати наявний у нього ресурс в чотири рази більшому числу користувачів, не перенавантажуючи свою мережу. Такий сценарій вигідний обом сторонам - і клиєнту, і продавцю, - оскільки оператор збільшує свої доходи і зменшує абонентну платню за рахунок зниження витрат [4].

На даний час в IP-телефонії існують два основні способи передачі голосових пакетів по IP-мережі:

- через глобальну мережу Інтернет (Інтернет-телефонія);

- використовуючи мережі передачі даних на базі виділених каналів (IP-телефонія).

У першому випадку смуга пропускання напряму залежить від завантаженості мережі Інтернет пакетами, що містять дані, голос, графіку, а значить, затримки при проходженні пакетів можуть бути різними. При використанні виділених каналів виключно для голосових пакетів можна гарантувати фіксовану (або майже фіксовану) швидкість передачі.

Загальний принцип дії телефонних серверів Інтернет-телефонії такий: з однієї сторони, сервер пов'язаний з телефонними лініями і може з'єднатися з будь-яким телефоном світу. З іншої сторони, сервер пов'язаний з Інтернетом і може зв'язатися з будь-яким комп'ютером у світі. Сервер приймає стандартний телефонний сигнал, оцифровує його (якщо він початково не цифровий), значно стискає, розбиває на пакети і відправляє через Інтернет за призначенням з використанням протоколу IP.

Основним стримуючим чинником на шляху масштабного впровадження IP-телефонії є відсутність у протоколі IP механізмів забезпечення гарантованої якості послуг, що робить її поки не найнадійнішим транспортом для передачі голосового трафіку. Сам протокол ІР не гарантує доставку пакетів, а також час їх доставки, що викликає такі проблеми, як “рваний голос” і просто провали в розмові. Сьогодні ці проблеми вирішуються: організації по стандартизації розробляють нові протоколи, виробники випускають нове обладнання, але на цьому рівні справи з сумісністю і стандартизацією йдуть вже не так добре, як з “упаковкою” мови в пакети [5].

З погляду масштабованості IP-телефонія представляється цілком закінченим рішенням. По-перше, оскільки з'єднання на базі протоколу IP-може починатися (і закінчуватися) в будь-якій точці мережі від абонента до магістралі. Відповідно, IP-телефонію в мережі можна вводити ділянку за ділянкою, що, до речі, на руку і з погляду міграції, так як її можна проводити “зверху вниз”, “знизу вгору” або за будь-якою іншою схемою. Для рішень IP-телефонії характерна певна модульність: кількість і потужність різних вузлів - шлюзів, gatekeeper (“сторожів” - так в термінології VoIP називаються сервери обробки номерних планів) - можна нарощувати практично незалежно, у відповідності до поточних потреб.

1.3 Переваги IP-телефонії

Провайдерам Інтернет та операторам телефонного зв'язку, введення IP-телефонії в спектр послуг відкриває абсолютно нові ринки збуту, нових клієнтів і можливості розвитку:

- корпоративним клієнтам - багатократне зниження витрат на міжміські (міжнародні) переговори, організація віртуальних приватних мереж між віддаленими філіями, дзвінок з Інтернету на корпоративному Web-сайті;

- Інтернет-магазинам і каталогам - Web-телефон;

- приватним користувачам - багатократне зниження витрат на міжміські (міжнародні) переговори, всі послуги зв'язку від одного оператора, роумінг по містах України та світу, дзвінок з комп'ютера та з Web-сайту.

Якість зв'язку

Якість зв'язку можна оцінити, використовуючи наступні основні характеристики:

- рівень спотворення голосу;

- частота “пропадання” голосових пакетів;

- час затримки (між вимовленням фрази першого абонента і моментом, коли вона буде почута другим абонентом).

Якість зв'язку по всіх перерахованих характеристиках значно збільшилася у порівнянні з першими версіями рішень IP-телефонії, які допускали спотворення і переривання мови. Поліпшення кодування голосу і відновлення втрачених пакетів дозволило досягти рівня, коли мова розуміється абонентами настільки добре, що співрозмовники не здогадуються, що з'єднання відбувається за технологією IP-телефонії.

