Ip telefonija1
5 (100%) 1 vote

Ip telefonija1

Įvadas.

Nuo to kaip A.G.Bell (JAV) 1876m. išrado telefono aparatą telefonija neturėjo savo rinkoje iš kitu technologijų konkurencijos . Pirmą grėsme savo priveligijotai vietai telefonija pajuto 70-tais metais, kai buvo pradėta svarstyti balso perdavimo per kompiuterinius tinklus su paketu komutavimu. Bet dėl tu laiku esamų techninių galimybių, tai liko tik idėja. 90-tiai kaip atsirado pirmi kompiuteriai su multimėdija ir Internetas vis labiau užkariaudavo rinką, vėl buvo grįžtą prie užduočių sprendimų.

JAV be šios technologijos neapsieina nei viena save gerbianti kompanija. Kompiuterine telefonija tapo rimtos organizacijos kaip vizitine kortele. Bet reikalas, aišku ne tiek pristyžas arba savytoji mada į naujas technologijas, kiek šios paslaugos teikiamas galimybės, visu pirma padidina organizacijos darbuotojų darbo našumą, antra atidaro organizacijos klientams visą spektrą naujų paslaugų.

Kompiuterinė telefonija dažnai vadina technologija kuri pakeis žmonių požiūrį į informacijos pasaulį. Mūsų laikais informacija tapo vienu iš pagrindiniu technologinio proceso pagrindu. O kompiuterine telefonija, yra nauja ir patogiausia šios informacijos gavimo priemonė. Todėl daugelis specialistu teigia, kad kompiuterine telefonija yra didžiausias šio amžiaus telekomunikacijos pasiekimas.

Kadangi dauguma tinklu ir galu gale Internet tinklas paketu formavimui naudoja IP protokolą (Internet Protocol) telefonija per Internetą ir Internet tinklus teisingiau vadinti IP-telefonija.

Šio diplominio darbo tikslas yra išnagrinėti IP-telefonijos technologijas, įvertinti jų privalumus ir trūkumus, apžvelgti vartotojų poreikį. Išnagrinėti šios sistemos sandarą ir jos veikimą. Taip pat bus nagrinėjami smulkesni sistemos elementai, norint gerai susipažinti jos techninė ir programinė dalimi. Tai kartu yra ir darbo esmė.

Kaip šio darbo rezultatas bus pateikta teorinė IP-telefonijos sistemos analizės bei kūrimo dalis bei gan išsami sistemos analize. Be to bus padarytos išvados kartu su trumpu pasiūlymu.

2.1 IP-telefonijos poreikiu analizė.

Kompiuteriai visada buvo bendravimo elementas. Jus rašote laišką su tekstiniu redaktorium – tai bendravimas, jus sudarot diagramą su elektroninė lentelė – reiškia jus bendraujate, jus stebėti duomenų keitimą duomenų bazėje, o po to sudarote ataskaitą savo viršininkui – tai irgi bendravimas. Todėl tai yra natūralu, kad kompiuteris po truputi perėmė telefono funkcijas. Kompiuteris ir telefonas yra bendravimo priemonė, bet kompiuteris turi daugiau galimybių, sujungęs į vieną visuma visas šiuolaikinio ryšio priemonių galimybes.

· Interneto panaudojimas kaip alternatyvų kanalo panaudojimo balso perdavimo galimybe. Dabar atsirado galimybe balso pranėšimo perdavimas per Interneto tinklus – kas yra pigesnė nei perdavimas per telefoninis tinklus

· Galimybe pamaudot Internetą telefoninių iškvietimų valdymui. Telefonai yra visur – jie lengvai pasiekiami ir paprasti. Internet gali priduoti kompiuterio galią telefonui, kad padaryti jį labiau patikimiausių ir produktyvesnių.

Telefono pakeitimas kompiuteriu tai tik laiko klausimas, nes vis daugiau žmonės bendravimui naudoja Internetą. Galu gale namie ar ofise nereikės atskiru linijų kompiuteriui ir telefonui.

Jau yra nemažai kompanijų, kurie valdo savo telefoninius tinklus per kompiuterį. Aš galvoju, kad kompiuterio ir telefono integravimas įvyks anksčiau nei kompiuterio ir televizorių. Greit ant kiekvieno darbo stalo vietoj telefono stovės kompiuteris. Telefoninės balso pašto sistemos bus pakeisti balso pašto sistemomis naudojančius telefonija per Internetą.

Apžvelgsim pagrindinius kompiuterines telefonijos plėtimosi tendencijas.

· Kompiuterine telefonija kaip ofiso telefoninių tinklų tobulinimo pagrindas. Kiekvienas šiuolaikinis ofiso tinklas (bendro ar specialaus panaudojimo) prieinamas išoriniam kompiuteriniam valdymui. Dabar praktiškai visi 100% telefoninio komutavimo prietaisai dirba su TSAPI sistema.

· Kompiuterine telefonija kaip telefoninių aparatų tobulinimo pagrindas. Vis daugiau šiuolaikiniu abonentų TA prijungiami prie PC.

