Варто визнати: XXI століття - століття прогресу. Широко вживаний в 80-90-х роках минулого сторіччя термін НТР (науково-технічна революція) якнайповніше розкрився саме в останні декілька років. Зараз щодня неминуче вносить до нашого життя нові віяння, тенденції, технології. І це не може не радувати. Засмучує лише одне: ця "живородяща" машина - під назвою прогрес (в даному випадку йдеться про техніку) - деколи вивергає плоди своєї творчості настільки часто і швидко, що догнати за нею вдається не завжди, і в результаті щось дуже важливе, надзвичайно потрібне і корисне виявляється за межами доступного. Так вийшло і з IP-телефонією.
Ніби вона є, нею користуються, але поки це доля лише вибраних. Так бути не повинно, і ситуацію цю пора міняти.
.
Взагалі під IP-телефонією розуміють спосіб передачі голосового трафіку по різного роду мережам, найчастіше - по інтернету. Загалом же, IP-телефонія є комплексом рішень і заходів, призначених для заміни традиційних компонентів телефонних мереж на ті, що використовують протокол IP як основний канал передачі голосу. Часто можна зустріти два таких назви - VOIP (Voice over Internet Protocol - голос через інтернет-протокол) і інтернет-телефонія. Обидва цих терміну є близькими синонімами IP-телефонії.
Основна різниця полягає в тому, що VOIP - це термін, властивий переважно англомовній пресі, а інтернет-телефонія - це не IP-телефонія в цілому, а одна з її можливостей, окремий випадок. Але оскільки технологічна сторона, що приховується за всіма позначеними термінами, однакова, то не варто розмежовувати ці поняття, особливо новачкові, інакше легко заплутатися.
.
IP-телефонія - більш ніж серйозний конкурент телефонії традиційною, і якщо вона і далі розвиватиметься в кращу сторону, а головне - отримає широку підтримку мас, то велика частина нашої країни стане використовувати її в повсякденній діяльності не замислюючись.
Віхи історії
У загальних рисах теоретичне обгрунтування можливості передачі голосу по Мережі за допомогою персонального комп'ютера з'явилося в 1993 році в Університеті штату Ілінойс (США). Пізніше, в квітні 1994 року, якраз під час перебування в космосі американського човника Endeavor, NASA вдалося отримати зображення цієї махини, що літала, а також почути голоси астронавтів, притому що відстань між двома "крапками" була більш ніж значне - тисячі кілометрів.
Менш ніж через рік, в лютому 1995-го, ізраїльська фірма VocaLTec представила програму Internet Phone для комп'ютера, що дозволяє говорити з іншим користувачем через мікрофон і чути його відповіді через навушники або колонки. Система була напівдуплексною - можна було або говорити, або чути, але не те і інше разом. Ця система хоч і привернула увагу всього світу, все ж таки була скоріше забавою, ніж повноцінним сервісом. Проте початок був покладений.
Далі, в березні 1996-го, був створений перший спеціалізований телефонний сервер для IP-телефонії, що дозволив пов'язати традиційну телефонію з інтернетом. З цієї миті будь-яка людина, що має звичайний дротяний телефон, дістала можливість говорити з собі подібним через глобальну мережу, причому зв'язок був дуплексним - можна було одночасно і говорити і чути. Тобто потрібно було всього лише два телефони і інтернет - і два співбесідники, що знаходяться на різних сторонах земної кулі, могли спокійно розмовляти. Саме це подія і вважається датою народження окремого випадку IP-телефонії - інтернет-телефонії.
Технологія
IP-телефонію можна організувати двома основними способами. Один з них використовує персональні комп'ютери: у них повинне бути інтегроване (або встановлено) все необхідне "спорядження" (і апаратне, і програмне), що дозволяє оцифровувати, стискати, перетворювати в пакети, пересилати, розтискати і відтворювати аудіосигнал. Тоді замість телефону для розмови потрібні навушники і мікрофон, а для встановлення сеансу зв'язку досить знати лише IP-адреси комп'ютерів, які належать потрібним абонентам.