Відомо, що для людини затримка до 250 мілісекунд практично непомітна. Існуючі на сьогоднішній день рішення IP-телефонії не перевищують цю межу, так що розмова фактично не відрізняється від зв'язку по звичайній телефонній мережі.

Крім цього, затримки зменшуються завдяки наступних трьох чинників:

- по-перше, удосконалюються телефонні сервери (їх розробники борються із затримками, покращуючи алгоритми роботи);

- по-друге, розвиваються приватні (корпоративні) мережі (їх власники можуть контролювати ширину смуги пропускання і, отже, величини затримки);

- по-третє, розвивається сама мережа Інтернет - сучасний Інтернет не був розрахований на комунікації в режимі реального часу.

The Internet Engineering Task Force (IETF) разом з операторами мереж Інтернет пропонують нові технології, такі, як Reservation Protocol (RSVP), які дозволяють резервувати смугу пропускання. Хоча на оновлення роутерів по всьому світу і організаційні заходи буде потрібно якийсь час, світ Інтернету, незалежно від вищесказаного, рухається дуже швидко і в правильному напрямку.

Корпоративна телефонія

В корпоративному секторі IP-телефонія поки що не так широко поширена, як на ринку операторських рішень. Власне, стосовно до корпоративного ринку IP-телефонію можна умовно розділити на магістральну і локальну. Кожний із цих напрямків має свої недоліки. У так званої LAN-телефонії головним стримуючим чинником були насамперед кінцеві пристрої. Зрозуміло, що перші ж IP-телефони (вони ж Ethernet-телефони) відлякували своєю ціною, а також необхідністю організації живлення по окремій лінії. По суті справи користувачеві пропонувалося поставити на стіл поруч з одним комп'ютером інший, причому вартість якого ненабагато менша. Необхідність зовнішнього живлення також порушувала один з основних принципів, який свідчив про те, що навіть якщо у всьому будинку внаслідок надзвичайної ситуації пропаде електроживлення, телефонія повинна функціонувати, хоча б деякий час. Головним досягненням можна вважати те, що темпи зближення IP-телефонів з “нормальними” за всіма параметрами помітно прискорилися [6].

Зниження цін забезпечило, як і слід було очікувати, масове виробництво, причому, напевно, не стільки власне обсяги виробництва, скільки масовість пропозиції. Великі постачальники рішень для корпоративнї (і не тільки, звичайно) телефонії стали більш активно просувати свої IP-телефони, що не могло не привести до зниження цін.

На корпоративному ринку інтерес до IP-телефонії зростає також завдяки тому, що мережеве обладнання набуло деякі риси УАТС - в першу чергу це стосується проблеми живлення IP-телефонів, що працюють в повністю мережевому (тобто без звичних УАТС, навіть підтримуючих IP) оточенні.

Правда, незважаючи на те, що дві основні перешкоди на шляху впровадження IP-телефонії “від і до” в корпоративному оточенні успішно долаються, все ж один стримуючий фактор залишається - замовник повинен або мати нові “неосвоєні території”, або бути готовим радикально модернізувати свою телекомунікаційну інфраструктуру. Вплинути на ці обставини виробники не в змозі, оскільки об'єктивні переваги їх рішень в даному випадку не настільки важливі. Тим не менш, у нашій країні рішення на базі IP-телефонії починають проникати і в корпоративні мережі. У цілому ж є підстави припускати, що у вже наявних корпоративних мережах закінчені рішення IP-телефонії будуть впроваджуватися спочатку на периферії, а потім вже поступово проникати все ближче до ядра мережі.

Отже, можна сказати, що IP-телефонія найближчим часом не стане повноцінною альтернативою традиційній телефонії, але зможе зайняти певне місце особливо в корпоративному сегменті, де повною мірою проявить свою істинну перевагу - можливість супроводу телефонними розмовами потоку даних в єдиному каналі зв'язку.