· Kompiuterine telefonija kaip kompiuteriu tobulinimo pagrindas. Nešiojamiems ir personaliniam kompiuteriams (PC, Sun,VME ir t.t) kompiuterine telefonija – tai vienkanalių modemų alternatyva. Iš paskutiniu atsiradusiu naujovių reikia pažymėti: balso ir fakso ryšio ir duomenų perdavimo integruotus prietaisus (SVD, simultaneous voice/ data/fax) , Serial Bus, GeoPort, skaitmeninių signalų apdorojančius programuojamus mikroschemas dirbančius sistemines plokščiose ir garso sistemose.

· Telefonija kaip lokaliųjų tinklų tobulinimo pagrindas. Izochroninė galimybe, kuri prideda 96 pilnai dupleksinius skaitmeninius balso kanalus prie standartinio 10-megabitinio signalo lokaliajame Ethernet tinkle. Tokio sprendimo panaudojimas nereiškia tradicinių telefoninių komutatorių atsisakymas. Tai garso kanalu sujungimo galimybe tam, kad perduoti didesnį informacijos kiekį, pavyzdžiui video.

· Telefonija kaip balso, elektroninio, fakso pašto tobulinimo pagrindas. Įvairus duomenų apsikeitimo būdai dabar naudojami visur. Atėjo laikas atsirast naujam požiūriui į informacijos keitimą – duomenų valdymą, perdavimą, apdorojimą ir t.t. Pagrindinės tendencijos – toliau tobulinimas
vieningos duomenų keitimo sistemą (unified messaging) su balso atpažinimu ir teksto apdorojimo, o taip pat veningos duomenų keitimo lokaliam tinkle sistemos sukūrimas.

· Nauju specializuotu kompiuteriu sukūrimas skirtu kompiuterinei telefonijai. Telefonines kompanijos (pavyzdžiui Bell) žinomi savo griežtais naudojamos aparatūros kokybes reikalavimais,ir telefoninėse stotyse vis daugiau tinklai naudoti specializuotus kompiuterius; papildomos galimybes, kurios įmanomos tapo panaudojus šias sistemas, atranda savo vartotoja. Tai yra – abonentinis balso paštas, abonento buvimo vietos nustatymas pagal numerį, numerio surinkimas balso pagalba, fax back ir t.t.

Pilnas telefonų pakeitimas kompiuterių įvyks ne taip ir greitai, todėl kad ryšio organizavimas per Internetą reikalauja daug ir didelių resursų. Kiekvienais metais auganti, aprašytu mano diplominiam darbe produktu, paklausa lems konkurencijos augimas ir vis daugiau programinės įrangos gamintoju įdiegs į savo operacines sistemas Interneto-telefonijos galimybes.

Telefoniniu tinklu operatoriai jaučia grėsmę kuri kyla nuo IP-telefonijos, nes balso perdavimas per Internetą pigesnis ir jiems reikės mažint tarifą į tarpmiestinius ir tarptautinius skambučius (o tai reiškia – pelno sumažėjimas). Pavyzdžiui Amerikoje kai kurie operatoriai reikalavo iš Federalinės komisijos uždrausti IP-telefonija, bet jiems nepavyko. Ir jei buvo priversti ruoštis konkurencijai iš Internet telefonijos.

Gauti pelną teikiant IP-telefonija gali daugelis, tame tarpe ir Lietuvos Interneto teikėjai, kurie jau pasiruošė šiuos paslaugos teikimui.

Kol kas telefoninių tinklų operatoriams nieko negresia, todėl kad dauguma techninės ir programinės įrangos tenka paprastiems vartotojams (namu sektorius). Bet Pulver ekspertai teigia, kad 2003 metais IP-telefonijos rinką užkariaus įmonėms IP-telefonijos teikimas (kompanijų sektorius).

Diagramoje pateikta IP-telefonijos rinko pasiskirstymas tarp jo vartotoju visam pasaulyj (pav.1).

Esant šiuolaikinei konkurencijos aktyvumui kiekviena įmone susiduria su būtinybe sukurti savo įmonės telefoninį tinklą, iki šiol rinkdamiesi vieną iš dviejų variantu: savo ryšio tinklo sukūrimas ar nuomuoti telefoninės linijas ir numerius pas telefoninio ryšio operatorius.

Pirmas variantas galimas tik didelėms įmonėms, kurie gali sau leisti finansuoti savo ryšio linijų sukūrimą, jų aptarnavimą. Dar reikės finansuoti personalo apmokymo išlaidas.

Antras variantas tinka nedidelėms įmonėms, naudojant operatorių paslaugomis jiems nereikia sukurt papildomos aptarnavimo tarnybos. Eksploatavimą ir konfigūravimą daro telefoninio tinklo operatoriai. Bet laikui degant toks variantas atvesdavo prie to, kad apmokėdami tarpmiestinių, o to labiau tarptautinių pokalbių po kai kurio laiko jus prarasit daugiau nei kai jus sukursite savo įmonės tinklą.

