IP-телефония: принципы, преимущества и перспективы

// // IT/Телеком //

Термин IP-телефония, в английской аббревиатуре VoIP (Voice – голос, over – поверх, IP – Интернет-протокола) подразумевает технологию, в которой используется передача речевых сигналов по сети Интернет. Эта технология стала развиваться совсем недавно — в начале ХXI века. Но очень быстро стала популярной как в корпоративном секторе, так и у частных пользователей, благодаря значительному снижению расходов на междугородные и международные звонки, а также возможности интеграции телефонии с сервисами Интернета.

IP-телефония — общие принципы

При разговоре по традиционным телефонным линиям связь между исходящими и входящими абонентами осуществляется по выделенному каналу. А передача речи на расстояние происходит посредством коммутации каналов. В IP-сетях для передачи информации используется пакетная коммутация.

Для организации связи от телефона к телефону через IP-сети необходимо специальное устройство сопряжения разнородных сетей, которое называют IP-шлюзом. В нём телефонный сигнал проходит оцифровывание, сжатие, разбивку на пакеты, а затем согласно протоколу TCP/IP по IP-сетям отправляется по назначению. Затем на приёмном конце с помощью другого шлюза сигнал проходит обратное преобразование.

IP-телефония позволяет организовать различные виды соединений. Например, компьютер соединяется с компьютером, компьютер соединяется с телефоном. При организации таких видов связи надо, чтобы у пользователя был компьютер, выход в Интернет и наушники с микрофоном.

IP-телефония: преимущества

В сравнении с традиционными видами телефонной связи для IP-телефонии характерны следующие преимущества:

  • Значительно более низкую оплату за ведение разговоров в международном и междугородном направлении. Причём на стоимость разговора никакого влияния не оказывает расстояние;
  • На качество связи не влияет удалённость абонентов друг от друга;
  • Возможность ведения междугородного разговора при установленном запрете выхода на междугородную сеть;
  • Возможность передачи в одно и то же время видео, голоса и передачи данных, что является неоспоримым преимуществом для корпоративных клиентов. Это позволяет снизить телекоммуникационные расходы офисов и повысить эффективность бизнеса.

Недостатки IP-телефонии

К существенному недостатку IP-телефонии относится то, что Интернет изначально не был рассчитан на передачу голосовых сообщений. Поэтому из-за загруженности сети возможны задержки с передачей голосового трафика. А это, конечно, ухудшает качество связи.Кроме того, возможны и некоторые неудобства для абонентов. А именно:

  • При входящем звонке, пришедшем из IP-сети, не произойдёт определение входящего номера. И если в аппарате, на который вы звоните, произведена настройка, исключающая дозвон не определившихся абонентов, то вы не сможете дозвониться.
  • Набор большого количества цифр. Так как набирается: номер вызываемого абонента, PIN-код карточки и номер самой карточки.
  • При пользовании программным IP-телефоном необходимо в компьютер загрузить программу и подключить микрофон с наушниками. А аппаратные IP-телефоны настраиваются под определённого интернет-провайдера.

Способы организации IP-телефонии

Разделяют два основных принципа организации IP-телефонии:

1. По карточкам.

Ттакой вид связи предполагает наличие у абонента: телефона, у которого есть функция «тональный набор номера» и карточки, позволяющей пользоваться услугами IP-телефонии.

Далее просто с телефона, переведённого в тональный режим работы, осуществить набор номера карточки, PIN-кода и вызываемого номера с его международным кодом. Ни компьютера, ни выхода в Интернет в этом случае не требуется.
При таком виде связи в оплату разговора входит:

  • стоимость междугородного разговора, которая оплачивается по тарифам Интернет-провайдера;
  • если на сети, из которой вы звоните, принята повременная оплата разговора, то в стоимость будет включена продолжительность разговора по местной телефонной сети.

Используя такой способ соединения можно смело звонить с

  • Сотового телефона;
  • Телефона с запрещённым выходом на межгород (заблокирована "8"), например, служебного телефона вашего офиса;
  • Телефона родственников, друзей, у которых вы в гостях;
  • Гостиничного телефона.

Во всех этих случаях деньги за междугородный разговор будут списаны с карточки, а сам звонок будет обычным звонком по городу.

2. Разговор по специальным IP-телефонам.

Для организации связи по IP-телефонам нужен выход в Интернет, а вот телефонная линия не обязательна.  IP-телефоны делят на два вида: программные телефоны и аппаратные телефоны. Программные IP-телефоны — это установленная на компьютере соответствующая программа. Они требуют подключения к комтьютеру наушнков и микрофона. А для того, чтобы можно было осуществить дозвон необходимо обязательное включение компьютеров в сеть и запуска программ у исходящего и входящего абонентов.

Аппаратные IP-телефоны — похожи на обычные телефоны. Они имеют трубку и клавиатуру. Их работа не связана с компьютером. И как обчный телефон в любой момент могут принять входящий звонок. Для их работы нужна электросеть 220В и интернет-канал. По какой системе организован доступ в Интернет значения не имеет. Это может быть и местная проводная сеть, и ADSL-канал, и WI-FI). Чтобы звонить по IP-телефону. надо стать абонентом какой-либо IP-сети. Такие сети подразделяются на сети открытые — общего пользования (для всех желающих) и закрытые (офисные АТС, корпоративные).