Перехід від аналогових до цифрових технологій став важливим кроком для виникнення сучасних цифрових телекомунікаційних мереж. Одним з таких кроків у розвитку цифрової телефонії став перехід до пакетної комутації. Фундаментальним принципом Інтернет є рівнозначність всіх об'єднаних з її допомогою фізичних мереж. Це і обумовлює основну силу і привабливість технології Інтернет і протоколу IP.

Перспективи використання IP-телефонії

Інформаційно-комунікаційні технології і послуги в даний час є ключовим чинником розвитку всіх галузей соціально-економічної сфери. IP-телефонія дозволяє використовувати будь-яку широкосмугову телекомунікаційну мережу як засіб організації та ведення телефонних розмов, передачі відеозображень та факсів у режимі реального часу. IP-телефонія перетворилася на справжній інструмент для ведення бізнесу, а для багатьох стала безальтернативним способом спілкування з близькими та колегами. Це пояснюється це не тільки тим, що даний вид зв'язку здійснюється через Інтернет і тому є значно дешевшим традиційної телефонії, але й наявністю різних додаткових сервісів. В міжнародних організаціях і форумах йде постійно створюються нові стандарти і протоколи, пов'язані з передачею мови в мережах з пакетною комутацією. Виробники апаратного та програмного забезпечення регулярно представляють на ринок свої нові продукти. Актуальність даної теми полягає в тому, що надійність і доступність зв'язку та телекомунікаційних послуг у нашій країні давно є гострою проблемою, а саме: інформаційні послуги, високошвидкісний доступ в Інтернет, відео, кабельне телебачення, IPтелефонія і т.п.

Робота пристроїв в мережі Інтернет здійснюється з використанням спеціального Інтернет- протоколу (Internet Protoсol - IP). В даний час IP-протокол використовується не тільки в мережі Інтернет, але і в інших мережах передачі даних з пакетною комутацією (локальних, корпоративних, регіональних і ін.). IP-телефонія дозволяє економити робочу смугу пропускання каналів, що забезпечує зниження тарифів, особливо на міжміські і міжнародні телефонні розмови. IP-телефонія пропонує користувачам абсолютно нові, можливі (сервіси і додатки), недоступні для традиційної телефонії. Економія витрат на телефонний зв'язок відіграє не останню роль навіть з урахуванням більш низької, але прийнятної якості передачі розмови. Все це говорить про те, що IPтелефонія за великим рахунком вигідна всім: користувачам, операторам мережі та виробникам телекомунікаційного обладнання. Користувач IP-телефонії окрім переваг телефонної мережі загального користування, які включають широкий діапазон послуг, простоту використовування, надійність і якість голосу отримає додаткові переваги: - більш низькі ціни на традиційні послуги телефонного зв'язку; - IP-телефонія одночасно підтримує голос і дані, тобто додаткові переваги від економії в розвитку, які можливі за рахунок використовування єдиної мережі, а також за рахунок швидкого перерозподілу робочої смуги між даними та розмовним трактом, захист даних клієнта; - феноменальна мобільність користувача в мережі IP-телефонії: дзвінки і факси автоматично перенаправляються в будь-яку точку світу, користувачі мають доступ до одного і того ж набору послуг незалежно від того, де і як вони підключаються до мережі. Розподілена архітектура IP-мереж забезпечує хорошу гнучкість і відсутність прив'язки до місця надання послуги; - новий набір абоненстких пристроїв доступу, від традиційних телефонів і факсів до комп'ютерів; - доступ до нових послуг (голосова пошта, конференцзвязок, передача факсу і ін.) через відкритий інтерфейс архітектури мережі на базі IP, що забезпечує сумісність для широкого спектру розробників додатків; - можливість налаштування (зміни) набору послуг. Для Інтернет-провайдерів послуга Інтернет-телефонії забезпечує наступні переваги: - заощадження капітальних вкладень за рахунок використовування відкритих комп'ютерних платформ; - зниження експлуатаційних витрат через надання різноманітних послуг в єдиній мережі; - відкрите середовище провайдера послуги забезпечує більш конкурентну, а отже дешевшу розробку нових послуг; Для IP-телефонії важлива динаміка передачі інформаційних сигналів, яка забезпечується сучасними методами кодування і передачі інформації, а також збільшенням пропускної здатності каналів, що створює умови успішної конкуренції IP-телефонії з традиційними телефонними телекомунікаційними мережами. Їх основним призначенням виходячи із загальних принципів реалізації мереж IP-телефонії її користувачі повинні одержувати надання аналогічних послуг традиційному телефонному зв'язку. Проте використовування IP-мережі в якості транспортної архітектури дозволяє провайдерам надавати користувачам цілий набір додаткових послуг, заснованих на протоколі IP-(передача даних, повідомлень факсиміле, електронної пошти, відео і ін.). Особливості надання послуг IP-телефонії і інших видів IP-послуг висувають специфічні вимоги до організації біллінга і менеджменту користувачів. Розвитком IP-телефонії в основному займаються провайдери Internet послуг. Поширення IPтелефонії в Україні перешкоджає кілька факторів: відсутність достатньо надійної інфраструктури каналів зв`язку, хоча ситуація поступово покращується завдяки введенню волоконно-оптичних каналів всередині країни та закордон; не зацікавленість організації, що забезпечують традиційні послуги зв`язку в розвитку IP-телефонії. Тому найбільш інтенсивно використовується Intranetтелефонія всередині великих корпоративних компаній. Послуги ж Internet-телефонії надають лише кілька провайдерів, зокрема Infocom, Sovam Teleport, IP Telecom, які можуть забезпечити відповідну якість зв`язку. І хоча якість IP-телефонії є невисокою, у порівнянні з телефонними мережами, проте чому б не надати перевагу менш якісному, але значно дешевшому зв`язку.