Neseniai atsirado trečia galimybė – IP-telefonija –tai galimybe organizuoti įmonės tinklą, ryšio linijų sukūrimas ir telefoninių paslaugų išlaidu sumažinimas. Tačiau IP-telefonijos įrangos kaina didelė. Ir ne kiekviena įmonė įstengs įsigyti ją. Todėl telefoniniu paslaugu rinkoje atsirado nauja kategorija operatorių-provaideriu ITSP (Internet Telephony Service Provider), – leidžiančių sujungti Internet tinklo vartotojus su telefoniniu tinklų abonentais.

2.2 IP-telefonijos sistemos struktūra.

IP-tėlėfonija – tai technologija, leidžianti panaudoti Internetą ar koki nors kitą IP-tinklą organizuoti ir vesti tarpmiestinius ir tarptautinius telefoninius pokalbius. Internetas – tai visu kompiuteriniu tinklu pasaulinis tinklas. Internete galima pasikeist skaitmenine informacija (pavyzdžiui – elektroninis paštas). Taip pat galima padaryt skaitmeniniu garsą ir pranešima pasiusta faksu ir perduot jį kaip perduodami skaitmeniniai duomenis. IP – tėlėfonija perduoda Internetu duomenis tarp dviejų vartotoju realaus laiko režime.

Daugumos tinkluose taip pat Internetas paketu formavimui naudoją IP protokolą (Internet Protocol) tėlėfonija per Internetą ir Intereto tinklą teisingiau vadinti IP-tėlėfonija.

Nors telefoniniai tinklai ir duomenų perdavimo tinklai labai panašus, bet jie buvo vystomi nevienodai. Ir nors dabar jų techniniai sprendimai labai skirtingi jos bandoma sutapatinti. Sujungimas telefoninius tinklu ir tinklus, naudojančius TCP/IP protokolus, į vieną informacinį visumą ir tapo IP-telefonyjos išskirtiniu bruožu kuris skiria ją nuo kitu sistemų. IP-tėlėfonija sujungia jos į vieną komunikacinį tinklą, kuris duoda galinga ir ekonomini ryšį.

1996 m. “VocalTec“ paskelbė apie bendra projektą su “Dialogic“. Šio projekto tikslas buvo sukurti pirmąją, vien tik Interneto telefonijai skirtą tinklų sąsają, kuri vėliau buvo pavadinta “VocalTec Gateway“. Gateway – tinklų sąsaja yra viena svarbiausių IP-telefonijos sistemos dalių, norint sudaryti ryšį su bendrojo telefoninio tinklo abonentais. Tai keitiklis, verčiantis balso signalus į IP duomenų paketus. “VocalTec“ projektas buvo pirmasis, leidęs praktiškai sujungti duomenų perdavimo ir telefono tinklus į bendrą balsui perduoti tinkamą sistemą. Tokiu principu veikianti sistema pavadinta

IP-telefonija. Siūlomi techniniai sprendimai skiriasi tiek savo konstrukcija bei techniniais sprendimais, tiek galimybėmis. Tinklų
gali būti programinė arba aparatinė. Ji gali būti jungiama tiesiai prie telefono tinklo ar prie telefono stoties.

Jei terminalų, dalyvaujančių sujungime, yra daugiau nei du, reikalingas dar ir suderintuvas – gatekeeper. Jo pagrindinės funkcijos yra adresų vertimas, priėjimo valdymas, kanalų valdymo signalizacija ir ryšio valdymas. Papildomos funkcijos – skambučio autorizacija. Jei sistema naudoja pralaidinį suderintuvą, šis perima ir signalų maršrutizavimo funkciją. Pralaidinis suderintuvas administruoja vadinamąją “H.323-Zoną“ (pav.1).

“H.323-Zonos“ pagrindiniai komponentai:

· Su H.323 suderinama galinė sistema;

· Pralaidinis suderintuvas;

· Daugiataškis valdymo įrenginys MCU (Multipoint Control Units);

· Tinklų sąsaja.

“H.323-Zonoje“ gali būti tik vienas pralaidinis suderintuvas, kuris administruoja sau pavaldžias tinklų sąsajas ir sinchronizuoja ryšį tarp jų žvaigždės principu. Visi sujungimas šioje zonoje vyksta per pralaidinį suderintuvą netransliuojami. Nerietai pasitaiko sprendimų, kai tinklų sąsaja ir pralaidinis suderintuvas sujungiami į bendrą sistemą.

H.323 standartas numato daugiataškius sujungimus (konferencijas). MCU sudaro galimybę valdyti tokių sujungimų sudarymą bei išardymą. MCU funkcionaliniai gali būti realizuojami galiniuose įrenginiuose (PC, serveryje) arba gali būti kaip atskiras įrenginys. Tinklų sąsaja būtina ryšiui su likusiu pasauliu ir įgalina perėjimą prie kitų tinklų (PSTN, ISDN, ATM).

Pav. 1. Sistemos struktūra.

