IP- ТЕЛЕФОНИЯ ( VoIP)

IP-ТЕЛЕФОНИЯ(VoIP) 2014 год

План презентации • 1 Часть – Что такое VoIP • 2 Часть – Принцип работы VoIP • 3 Часть – Приложения VoIP • 4 Часть – Оборудование VoIP • 5 Часть – Выгоды при использовании IP-телефонии

Что такое VoIP IP-телефонияили VoIP (Voice over IP) – это технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени.

VoIP базируется на протоколе IP • Для передачи голосового траффика лучше использовать протокол без установления связи UDP из набора протоколов TCP/IP • По сети IP голосовые пакеты передаются двумя порциями: 1. Сигнальная информация 2. Пакетизированный голосовой траффик • VoIP использует пакеты маленького размера, которые посылаются в сеть с определенным интервалом в зависимости от используемых цифровых сигнальных процессоров (DSPs) и кодеков (Codecs)

Отправитель посылает Голосовое сообщение через проводную линию связи или беспроводной телефон Отправитель посылает факсовое сообщение через FAX Отправитель посылаетE-mail через PC Получатель видитE-mail и faxes, и может прослушать голосовые сообщения на РС Получатель слушаетголосовую почту, e-mail и fax сообщения через проводную линию связи или беспроводной телефон Получатель перенаправляетфаксовое сообщение на любой доступный FAX

Для чего нужна IP-телефония ? • Экономия средств. Меньшая стоимость междугородних и международных звонков. Меньшие затраты на инвестиции в оборудование. Интеграция голосовых сетей с сетями передачи данных • Универсальность. Речь может быть преобразована в IP-пакеты в любой точке сетевой инфраструктуры: на магистрали сети оператора, в корпоративной сети или непосредственно в терминале пользователя • Открытая архитектура. Общие стандарты: H.323, MGCP, SIP. В виду острой конкуренции цены на услуги постоянно снижаются • Эффективное использование полосы пропускания. От 5.3 до 8 Кбит/спо сравнению с 64 Кбит/с для традиционной телефонии- экономия полосы пропускания

Схема передачи голоса в IP сети • Входящий звонок и сигнальная информация из телефонной сети передаются на пограничное сетевое устройство, называемое телефонным шлюзом, для обработки специальной картой устройства голосового обслуживания. • Шлюз, используя управляющие протоколы семейства Н.323 перенаправляет сигнальную информацию другому шлюзу, находящемуся на приемной стороне IР сети. • Приемный шлюз обеспечивает передачу сигнальной информации на приемное телефонное оборудование согласно плану номеров, в результате чего обеспечивается соединение из конца-в-конец.

Схема передачи голоса в IP сети (продолжение) • После установления голосового соединения голос на входном сетевом устройстве кодируется в соответствии с алгоритмами ITU, такими как G.711 или G.729, сжимается, инкапсулируется в пакеты протокола реального времени RTP. • Пакеты с голосовыми данными передаются по IP-сети на целевое удаленное устройство. • Затем пакеты с голосовыми данными обрабатываются с целью восстановления голоса и его передачи получателю по телефонному участку соединения. PSTN (Public Switched Telephone Network) - это сеть, для доступа к которой используются обычные телефонные аппараты, мини-АТС и оборудование передачи данных.

Принцип работы VoIP 1 Поиск 2 Оцифровка 0010110101 Телефонный номер 886-3-577-9966 IP адрес 172.16.1.134 3 Сжатие Соединение 4 ШлюзVoIP Шлюз VoIP G.711 64Кбит/с G.723 6.4/5.3 Кбит/с G.729 8Кбит/с

Преоразование аналогового сигнала в цифровой Три этапа: • Аналого-цифровое преобразование - DSP’s в маршрутизаторе • Голосовой сигнал сегментируется в фреймы сохраняется в голосовых пакетах в соответствии со структурой IP пакета • Голосовые пакеты передаются через IP сеть в соответствии со спецификацией Н.323 Структура VoIP пакета

Оцифровывание аналоговых сигналов • Выборка • Квантование • Кодирование • Сжатие сигнала ( не обязательно)