Висновок:Таким чином, реалізація IP-телефонії вимагає нового підходу до побудови систем менеджменту і біллінга в IP-мережах. Провайдери повинні мати системи, які забезпечать комплексні можливості в реальному масштабі часу, необмежену гнучкість і масштабованість для менеджменту і прискореного упровадження мультисервісних IP-послуг. Це дозволить їм швидко впроваджувати нові послуги, знижувати тарифи, ефективно управляти користувачами і здійснювати розрахункові операції при збереженні достатньої гнучкості до вимог телекомунікаційного ринку послуг.

Розділ ІІ. Архітектура, стандарти та протоколи для мережі ІР-телефонії

2.1 Види з'єднань та організація вузла зв'язку у мережі ІР-телефонії

Мережі IP-телефонії надають можливості для з'єднань користувачів чотирьох основних типів:

1) “від телефону до телефону”, як показано на рисунку 2.1. Виклик йде із звичайного телефонного апарату до АТС, на один з виходів якої підключений шлюз IP-телефонії, і через IP-мережу доходить до іншого шлюзу, який здійснює зворотні перетворення;

Рис. 2.1. Схема зв'язку “телефон - телефон”

2) “від комп'ютера до телефону” (рисунок 2.2). Мультимедійний комп'ютер, який має програмне забезпечення IP-телефонії, звукову плату (адаптер), мікрофон і акустичні системи, підключається до IP-мережі або до мережі Інтернет, і з іншого боку шлюз IP-телефонії має з'єднання через АТС із звичайним телефонним апаратом. Слід зазначити, що у сполуках 1 і 2 типів замість телефонних апаратів можуть бути включені факсимільні апарати, і в цьому випадку мережа IP-телефонії повинна забезпечувати передачу факсимільних повідомлень.



Рис. 2.2. Схема зв'язку “комп'ютер - телефон”

Рис. 2.3. Схема зв'язку “комп'ютер - комп'ютер”

3) “від комп'ютера до комп'ютера”, як показано на рисунку 2.3. В цьому випадку з'єднання встановлюється через IP-мережу між двома мультимедійними комп'ютерами, обладнаними апаратними та програмними засобами для роботи з IP-телефонією.