За іншим способом для розмови цілком підходить простій телефон. При здійсненні дзвінка виклик і голосова інформація з телефонної мережі поступають на телефонний шлюз (Internet Telephony Gateway), де вони обробляються і кодуються вбудованою голосовою картою. Шлюз за допомогою групи протоколів H. 323 переадресовує оброблену інформацію іншому шлюзу, розташованому в приймаючій IP-мережі.
Отримавши сигнал, що приймає шлюз передає його безпосередньо телефонному устаткуванню, яке, у свою чергу, після встановлення з'єднання оцифровує сигнал (якщо він аналоговий), що поступив, кодує його по алгоритмах із стандартів ITU (International Telecommunication Union, Міжнародний союз електрозв'язку), наприклад кодеками G. 711 або G. 729, стискає і перетворює в пакети. Інкапсульована інформація, використовуючи стек протоколів TCP/IP, відправляється на пристрій іншого абонента.
Аналогічний процес відбувається і у зворотному напрямі: шлюз отримує пакети, передає їх по ланцюжку з декількох пристроїв, кожне з яких вносить свій внесок до доставки або перетворення сигналу в доступний формат.
.
Надійне з'єднання - найголовніший чинник, від якого цілком і повністю залежить функціонування IP-телефонії. Адже якщо процес передачі даних йтиме без перешкод і обривів, то зовсім нескладно досягти високої швидкості проходження пакетів від абонента до абонента, внаслідок чого розмова відбуватиметься з непомітними затримками (затримки менше 300 мс, як правило, не сприймаються людським вухом) і користувачеві здаватиметься, що він здійснюється "в режимі реального часу".
Протоколи
На даний момент в IP-телефонії використовується декілька стандартизованих протоколів. Розглянемо два з них докладніше.
1. H.323. Цей протокол був анонсований в 1996 році організацією ITU; тоді вийшов перший реліз H.3231. У 1998 році з'явилася друга версія цього стандарту - H.323 v.22. У вересні 1999 була схвалена третя версія, а в листопаді 2001-го - четверта. Зараз існує декілька модифікацій цього стандарту. Фактично H.323 є основним протоколом для міжміської і міжнародної телефонії. Специфікація H.323 включає:
- Термінал (Terminal) - може бути як апаратним (телефон), так і програмним (додаток на комп'ютері).
- Шлюз (Gateway) - пристрій по сполученню мереж.
- Пристрій управління конференціями (Multipoint Control Unit, MCU).
- Сторож (GateKeeper) - контролює і координує роботу всіх компонентів.
2. SIP (Session Initiation Protocol, протокол ініціалізації сесії). Це відкритий протокол, що представляє найбільший інтерес для IP-телефонії. Його ще називають протоколом ініціації сеансів, оскільки він дозволяє організовувати, модифікувати і завершувати різноманітні сеанси зв'язки, не тільки голосові: наприклад, мультимедійні конференції. Варто відмітити, що до ОС Windows XP вбудована підтримка SIP: з використанням цього протоколу здійснюється обмін повідомленнями в Windows Messenger. Привертає цей стандарт і провайдерів: вони всі, особливо великі, заявляють, що саме SIP - головний протокол всіх майбутніх IP-мереж.
Якість
Хоча параметрів каналу зв'язку, що можуть істотно впливати на якість розмови, досить багато, серед них виділяють три основних.
Перший з них - затримка при передачі пакетів (Latency). Час затримки може мінятися у велику або меншу сторону, але не нескінченно, оскільки існують певні вимоги, що регламентують її мінімальне і, - особливо! - максимальне відхилення від стандартного показника. Численні досліди свідчать, що для забезпечення нормальної двосторонньої розмови потрібне, щоб сума часу затримок при прямій і зворотній передачі голосу у вигляді пакетів не перевищувала 250-300 мс (затримка каналу плюс алгоритмічна затримка кодека, помножені на два), ця характеристика утворює так званий бюджет затримки.
Якщо ж цей ліміт перевищений, то співбесідникам стає "ніяково", вони відчувають дискомфорт, деколи випадає голос, і вони прагнуть скоріше припинити розмову. Шляхом нескладних арифметичних підрахунків отримуємо, що для ведення більш менш комфортного діалогу за допомогою IP-телефонії максимально можлива затримка складає 150 мс. Для досягнення подібного або навіть кращого результату використовується система QOS (Quality of Service, рівень якості сервісу), що дозволяє виділяти частину смуги пропускання каналу або канал цілком найбільш активному додатку, гарантовано забезпечуючи швидкість передачі даних.