Выборка • Диапазон слышимых частот: 20Гц – 20000Гц • Диапазон частот человеческого голоса: 200Гц – 10000Гц • Типичные частоты телефонного канала: 300Гц – 3000Гц

Выборка (продолжение) Теорема Найквиста Для преобразования аналогового сигнала в цифровой необходима выборка, состоящая из образцов, количество которых равно удвоенной макимальной частоте преобразуемого аналогового сигнала. Человеческий голос характеризуется в большей степени средними частотами. Типичная полоса пропускания 300-3000 Гц. Найквист принял за основу диапазон от 0 до 4000 Гц

Квантование сигнала • Задается определенное математическое значение для каждого выбранного образца • Для уменьшения уровня шумов первоначальный аналоговый сигнал сжимается по амплитуде • После такой операции передаваемый сигнал содержит меньше шумов, то есть после обратного преобразования в аналоговую форму отношение уровня сигнала к уровню шумов значительно увеличивается

Кодирование сигнала • После получения выборок сигнала кодек присваивает им числовые значения • Таким образом за одну секунду выбирается 8000 образцов, каждый из которых содержит 8 битов и получившиеся 64000 битов описывают одну секунду речи • Такая схема кодирования обозначается как стандарт G.711 союза ITU-T и называется импульсно-кодовой модуляцией (Pulse Code Modulation – PCM)

Алгоритмы сжатия голоса Примечания. Качество голоса дано по пятибальной шкале экспертных оценок MOS (MeanOpinionScore, рекомендация ITU-T P.800).

Протоколы управления обслуживания вызовов • H.323 - стандарт для передачи голоса, видео и данных, описывает взаимодействие мультемедийных приложений в сетях с негарантированным качеством обслуживания • MGCP (Media Gateway Control Protocol) - Протокол управления телефонными шлюзами внешними устройствами управления - media gateway controllers или call agents • SIP (Session Initiation Protocol) - Протокол инициирования сеансов – протокол прикладного уровня, предназначенный для организации, модификации и завершения мультемедийных сеансов связи

Приложения VoIP Компания Cisco разработала следующие приложения для внедрения в сетях Cisco IP телефонии: • Cisco IP IVR / AutoAttendant – система интерактивных голосовых меню; • Cisco Unity – система унифицированной обработки сообщений; • Cisco Web Attendant – графическая web-консоль для пользователей, обслуживающих большой поток звонков, в том числе секретарей или операторов; • Cisco Conference Connection – сервер для организации расписания и проведения аудио-конференций с поддержкой до 100 голосовых потоков, объединенных в конференции в любых пропорциях.

Оборудование VoIP Шлюз VoIPDG-102/104 • 2 или 4 порта Foreign Exchange Subscriber (FXS) RJ-11 • Два порта 10/100BASE-TX RJ-45 (WAN & LAN) • Поддержка стандарта H.323 v2 (DG-102SH и DG-104SH), SIP (DG-102SS) или MGCP (DG-102S и DG-104S) • Компрессия голоса: G.711, G.723.1, G.729a • Обеспечения качества звука: QoS, "подавление тишины", восстановление утерянных пакетов, адаптивный буфер для улучшения приема голоса. • DHCP Server/Client; • Управлениена основе Web, Telnet , SNMP и локально через консоль RS-232 • Функция Life Line – DG-102

Оборудование VoIP (продолжение) IP телефон DPH-100 • Два порта 10/100BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК • Протоколы: H.323v2/ MGCP • Сжатие голоса: G.711, G.723.1, G.729a/G.729ab • Подавление эха : G.165 • Большая жидкокристаллическая панель (2 линии по 16 символов) • Поддержка QoS • DHCP Client • Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения • Управление на основе Web

Какие выгоды дает использование IP-телефонии? • Корпоративным клиентам - многократное снижение затрат на междугородние (международные) переговоры, организация виртуальных частных сетей между удаленными филиалами, звонок из Интернета на корпоративном Web-сайте • Интернет-магазинам и каталогам - Web-телефон • Провайдерам Интернет и операторам телефонной связи введение IP-телефонии в спектр услуг открывает совершенно новые рынки сбыта, новых клиентов и возможности развития.

IP- ТЕЛЕФОНИЯ ( VoIP)