4) “від ВЕБ-браузера до телефону”, як показано на рисунку 2.4. З розвитком мережі Інтернет став можливим доступ до мовних послуг. Наприклад, на WEB-сторінці в розділі “Контракти” розміщується кнопка “Виклик”, натиснувши на яку можна здійснити мовленнєве з'єднання з представником даної компанії без набору телефонного номера. Вартість такого дзвінка для абонента користувача входить у вартість роботи в мережі Інтернет.



Рис. 2.4. Схема зв'язку “WEB-браузер - телефон”

Організація вузла IP-телефонії

Мережа IP-телефонії (згідно рекомендацій ITU-T H.323) являє собою набір наступних пристроїв, сполучених по IP-мережі:

1) шлюз (gateway);

2) диспетчер (gatekeeper);

3) монітор (administration manager);

4) маршрутизатор (router).

Рис.2.5. Мережа IP-телефонії

Шлюзи

Технологія передачі голосу по IP-мережі замість класичної мережі з комутацією каналів передбачає конфігурацію з установкою шлюзів. Шлюз забезпечує стиснення інформації (голосу), конвертування її в IP-пакети і направлення в IP-мережу. З протилежного боку шлюз здійснює зворотні дії: розшифровку і розформування пакетів викликів. У результаті звичайні телефонні апарати без проблем приймають ці виклики. Таке перетворення інформації не повинно значно викривити вихідний мовний сигнал, а режим передачі зобов'язаний зберегти обмін інформацією між абонентами в реальному масштабі часу [7].

Більш повно основні функції, які виконуються шлюзом:

- реалізація фізичного інтерфейсу з комунікаційною мережею;

- детектування і генерація сигналів абонентської сигналізації;

- перетворення сигналів абонентської сигналізації в пакети даних;

- перетворення мовного сигналу в пакети даних і назад;

- з'єднання абонентів;

- передача по мережі сигналізаційних і мовних пакетів;

- роз'єднання зв'язку.

Більша частина функцій шлюзу в рамках архітектури TCP/IP реалізуються в процесах прикладного рівня.

Схема обробки сигналів в шлюзі при підключенні аналогового двопровідного телефонного каналу PSTN показана на рисунку 2.6. Телефонний сигнал з 2-х провідної абонентської лінії поступає на диференційну систему, яка розділяє приймальну і передавальну частини каналу. Далі сигнал передачі разом з “просоченою” частиною прийому сигналу подається на аналого-цифровий перетворювач і перетворюється або в стандартний 12 розрядний сигнал, або у 8-ми розрядний сигнал,який закодований за µ- або А-законом. В останньому випадку обробка повинна також включати відповідний експандер. У пристрої ехозагородження (Echo canceller) з сигналу передачі видаляються залишки прийомного сигналу. Ехозагороджувач являє собою адаптивний нерекурсивный фільтр, довжина пам'яті (порядок) якого і механізм адаптації вибираються такими, щоб задовольнити вимогам рекомендації МСЕ - Т (ITU-T) G.165.



Рис. 2.6. Схема обробки сигналів у шлюзі

Частина параметрів, обчислена в аналізаторі кодера, використовується в блоці визначення голосової активності (VAD - voice activity detector), який вирішує, чи є поточний аналізований фрагмент сигналу промовою або паузою.

Технологія VAD використовується спільно з великою кількістю мовних кодеків (рисунок 2.7). Вхідний аналоговий сигнал надходить на вхід пристрою порівняння, в якому вимірюється його амплітуда і порівнюється з заданим граничним значенням. При перевищенні амплітудою вхідного сигналу заданого порогу (червона лінія на рисунку 2.7), сигнал надходить на вхід кодека і кодується за певним алгоритмом (інтервал Т2-Т3).

Рис. 2.7. Механізм VAD

Якщо амплітуда вхідного сигналу нижче порогового значення (наприклад інтервал Т1-Т2), то в момент часу Т1 передається тільки службова інформація (довжиною в кілька біт) про початок паузи, а в момент Т2 про її закінчення. На приймальній стороні, під час паузи, для поліпшення суб'єктивного сприйняття кодованої мови може передаватися комфортний шум.