В наше время существует множество программных решений для VoIP. Все они объединены названием Softphone. Эти программы можно назвать интернет-коммуникаторами. Наиболее функциональна программа Google Talk. В основе её лежит открытый протокол. Её пользователи могут обмениваться голосовыми сообщениями между собой, зато текстовой информацией можно обмениваться и с другими Интернет-сервисами.

Кроме того, Google Talk и Microsoft Live Messenger интегрируются в индивидуальные почтовые службы - Gmail и Windows Live. Широко используется и очень популярна среди пользователей программа Skype, которая позволяет организовать телефонные разговоры по таким схемам, как:

  • Компьютер с компьютером,
  • Компьютер с телефоном.

Причём удалённость абонентов друг от друга значения не имеет.

IP-телефония: перспективы развития. Развитие IP-телефонии направлено на улучшение качества связи. Качество характеризуется следующими параметрами:

  • уровнем искажения голоса;
  • частотой "пропадания" пакетов голосовых;
  • временем задержки.

Создание единой информационной структуры

На создание сетей (VPN) — виртуальных частных сетей. Сети VPN подключают корпоративного пользователя к удалённым сетям. Глобальный роуминг. Развитие IP-телефонии в этом направлении особенно интересно операторам мобильной связи. Так как решения, в основе которых лежат технологии IP-телефонии обладают большей гибкостью и намного дешевле традиционных.

Справочная информация:

IP-телефония, это специальная технологическая связь, которая позволяет объединять телефонные- и интернет технологии. На данный момент времени именно в распоряжении операторов IP-телефонии самые быстродейственные и качественные методики, которые позволяют передавать голосовую информацию. Эта модернизированная телефонная связь превратит ваш голос в специальные двоичные сигналы, а затем перешлет эти данные при помощи интернет соединения куда вам нужно и когда этот сигнал дойдет до адресата, то он будет принят и "упакован" при помощи обычного телефонного кабеля.

Для того чтобы переслать ваш голос по IP-сетям, его необходимо преобразовать в цифровой вид данных. Осуществляется это непосредственно при помощи импульсно кодовой модуляции голоса. Данные шифруются и разделяются на некоторое количество пакетов. Именно они и отправляются по IP-сети. Когда принимающий пользователь IP-телефонии получает эти пакетные данные, то совершается процесс по аналогии, но только в обратном направлении. Вся информация, которая поступила в пакетах, извлекается оттуда и происходит декодирующий процесс. После, эти данные переводятся снова в аналоговый тип данных.

Исследовательская группа ученых произвела качественный анализ голосовых данных, пересылающихся посредством IP-телефонии. И эти исследования дали понять, что основной первопричиной существования различного вида помех и понижение качества разборчивости голосовой речи при пользовании IP-телефонией, является прерывание голосового потока данных. Это происходит посредством потерь пакетных данных при транспортировке последних по сетям связей и в некоторой степени это связано с превышением таймаута пинга доставки пакета.

Активно применяют также в IP-телефонии алгоритмы, предназначенные для сжатия голосовых данных при передаче по IP-сетям. Одни декодеры практически не сжимают отправляемые данные, и практически оставляют его на уровне приблизительно равном 64 Kbits. Другие же кодеки позволяют уменьшать объем данных до 8 и более раз, а происходит это из-за различных алгоритмов кодирования информации. Существуют кодеки, подлежащие свободному, бесплатному распространению и любой желающий способен ими воспользоваться . Но есть и такие для которых требуется приобретение лицензионной сертификации у производителей программного обеспечения для устройств связи и авторов методик пакетного сжатия данных. G.711, GSM, G. 722, a-Law, G.726, iLBC , Speex — вот список кодеков, которые распространяются бесплатно и у вас нет нужды в лицензировании. А вот список лицензируемых кодеков: G.729A, G.723.1, G.729, G.723,. Кодеки обеспечивают дополнительную задержку времени передачи пакетных данных, которая составит приблизительно около 15—45 мс. Этот процесс происходит из-за того, что кодек пользуется буфером для накопления данных сигнала и использует соответственно алгоритмическую задержку, ведь все преобразования, которые необходимо выполнить над голосовым сигналом, требуют каких-то временных рамок, чтобы процессор смог обработать данные.

Технологические алгоритмы IP-телефонии реализуют возможность совершения единовременно нескольких звонков в пределах одной высокоскоростной телефонной линии. Такие функции как проведение телефонных конференций, переадресации вызовов абонентов, номероопределитель и автоматизированный набор предоставляются совершенно бесплатно. А вот современным телефонным компаниям за предоставление таких услуг, прийдется выложить крупненькую сумму.

Таким образом, совершать звонки при помощи IP-телефонии нам будет не просто легче и удобнее, но и еще в несколько раз дешевле.