Kuo skiriasi IP sujungimas nuo paprasto telefono sujungimo? Įprastine telefono linija vienam abonentui paskambinus kitam, sukuriamas pastovus dupleksinis ryšio kanalas. Nepriklausomai nuo to, ar pašnekovai kalba, ar tyli,ryšio kanalas lieka atviras ir per visą pokalbį. Tai garantuoja patikimą kokybę, bet paslaugos savikaina gan didelė. Interneto savybes lemia šio tinklo architektūra ir pagrindiniai veikimo principai. Duomenys tarp dviejų galinių įrenginių Internetu perduodami ne uždaru kanalu, o skaidant į paketus. Kiekvienas toks paketas adresuojamas, numeruojamas ir į nurodytą tikslą gali keliauti nepriklausomai nuo kitų, neretai netgi visai skirtingais keliais. Pasiekę tikslą šie paketais surenkami, ir toliau apdorojami jau adresato kompiuteryje. Šių paketų dalis pakeliui dingsta tikslo nepasiekia. Tokie “pamesti“ paketai pasiunčiami iš naujo. Visą ryšio eigą valdo TCP protokolas, o paketai siunčiami IP paketais. Toks ryšis apibudinamas kaip negarantuoto ryšio ir negarantuotos kokybės (Quality of service – QoS) paslauga.

2.3 IP-teleonijos terminalai, standartai.

IP-telefonijos tinklo sąsajos techninius parametrus apibrėžia 1996 metais ITU-T priimta H.323 rekomendacija. H.323 rekomendacijoje aprašomos funkcijos:

· Sujungimų valdymas (signalizacija). Signalizacijos eiga (sujungimų sudarymas ir išardymas) nusakomas H.225.0 ir H.245 standartais, įeinančias į H.323 sudėti (pav.1);

· Perdavimas realiu laiku, panaudojant realaus laiko protokolą RTP; Transportiniu protokolu veikia sujungimams neorientuotas UDP vartotojo duomenų protokolas;

· Garso ir vaizdo signalų apdorojimas; garso signalų apdorojimui naudojami ITU-T standartai G.711, G.722, G.723 ir G.729 standartai. Vaizdo signalams apdoroti naudojami H.262 ir H.263 standartai;

· RAS – (Registration, Admision and Status) – registracijos, leidimo ir būsenos valdymas;

· Duomenų apsikeitimas pagal T.20 standartą.

H.323 rekomendacijoje aprašomi terminalai privalo turėti sistemos valdymo bloką ryšiui užmegzti, garso koderį, vėlinimo kėtimo kompensatorių, sąsajos bloką (pav.2). Sistemos valdymo blokas valdo signalizaciją bei pranešimų perdavimą. Valdymo bloko privalomi elementai aprašyti

ITU-T H.245 bei H.225.0 rekomendacijose. Labai svarbus yra sąsajos blokas (H.225.0 lygmuo). Jame skaidomas į paketus balso ir valdymo duomenų srautas bei apdorojami priimami paketai. Be to, šiuo lygmeniu atliekama loginė sinchronizacija, numeruojamos sekos. Dar viena labai svarbi H.225.0 lygmens funkcija – klaidų aptikimas ir taisymas. Garso koderio paskirtis – balsą versti į skaitmeninį signalą. Gauti skaitmenini signalai apdorojami G grupes kodekais. Pagrindinis šių apdorojimų tikslas yra kuo labiau sumažinti gautų duomenų apimtį. Iš signalo pašalinamos tylos pauzes, triukšmai, ir tokie apdoroti duomenis kompresuojami. Garso signalai į transportinį lygmenį perduodami periodiškai, tačiau neviršijant maksimalaus leistino 5 ms intervalo tarp paketų, todėl garso kodavimo įtaisas dažniausiai derinamas su vėlinimo kitimo kompensatoriumi. Pagrindinė jo paskirtis – užtikrinti dekoduoto signalo tolygumą ir kompensuoti kintamą tinklo apkrovimą. Jis gali apriboti vėlinimo kitimą, nusiusdamas žinutę terminalui, transliuojančiam informaciją.

Pav. 2. Galinio įrenginio komponentai.

Taip apdorota informacija skaidoma į paketus, prie jų prijungiama su protokolu susijusi informacija, reikalinga klaidoms ištaisyti. Adresato terminale patikrinamas gautų duomenų eiliškumas, jie kaupiami, ir po tam tikro nustatyto laiko (neretai nelaukiant trūkstamų paketų) dekoduojami. Visą duomenų perdavimo procesą kontroliuoja valdymo sistemos blokas. Jį sudaro trys
pagrindinės dalys: H.245 valdymo sistemą, kvietimų valdymo bei RAS (Registration – Admision Status Control). Valdymo dalis tvarko ryšį tarp dviejų H.323 rekomendacijas atitinkančių terminalų. Jį sukuria H.225.0 valdymo kanalą, kuriuo perduodamos valdymo žinutės. Jos gali keisti, atidaryti ar uždaryti loginį kanalą, reikalauja prioritetinio režimo ar perduoti komandas bei nurodymus. H.245 loginis kanalas sujungia terminalą su pralaidiniu suderintuvu. Yra keturi valdymo žinučių tipai: paklausimai, atsakymai, komandos ir pranešimai.