.
Другою не менш важливою характеристикою є джіттер (jitter). Дані - зокрема голос - передаються по IP-мережах у вигляді комутованих пакетів. Іноді трапляється, і це передбачено стандартом, що користувач отримує пакети упереміш, зовсім не в тому порядку, в якому вони були йому відправлені, внаслідок чого зрозуміти, що говорить співбесідник, неможливо: слова і букви перемішані. Такий ефект виходить, коли для доставки пакетів використовується не один, а різні маршрути, і час доставки двох однакових пакетів теж виявляється різним. Буває, що слово, сказане на початку фрази, "перелітає" в кінець, і навпаки.
Відбувається це тому, що в системі застосовується один декодер, який, як би він не намагався, просто не може розділитися на всі маршрути. Що робити? Вирішуються подібні нестиковки за допомогою спеціальних буферів згладжування (jitter buffers). Вони накопичують декілька пакетів і лише після цього в згрупованому порядку (черговість визначається по даті відправки пакету) передають їх декодеру.
.
Нарешті, третій параметр - втрата пакетів. Дійсно трапляється, що одиночні пакети можуть просто втрачатися або випадати із загальної маси. Як це впливає на якість мови? Все залежить від розміру пакету і вживаного алгоритму стиснення мови: природно, якщо випав крупний пакет, то вплив істотний, а якщо маленький - практично непомітне. У рекомендаціях, розроблених ITU, мовиться, що нормальний сеанс зв'язку доступний, якщо кількість втрат пакетів не перевищує одного відсотка; при перевищенні ліміту погіршення якості стає помітним. Підвищити якість, тобто зменшити втрату пакетів, можна за допомогою все того ж QOS.
Також можливе поліпшення при використанні перешкодостійкого кодека і зменшенні максимальної величини самого пакету.
.
Ціноутворення
IP-телефонії готують хороше майбутнє саме за низьку вартість хвилини розмови, що добре помітно на прикладі міжнародних викликів. Незалежно від того, куди здійснюється дзвінок - в сусідній будинок або на інший кінець земної кулі, - існує фіксована сума, яку ми повинні заплатити за з'єднання. Із збільшенням відстані між співбесідниками, як правило, зростає і тариф. Дискретність його збільшення виходить безпосередньо з понять "близький" і "далеко": ближче - дешевше, далі - відповідно дорожче. Також щодо кожної країни (це стосується міжнародних викликів) є таке поняття, як базова сума входу.
Тобто незалежно від реальної відстані при розрахунку кінцевої вартості необхідно враховувати і цю цифру, яка може сильно різнитися у кожної держави. Таким чином, дійсна відстань між тими, що говорять може складати всього лише декілька кілометрів, але у результаті вони заплатять суму, еквівалентну як мінімум тисячі кілометрів. Такі умови.
.
Але у будь-якому випадку здійснювати міжнародні дзвінки, використовуючи IP-телефонію, набагато вигідніше, ніж по стаціонарному зв'язку. Причому економія складає не двадцять-тридцять, а двісті-триста відсотків, що, природно, сприятливо позначиться на вашому гаманці. Міжміські виклики по IP-телефонії теж набагато дешевше, ніж по звичайному телефону. Власне кажучи, зараз, купуючи в будь-якому кіоску "телефонну картку", ви набуваєте саме послуги IP-телефонії.
Переваги
Першим і основним плюсом IP-телефонії була і залишається, звичайно ж, низька вартість розмови. При використанні комп'ютерів і відповідного програмного забезпечення (наприклад, Skype; www.skype.com) власне телефонний зв'язок для вас опиниться і зовсім безкоштовною, вам потрібно буде сплатити лише підключення до інтернету.
По-друге, IP-телефонія знімає проблему "зайнятої" лінії, оскільки в ній взагалі не використовується такого поняття. Ви можете приймати один виклик, не перериваючи іншого, організовувати конференц-зв'язок, ставити абонента "на утримання" і багато що інше. Крім того, завдяки функції переадресації ви можете використовувати один і той же телефонний номер без прив'язки до вашого фізичного місцеположення.