Диспетчер

Функцію управління викликами виконує gatekeeper (контролер зони). Його функції наступні:

- перетворює адреси - псевдоніми в транспортні адреси;

- контролює доступ в мережу на підставі авторизації викликів, наявності необхідної для зв'язку смуги частот та інших критеріїв, які визначаються виробником;

- контролює смугу пропускання;

- керує зонами.

Причому gatekeeper здійснює вищеперелічені функції щодо терміналів, шлюзів і пристроїв управління, зареєстрованих у ньому. Ідентифікація вузла може здійснюватися за його поточною ІР-адресою, номером або підставному імені - рядку символів, на прикладі адреси електронної пошти. Gatekeeper спрощує процес виклику, дозволяючи використовувати легко запам'ятовуєче підставне ім'я. Функції gatekeeper можуть бути вбудовані в шлюзи, елементи розподілених УПАТС, блоки управління багатоточковими конференціями, і також в кінцеві вузли H.323 (термінали).

Монітор

Монітор - необов'язковий додатковий модуль мережі IP-телефонії, що підключається тільки до IP-мережі, що використовується для віддаленого конфігурування і підтримки інших пристроїв мережі - шлюзів і диспетчерів.

Монітор є зручним засобом конфігурації і адміністрування мережі. У перших шлюзах що випускалися, для цього просто використовувалися стандартні мережеві додатки, такі як pcAnywhere. Пізніше в цілях оптимізації роботи виробники обладнання IP-телефонії стали випускати власні додатки для цих цілей.

Маршрутизатори

Мережевий рівень протоколів дозволяє передавати дані між будь-якими, довільно пов'язаними вузлами мережі.

Реалізація протоколу мережевого рівня передбачає наявність у мережі спеціального пристрою - маршрутизатора. Маршрутизатори об'єднують окремі мережі в загальну складову мережу (рисунок 2.8). Внутрішня структура кожної мережі не показана, оскільки вона не має значення при розгляді мережевого протоколу. До кожного маршрутизатора можуть бути приєднані кілька мереж (принаймні дві).

Маршрут - це послідовність маршрутизаторів, які повинен пройти пакет від відправника до пункту призначення.

Маршрутизатор вибирає маршрут на підставі свого уявлення про поточну конфігурації мережі та відповідного критерію вибору маршруту. Зазвичай в якості критерію виступає час проходження маршруту, який в локальних мережах збігається з довжиною маршруту, який вимірюється в кількості пройдених вузлів маршрутизації (в глобальних мережах приймається в розрахунок і час передачі пакета по кожній лінії зв'язку).

де - маршрутизатор.

Рис. 2.8. Архітектура складової мережі

2.2 Архітектура системи на базі стандарту Н.323 та проекту TIPHON

Рекомендація Н.323 розроблена Сектором стандартизації телекомунікацій Міжнародного союзу електрозв'язку (МСЕ-Т) містить опис термінальних пристроїв, обладнання та мережевих служб, призначених для здійснення мультимедійної зв'язку в мережах з комутацією пакетів (наприклад Інтернет). Термінальні пристрої та мережеве обладнання стандарту Н.323 можуть передавати дані, мову і відеоінформацію в масштабі реального часу. В Рекомендації Н.323 не визначені: мережевий інтерфейс, фізичне середовище передачі інформації і транспортний протокол, що використовується в мережі. Мережа, через яку здійснюється зв'язок між терміналами Н.323, може представляти собою сегмент або безліч сегментів зі складною топологією. Термінали Н.323 можуть бути інтегровані в персональні комп'ютери або реалізовані як автономні пристрої. Підтримка мовного обміну - обов'язкова функція для пристрою стандарту Н.323. В рекомендації Н.323 описуються чотири основних компоненти (рисунок 2.9):

- термінал;

- контролер зони;

- шлюз;

- пристрій управління багатоточковою конференцією.

Всі перераховані компоненти організовані в так званій зоні Н.323. Одна зона складається з gatekeeper (контролера зони) і кількох кінцевих точок, причому gatekeeper управляє всіма кінцевими точками своєї зони. Зоною може бути і вся мережу постачальника послуг IP-телефонії або її частина, що охоплює окремий регіон.