Kvietimų valdymo dalis, sukurianti pradinį ryšį tarp terminalų, yra kvietimo signalizacijos kanalas. Jis sukuriamas nepriklausomai nuo RAS bei H.245 valdymo kanalo.

RAS valdymo pagrindinė funkcija – pasikeitimas žinutėmis, atliekant registraciją ir nustatant apribojimus bei būklę. Ši grandis kontroliuoja terminalų atsijungimą nuo tinklo sąsajos. RAS signalizacijos kanalas priklauso ne nuo kvietimo signalizacijos kanalo, nei nuo H.245 valdymo kanalo.

Balso perdavimą iš vieno VoIP terminalo į kitą supaprastintai galima pakeisti šešių žingsnių procesų:

1. Telefono ragelyje sugeneruotas analoginis balso signalas 8000 kartų per sekundę strobuojamas ir pakeičiamas skaitmeniniu 64 kbit./s spartos duomenų srautu.

2. Šis srautas apdorojamas, naudojant skaitmeninio filtro algoritmą, pašalinami visi linijoje atsiradę aidai. Pasitelkę VAD (Voice Activity Detection) balso aktyvumo išskyrimo algoritmą, surandami tylos periodai, kurie iš skaitmeninio balso duomenų srauto pašalinami. Priimančiai pusei apie tylos periodo pašalinimą pranešama pažymint duomenų paketų pasirodymo laiką. Priėmimo pusėje tylos periodai atstatomi ir paprastai užpildomi komfortišku ryšio kanalo triukšmu, kad klausytojas nepamanytų, kad nutrūko linija.

3. Bitų srautas yra suspaudžiamas ir susidedamas į paketus, atitinkančius kelis ITU standartus. Tipiškas bitų srauto suspaudimo standartas, pavyzdžiui, G.729a, iš 64 kbit/s srautą pakeičia 8 kbit/s srautu, bitus patalpindamas į 5ms trukmės 80 baitų duomenų blokus.

4. Balso duomenų blokas trimis etapais paverčiamas IP paketu. Pirmajame etape, pridėjus prie suspaustų balso bloku 10 baitu antraštes, sukuriamas RTP (real – transport protocol) realaus perdavimo laiko protokolo paketas. Antrame etape pridedama 8 baitų antraštė su šaltinio ir paskirties taško IP adresai. IP duomenų paketo antraštei sumažinti pasitelkiamas duomenų suspaudimo protokolas RTP, leidžiantis 40 baitų antraštę sumažinti net iki 4 baitų.

5. IP paketas išsiunčiamas į Internetą kaip ir bet kuris kitas duomenų paketas. Čia jis maršrutizuojamas ir nukreipiamas IP adresu paskirties terminalui.

6. Priimančioji VoIP pusė atgaline tvarka transformuoja IP duomenų paketus. Išretinti balso duomenų blokai paverčiami analoginiu balso signalu, patenkančiu į telefoną.

2.4 IP-telefonijos naudojimo variantai.

Inteneto telefono pokalbius, apeinant tradicinius telefono tinklų operatorius, galima perduoti, naudojant tris pagrindines įrangos konfigūracijas:

· PC – PC

Balso komunikacijose PC – PC būtina, kad kalbos signalai abiejose pusėse būtų apdorojami pagal tą patį algoritmą (pvz., pagal G.729 standartą). Šiuo atveju nėra galimybės sudaryti sujungimo su paprastu telefono tinklo (PSTN, ISDN) abonentu. Taip pat nėra galimybės rezervuoti reikiamos pralaidumo juostos, t.y. nėra galimybės valsyti kalbos perdavimo kokybės. Reikalavimai įrangai: kompiuteris su jame instliuotu modemu, garso korta ir mikrofonu. Taip pat reikalinga speciali programa, pavyzdžiui, Internet Phone-5 (firma Vocaltech). Toks sujungimo variantas parodytas pav.1.

Pav. 1. Sujungimas PC-PC

· PC-telefonas

Sujungimas PC-telefonas telefono tinklo abonentas sudaro ryšį su PC, prijungtu prie Interneto. Su telefono tinklu (pvz., ISDN) sujungiama per VoIP tinklų sąsają, kurioje IP kalbos paketai iš Interneto keičiami į kalbos signalus, o šie skaitmeniniu ir paketinio pavidalo per Internetą perduodami į PC. Be to, VoIP tinklų sąsaja turi pakeisti telefono numerį į Interneto adresą. Sudarydamas ryšį, A abonentas renka savo Interneto paslaugų tiekėjo VoIP tinklų sąsajos adresą. Reikalavimai įrangai tokie pat kaip ir pirmajai konfigūracijai, bet jungimui su paprastu telefonu reikia VoIP tinklų sąsajų (gateway). Šis variantas parodytas pav. 2.

Pav. 2. Sujungimas PC-telefonas.