По-третє, значно підвищується якість зв'язку факсиміле - повідомлення факсиміле є потік цифрових даних, що згенерував, тому використання IP-телефонії більш ніж сприятливо впливає на параметри передачі факсів.
По-четверте (це стосується крупних компаній), можна забезпечити легку інтеграцію філіалів компанії в одну інформаційну мережу. Оскільки в IP-телефонії голос - це просто пакети даних, то з ним можна робити те ж саме, що і з будь-якою іншою цифровою інформацією: маршрутізіровать, зберігати, шифрувати, комутувати, і все це - без додаткових витрат на створення інфраструктури аналогового дротяного зв'язку.
Підводячи підсумок, скажімо, що IP-телефонія - це потрібна, корисна і перспективна технологія. Так вже вийшло, що її розвиток проходить в нашій країні в декілька загальмованому темпі. Проте, хай і потихеньку, вона завойовує в Росії все нових і нових поклонників, як на стороні крупних компаній, так і серед одиничних користувачів. І якщо ви крокуєте в ногу з часом, то зрозумієте, що IP-телефонія - це саме те, що вам так давно не вистачало.
Міжнародна термінологія
Дискусії з приводу трактування термінів в області IP-телефонії не утихають ні на хвилину. У результаті, як завжди, страждаємо ми з вами - прості користувачі. Проте в червні 2000 року в Женеві відбувся семінар Міжнародного союзу електрозв'язку (ITU), присвячений саме IP-телефонії. Делегати з'їзду виступили з пропозицією вважати IP-телефонію загальним поняттям, включаючим VOIP і інтернет-телефонію. Тоді ж і були сформульовані більш менш чіткі поняття IP-телефонії:
- інтернет-телефонія - передача телефонних повідомлень в мережах передачі даних загального користування, тобто в мало- або мережах, що не адмініструються.
- VOIP - передача голосу в корпоративних, тобто мережах, що добре адмініструються.
- IP-телефонія - самостійна послуга з передачі голосу, що є дешевшою альтернативою традиційної телефонії.
Кодеки
За останні десять років з'явилося достатньо багато кодеків, які використовуються або можуть бути використаними для передачі різного роду інформації (аудіо і відео) в системах IP-телефонії. Більше всього глядацьких і експертних симпатій заслуговують наступні:
G711 - кодек, стандартизований міжнародною організацією ITU. Застосовується в пристроях, підтримуючих ISDN (стандарт, що дозволяє передавати по єдиній цифровій мережі дані, а також оцифровані відеозображення і мову). Мінімальна пропускна спроможність каналу - 64 кбит/с. Підтримується всіма IP-пристроями.
G723.1 - кодек, розроблений ITU і вживаний при невеликій пропускній спроможності каналу (близько 8 кбит/с). Головне призначення - передача мові хорошої якості. Не дивлячись на те, що це єдиний стандарт, існує дві його версії, несумісні один з одним. Забезпечує кращу якість передачі, чим G711. Підтримується більшістю виробників.
G729 - знову ж таки розробка ITU. У нім реалізована можливість передачі даних на надзвичайно низьких швидкостях: близько 5,3-6,3 кбит/с. Не дуже популярний, не здатний забезпечити високу якість передачі, підтримується окремими пристроями.
GSM - кодек, створений для передачі голосу. Використовується в мережах стільникового зв'язку другого покоління. Швидкість кодування складає 13 кбит/с, здійснюється окремими блоками по 20 мс. Достатньо популярний, схвалений багатьма виробниками. Застосовується переважно в шлюзах між стільниковими мережами VOIP.
iLBC (Internet low bitrate codec) - на відміну від чотирьох попередніх кодеків є відкритим стандартом (не потрібні ніякі ліцензійні відрахування). Голосовий кодек, що кодує дані з двома швидкостями: 13,33 кбит/с (розмір кадру 30 мс) і 15,20 кбит/с (розмір кадру 20 мс). Забезпечує якнайкращу якість, мінімальну втрату пакетів. В основному використовується при організації сеансів зв'язку за допомогою інтернету. Застосовується в Skype (популярна мережа IP-телефонії). На жаль, підтримується не всіма виробниками.
0 Відгуків на “Подзвони мені по IP”
Залишити відгук