Термінал Н.323 являє собою кінцеву крапку в мережі, здатну передавати і приймати трафік в масштабі реального часу, взаємодіючи з іншими терміналами Н.323, шлюзом або пристроєм управління багатоточкової конференцією (MCU).

Для забезпечення цих функцій термінал включає в себе:

- елементи аудіо (мікрофон, акустичні системи, система акустичного ехоподавлення);

- елементи відео (монітор, відеокамера);

- елементи мережевого інтерфейсу;

- інтерфейс користувача.

Н.323-термінал повинен підтримувати протоколи Н.245, Q.931, RAS, RTP/RTCP і сімейство протоколів Н.450, а також включати в себе аудіокодек G.711. Також важлива підтримка протоколу спільної роботи над документами Т. 120.

Рис. 2.9. Зона Н.323

Сервер управління конференціями (MCU - Multipoint Control Unit) забезпечує зв'язок трьох і більше Н.323-терміналів. Всі термінали, які беруть участь у конференції, встановлюють з'єднання з MCU. В рамках архітектури Н.323 може бути використано два підходи для побудови системи управління багатоточковими конференціями:

- децентралізоване управління багатоточковою конференцією;

- централізоване управління багатоточковою конференцією.

Перший тип вимагає, щоб всі учасники конференції пересилали багатоадресні (групові) повідомлення всім іншим. Це дозволяє уникнути концентрації трафіку в деяких сегментах мережі, але керувати такою конференцією не дуже зручно. Але більшість виробників пропонують централізовані системи MCU. При їх використанні кінцеві вузли передають сигнал системі MCU, яка і забезпечує його розсилку. Переважна більшість виробників систем MCU стандарту Н.323 пропонують використовувати стандартні браузери для адміністрування і планування конференцій, і для прямого контролю та моніторингу gatekeeper і систем MCU [8].

Прикладами MCU першого типу є - Encounter Netserver 1.2.1 фірми VideoServer, MeetingPoint 4.0 фірми - White Pine Software, PictureTel330 NetConference MultiPoint Video Server фірми PictureTel.

Продукти MultiMedia Communications Exchange (MMCX) компанії Lucent Technologies і MCU-323 фірми RADVision являють собою пристрої другого типу. Такі системи, будучи одного разу сконфігурованими, можуть працювати цілодобово в комутаційних стійках і управлятися дистанційно. ММСХ компанії Lucent являє собою універсальну комунікаційну систему, що підтримує будь-які Н.323-сумісні пристрої і IP-телефони.

Основний недолік архітектури на базі стандарту Н.323 полягає в складності розробки і використання систем IP-телефонії. Охоплюючи кілька рівнів моделі OSI, Н.323 структурно є досить складною рекомендацією, а деякі її місця допускають неоднозначне трактування.

Спростити процес впровадження технології IP-телефонії покликаний проект TIPHON, реалізація якого дозволить успішно вирішити завдання встановлення, модифікації і завершення телефонних з'єднань, включаючи процеси міжмережевої взаємодії, управління безпекою виклику, запиту якості обслуговування, шифрування, аутентифікації та інші.

Функціональна модель TIPHON також складається з трьох компонентів: gatekeeper (контролера зони), шлюзу і терміналу, але шлюз розділений на три функціональних об'єкти. Це шлюз сигналізації (SG), транспортний шлюз (MG) і контролер транспортного шлюзу (MGC).

Шлюз сигналізації служить проміжною ланкою сигналізації між мережами IP та мережами на основі комутації каналів (СКК). У завдання транспортного шлюзу входять:

- перетворення та/або перекодування інформації, що передається;

- забезпечення завершення ІКМ-трафіку, СКК і пакетного трафіку;

- трансляція адрес;

- ехозаглушення;

- відтворення різних повідомлень для абонентів;

- прийом і передача цифр кодом DTMF.