· Telefonas – telefonas

Du telefonus galima sujungti per Internetą, naudojant jau minėtas VoIP tinklo sąsajas. Priešingai nei PC – PC konfigūracijoje, šiam sprendimui nereikia nei kompiuterio, nei prijungimo prie Interneto, nes jie patys verčia balsą duomenų paketais ir siunčia tuos paketus tinklais kitoms VoIP tinklų sąsajomis. Pastarosios, aišku, atlieka atvirkščiai procedūrą ir balso signalą perduoda į abonento telefono aparatą. Kviečiamojo abonento VoIP tinklų sąsaja privalo būti kuo arčiau prie tos telefono stoties (PBX ar KTS), prie kurios jis prijungtas. Šitaip garantuojama mažiausia pokalbių kaina. Šis atvejis parodytas 3 paveiksle.

Pav. 3. Sujungimas telefonas – telefonas.

2.5 IP-telefonijos signalizacija.Bet kurį IP-telefonijos ryšį sudaro keturi pagrindiniai etapai:

· Pagrindinis sujungimas;

· Pirminis ryšys ir sujungimas;

· Garso ryšio sudarymas;

· Pokalbiui
seanso pabaiga.

Išsirinkus pralaidinį suderintuvą, bet kuris terminalas privalo užsiregistruoti jame ir pranešti savo simbolinį ir transportinį adresą. Registracijos metu RAS kanalu siunčiamas RRQ (Registration Request) – registracijos užklausimo signalas. Juo perduodamas ir terminalo tinklo adresas. Į tai praladinis suderintuvas gali atsakyti arba patvirtinimu, arba RCF (Registration Reject) registracijos atmetimo signalu. Registruojama periodiškai ir priklausomai nuo konfigūracijos – automatiškai ar laikinai. Registraciją nutraukti tiek terminalas, tiek pralaidinis suderintuvas. Ryšio nutraukymo metu pasikeičiama URQ (Unregister Request) – išregistravimo užklausimo signalu, į kurį atsakoma UCF (Unregister Confirmation) – išregistravimo patvirtinimas. Jei terminalas neregistruotas pralaidinis suderintuvas siunčia URJ (Uregister Reject) – išregistravimo atmetimo žinutę.

Pralaidinio ryšio seanso metu tarp dviejų terminalų nėra sinchronizacijos. Tada siunčiama “Setup“- ryšio sudarymo žinutė. Jos tikslas – patikrinti, ar terminalas laisvas, ar galima užmegzti ryšį. Pasirengęs užmegzti ryšį terminalas siunčia (Alerting) – parengties signalą. Jei per keturias sekundes ryšys sudaromas, tai parengties signalas nesiunčiamas.

Jei abu signalai registruoti vienoje zonoje, tai inicijuojantis kvietimą terminalas su pralaidiniu suderintuvu pasikeičia pranešimas ARQ/ACF ir prisijungia (pav. 1). Po ACF pranešimo pralaidinis suderintuvas pereina prie kvietimo signalizacijos kanalo transportinių adresų. Inicijuojančio ryšį terminalo siunčiamas “Setup“ pranešimas naudoja tuos pačius transportinius adresus. Pralaidinis suderintuvas nusiunčia “Setup“ signalą antrajam terminalui. Po to šis su pralaidiniu suderintuvu pasikeičia ARQ/ACF pranešimais ir prisijungia prie terminalo. Adresato terminalas atsako “Connect“ – sujungta pranešimų, naudodamas transportinius H.245 valdymo kanalo adresus. Pralaidinis suderintuvas siunčia pranešimą “Connect“ pirmajam terminalui, naudodamasis tais pačiais adresais. Po šių procedūrų tarp terminalų sukuriamas pirminis ryšys ir sudaromas H.245 valdymo kanalas. Juo siunčiama valdymo informacija, komandos uždaryti loginį kanalą. Valdymo kanalas naudojamas sinchronizacijai bei TCP protokolo komandoms. Ryšys užbaigiamas terminalams tarpusavyje uždarius loginį ir kiek vėliau H.245 valdymo kanalas. Po to abu terminalai atsijungia nuo pralaidinio suderintuvo.

1 terminalas Gatekeeper 2terminalas

ARQ

ACF

Setup Setup

Call Proceeding Call Proceeding

ARQ

ACF

Alerting

Alerting

Connect

Connect

Pav. 1 Ryšio sudarymo procedūra, kai terminalai registruoti viename pralaidiniame suderintuve.

Sukūrus loginį kanalą tarp dviejų terminalų, juo perduodama suskaidyta į paketus garso informacija. Tačiau tik ryšio kanalui atverti galima naudoti TCP paketus, o garso informaciją perduoti yra kiek kebliau. IP telefonijoje labai svarbu kuo greičiau balso informaciją. Vienas iš būdų mažinti vėlinimą yra RTP (Real Time Protocol) realaus laiko protokolo naudojimas duomenims perduoti.