Контролер MGC виконує процедури сигналізації Н.323, які визначені в рекомендаціях Н.323, Н.225 (RAS і Q.931) і Н.245, і перетворює повідомлення сигналізації СКК в повідомлення сигналізації Н.323. Основна його задача - управляти роботою транспортного шлюзу, тобто здійснювати контроль за з'єднаннями, використанням ресурсів, трансляцією протоколів.

Головна функція транспортного шлюзу (MG) - перетворення ІКМ-трафіку в IP-пакети і навпаки. В якості цього елемента можуть використовуватися різні пристрої: шлюзи, сервери доступу, системи передачі ATM, сервери інтерактивних мовних повідомлень.

Змодельований на основі трьох описаних елементів шлюз сприймається зовнішніми елементами як єдина система. Причому ці три елементи можуть не бути фізично розділені, однак такий поділ дає певні переваги. Вирішення з трьома шлюзами дозволяє обробляти більшу кількість викликів, так як при цьому функції розділені по окремих процесорах.

Gatekeeper відповідає за контроль та управління об'єктами мережі: виконує перетворення адрес (наприклад, телефонних номерів у відповідних IP-адреси Н.323 і назад) і маршрутизацію викликів.

Gatekeeper в моделі TIPHON підтримує всі ті функції, які визначені для нього в стандарті Н.323. Але, крім цього, gatekeeper відповідає за тарифікацію, взаєморозрахунки, складання звітів за використання ресурсів, управління.

Розроблена в рамках проекту TIPHON модель мережі, складається з функціональних елементів і інтерфейсів між ними. Щоб відповідати рекомендаціям TIPHON, продукти повинні підтримувати наступні інтерфейси:

- інтерфейс D - призначений для маршрутизації викликів між контролерами зони (gatekeeper);

- інтерфейс для взаємодії між шлюзом (MGC) і контролером зони;

- інтерфейс N - визначає особливості взаємодії між об'єктами MGC і MG. Контролер і шлюз обмінюються інформацією під час створення модифікації і розриві з'єднань, визначенні необхідного формату інформації, включенні в потік тональних сигналів та різних мовних повідомлень, запиті відповідей щодо подій, пов'язаних з проходженням інформаційного потоку.

Рис. 2.10. Функціональна архітектура, запропонована в рамках проекту TIPHON

2.3 Характеристики та класифікація шлюзів IP-телефонії

У загальному випадку IP-телефонія опирається на дві основні операції: перетворення двобічного аналогового мовлення в цифрову форму всередині кодуючого/декодуючого пристрою (кодека) і пакування в пакети для передачі по IP. Ці функції найчастіше виконують автономні шлюзові пристрої, які мають кілька різновидів. Це можуть бути виділені пристрої або поєднані маршрутизатори/комутатори з вбудованим апаратним і програмним забезпеченням шлюзу. Положення шлюзів у мережі IP-телефонії показано на рисунку 2.11. Незалежно від способу апаратної реалізації шлюзи IP-телефонії можуть мати ряд характеристик, які наведені нижче.

1) Сумісність зі стандартом Н.323: базовим протоколом для роботи IP-обладнання переважною більшістю виробників був прийнятий протокол, описаний МСЕ-Т в рекомендації H.323v2, який стандартизував мультимедійний зв'язок в мережах з комутацією пакетів.

Користувачі мультимедійних персональних комп'ютерів з програмним забезпеченням Н.323 можуть підключитися до такої системи шлюзів. Виклики при цьрму можуть бути спрямовані на підтримуючі Н.323 шлюзи інших виробників. В результаті дана система буде забезпечувати інтеграцію мови, відео і даних у реальному часі для програм по організації спільної роботи в робочих групах, наприклад, Microsoft NetMeeting [9].

2) Наявність механізмів резервування ресурсів: підтримка будь-якої схеми пріоритезації (протокол резервування RSVP) для здійснення можливості вибору пріоритету між переданою мовою або даними є важливою характеристикою шлюзу. При цьому протокол RSVP дозволяє маршрутизаторам притримувати частину смуги пропускання для організації голосового трафіку.