Pradiniuose sujungimo etapuose nereikalinga didelė sparta, tačiau pageidautinas tikslumas, todėl ryšio eigą valdo TCP protokolas. Juo nustatomi visi ryšio parametrai – kokio dydžio paketai bus siunčiami, fiksuotais IP paketų kelionės laikas priimami ir siunčiami patvirtinimai apie gautus duomenis, atliekama gautų paketų ir jų eiliškumo kontrolė. Jei paketai dubliuojasi, jis šalina nereikalingas kopijas, be to, derina buferizaciją. Visa pasikeitimo tarnybinėmis žinutėmis ir pirminio ryšio užmezgimo per Internetą operacija vyksta TCP protokolu, nes jis garantuoja patikimą sujungimą ir duomenų perdavimą. Tuo tarpu garso informacija turi būti perduodama greitai, bet koks bandymas kompensuoti prarastus paketus dar labiau vėlintų jų pristatymą. Todėl, sudarius loginį ryšio kanalą, duomenys tarp dviejų terminalų perduodami UDP (User Datagram Protocol) vartotojo duomenų protokolu. Tai efektyvus, bet patikimas duomenų perdavimo protokolas. Pagrindinis jo privalumas tas, kad jis nereikalauja perduotos informacijos gavimo patvirtinimo, todėl gali atlikti realaus laiko transportinio protokolo RTP (Real Time Transport Protocol) realaus laiko kontrolės protokolo funkcijas.

1terminalas 1 Gatekeeper 2 Gatekeeper 2 terminalas

ARQ

ACF

Setup Setup



Call Proceeding

ARQ

ARJ

Facility

Release Complete

Setup

Setup

Call proceeding

Call proceeding

ARQ

ACF/ARJ

Alerting

Alerting Connect

Alerting Connect

Connect

Pav. 2 Ryšio sudarymo procedūra, kai terminalai registruoti skritinguose pralaidiniuose suderintuvuose

2.6 Reikalavimai ryšio linijų kokybei bei greičiui.

IP-telefonijai būdingos problemos panašios į tradicines telefonijos problemas (aido nutildymas), tačiau yra ir visiškai specifinių, kylančių dėl technologijos ypatybių. Viena pagrindinių problemų, gerokai gadinančių pokalbio kokybę, yra balso vėlinimas tinklų sąsajose ir transportavimo metu. Tai priklauso nuo daugelio faktorių – nuo to, kokia duomenų perdavimo tinklu sparta, koks naudojamas balso
kodavimo algoritmas. Telefono linijose vėlinimas paprastai neviršija 150 ms. Tinklų sąsajoje signalas nors ir trumpam, bet sustabdomas. Tuo metu jis verčiamas skaitmeniniu, apdorojamas garso kodavimo įtaisu, ir skaidomas į paketus. Antrą kartą šis veiksmas atliekamas adresato terminale jau atvirkštine tvarka. Šio proceso trukmė priklauso nuo aparatūros, tačiau vėlinimo efektas, nors ir nežymus, išlieka visada. Antroji vėlinimo sritis yra duomenų perdavimo tinklas. Duomenys, buferizuojami prieš perduodant tinklu, kurį laiką užtrunka tinkle, keliaudami paskirtais keliais iki adresato. Galiniame taške jie vėl kaupiami buferyje, nustatomas jų eiliškumas. Po to jie vėl tinklinėje sąsajoje dekoduojami ir verčiami signalais. Tinkle vėlinimas priklauso dar ir nuo maršrutizavimo algoritmų.

Be to, vėlinimas sukelia dar ir papildomų nepagedautinų pasekmių. Jei vėlinimas siekia 50 ms, gali atsirasti aidas. Šį problema nėra būdinga vien tik IP telefonijai: ji pasitaiko ir tradicinėje telefonijoje. IP telefonijoje ji sprendžiama, naudojant papildomus skaitmeninius filtrus tinklų sąsajoje. Panaši problema, kurią gali sukelti vienpusis vėlinimas, didesnis nei 250 ms yra pašnekovo “užlipimas“ ant kito kalbos.

Pavyzdžiu labai žinoma IP-telefonijos paslaugas teikianti IT.XC kompanija pateikia savo kokybes pasiūlymus prisijungenčiam partneriui:

1. IP-kanalo pralaidumas – minimumą 360 Kbit/s

2. Pastovus išskirtinis sujungimas su fiksuotu IP-adresu

3. Round –Trip Latency – signalo vėlinimas IP-kanale jam praeinant į abi puses – mažiau 400ms, t.y. mažiau 200 ms į vieną pusę.

4. IP-paketu praradimą nedaugiau nei 7% nuo viso kiekio piko valandomis.

5. PDD – Post Dial Delay – iškvietimo pabaigos laikas – 10 sekundžių pradedant nuo paskutinio numerio skaičių surinkimo ir toninio signalo gavimo iš iškviečiamo abonento.

6. Iškvietimo pabaigimas turi būti suderinama ar būti geriausia nei iškvietimo pabaigimas tradiciniuose komutuojamuose telefoniniuose tinkluose.

Kaip jau buvo minėta, viena pagrindinių problemų, gerokai gadinanti pokalbio kokybę, yra balso vėlinimas tinklų sąsajose ir transportavimo metu. Taip pav.3 paketu vėlinimo grafikas parodo vėlinimo tikimybės priklausomybę.

Pav. 3 Paketų vėlinimas.

Detaliau išnagrinėjus vėlinimus ir paketu praradimo tikimybę išaiškėjo, kad pakėtu vėlinimas priklauso nuo laiko. Šios priklausomybės kreivė turi dydeli dinaminį diapazoną ir pokyčio greitį.

Pav. 3 parodo priklausomybe atsirandančiu vėlinimus ir jų priklausomybė. Ši informacija labai reikalinga duomenų apdorojimo organizavimui ir jų parametrų parinkimui. Paketu praradimas yra kitas labai svarbus parametras Internet- telefonijoj. Pav.4 parodyta paketu praradimo grafikas. Balso iškraipymai ir jo nutrukimas tai yra didelis paketų praradimo pasekmė, tada kai vieno, dviejų, trijų paketų praradimą galima bandyti kompensuoti.

IP-telefonijoje kokybę blogina prarasti paketai. Siekiant išvengti vėlinimo, balso duomenimis perduoti Internetu naudojamas UDP protokolas. Po tam tikri neilgo kaupimo buferyje paketai tinklų sąsajoje dekoduojami ir verčiami į garsinį signalą, kartais net nelaukiant trūkstamu paketų. Jei dingusių paketų skaičius nėra didelis, balse atsiranda pauzių ar iškraipymų. Kai kurie gamintojai, norėdami priartinti IP-telefoniją prie tradicinės tinklų sąsajos koduoja valdančiąją skaitmeninio telefono toninę signalizaciją. Pagrindinis IP-telefonijos privalumas, paliginti su tradicine telefonija, yra tarpmiestinių ir tarptautinių sujungimų pigumas. Tai ypač aktualu stambioms kompanijoms, kurios, pasitelkusios

IP-telefoniją, gali susikurti tarp kelių savo biurų bendrą telefoninę sistemą. Tokia paslauga prieinama net vartotojams, turintiems toninio numerio rinkimo telefono aparatą. Paslaugos tiekėjas turi sukurti centrinę stotį, į kurią paskambinus, ir toniniais signalais įvedus identifikatorių, abonento skambutis būtų nukreipiamas jau nebe telefono tinklais, o per Internetą.

3.1 Tėchninės įrangos parinkimas ir konfigūravimas.

3.1.1 Skambutis “kompiuteris-kompiuteris“.

Kai paprastam telefoniniam skambučiui reikia tik telefono aparatas, tai skambutis per Internetą sudetingiasnis ir reikalauja daugiau kantribes ir aparatūros. Ir vienas iš pagrindiniu elmentu skambinant „kompiuteris-telefonas“ ar „telefonas-kompiuteris“ yra pats kompiuteris. Daugelis vartotoju galvoja, kad skambinant šia schema reikalingas galingas PC, labai gera skaitmenine ATS ir daug kito. Šiam skyriuj aš ir noriu parodit, kad IP-telefonijos gali naudotis visi. Vienas trukumas skambinant „kompiuteris-kompiuteris“ schema yra kompiuterio butinumas abejose linijos pusese. Bet šios schemos dydžiausias pliusas yra tas, kad skambučiai yra nemokami, jus paliaidžiat programą, įvedate iškviečiamo abonento IP-adresą ir kalbate (visa programinė įranga ir jos galimybes bus apžvelgta 3.2.1 skyriuje). Jus mokate tik už Internetą.

Pasirenkant kompiuterį skambučiui iš kompiuterio į kompiuterį reikia nepamiršti, kad jūsų kompiuteris tai ne tik IP-telefonijos dalis, bet ir visos jūsų įmones informacines sistemos dalis. Todėl parenkant kompiuterį reikia žiūrėti, ar jis atitinka ir galės pilnaverčiai funkcionuot jūsų informaciniai sistemai. Todėl patariu iš karto
jūsų informacinė sistemą, poreikius, perspektyvas susiejusios su šia technologija ir tik tada pasirinkti jums tinkamiausią.

Šiuo metu kompiuterines technologijos labai greitai vystamos. Vos ne kiekvieną mėnesį atsiranda vis daugiau naujovių. Ir todėl paprastas vartotojas gali pasimesti jos įvairovėje. Galima pasakyti, kad dauguma kompiuterius surenkančių šalies bendrovių gerokai pažengė į priekį tobulindamos savo gaminius. Todėl parenkant sistema reikia gerai ją išanalizuoti. Visos dabartinės kompiuterius surenkančios bendrovės siūlo jau sukomplėktuotus kompiuterius. Mano manymui pasirenkant tai geriausias variantas, nes visa kompiuterio sistema sukonfigūruota ir jums nereikės patiems ją derinti. Paanalizavus Lietuvos kompiuterinės technikos rinką, savo diplominiame darbe pateikiu trijų firmų kompiuterines technikos variantus, iš kurių rėkomendosiu parinkti sistemai kompiuterius, atsižvelgdamas į kainą, patikimumą, spartą ir modernizavimo galimybes.

Šiuo metu Jūs matote 51% šio straipsnio.
Matomi 4390 žodžiai iš 8585 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 1,45 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.