IP-телефония

Реферат - Компьютеры, программирование

Другие рефераты по предмету Компьютеры, программирование

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Skype, который представляет собой сервис позволяющий совершать бесплатные звонки между пользователями и платные звонки на мобильные и стационарные телефоны. Услуга исходящих звонков со Skype на обычную телефонную сеть называется SkypeOut, а услуга приема звонков с телефонных сетей - SkypeIn. В сервисе Skype также присутствует услуга Skype Voicemail, которая позволяет записывать сообщения, для пользователей находящихся в текущий момент вне сети. Для одновременного голосового общения нескольких пользователей Skype предназначена услуга Skypecasts (чат). Также, существует возможность переадресовать Skype-вызовы на обычный телефон, проводной или мобильный.

 

 

Для VoIP-соединений Skype использует закрытый протокол, известный только разработчикам Skype. Для взаимодействия со сторонними приложениями доступно API данного протокола. Сжатие данных осуществляется с помощью кодека iLBC (internet Low Bitrate Codec), который, изначально разрабатывался для голосовой связи через Интернет, при использовании узкополосных каналов связи. Выходной поток после кодирования речевой информации данным кодеком фиксированный, он составляет - 13,33 кбит/с при 30 мс кадрах или 15,2 кбит/с при 20 мс кадрах. Тестирование эффективности данного кодека проведенное в идеальных условиях показало, что качество речи после обработки данным кодеком, сопоставимо с качеством, получаемым после сжатия с помощью кодека G.711, а нагрузка на процессор устройства находиться на уровне G.729a, при более высоком качестве и лучшей реакции на потерю пакетов.

Для передачи данных Skype использует соединения типа P2P (peer-to-peer), представляющие собой компьютерную сеть с равноправными участниками. В подобных сетях отсутствуют центральные серверы, каждый из компьютеров такой сети, является одновременно, и клиентом, и сервером, а, следовательно, для Skype нет необходимости в дорогостоящей инфраструктуре. Однако Skype создает дополнительный трафик, характерный для P2P сетей, более того, Skype может маршрутизировать звонки через компьютеры пользователей, что создает дополнительную нагрузку на компьютеры и каналы пользователей подключенных к Интернету напрямую. При установлении соединения между абонентами, Skype использует шифрование данных по алгоритму AES-256, для передачи ключа которого используется 1024-битный ключ RSA. Открытые ключи пользователей сертифицируются центральным сервером Skype. На настоящий момент случаев перехвата или расшифровки Skype не зафиксировано.

Конечно, Skype не является единственным программным телефоном или подобным сервисом, однако - это, пожалуй, самый успешный VoIP проект, что косвенно подтверждают итоги его продажи - компания с годовым оборотом менее $100 млн. в 2005 году, спустя 2 года после ее создания, была куплена почти за $2,5 млрд.

 

А какие еще есть варианты?

 

Естественно, Skype не единственный сервис, предоставляющий подобные услуги. Существуют и другие операторы IP-телефонии, в том числе и российские, например, Telme или SIPNET. Как и, рассмотренный выше Skype, данные операторы предоставляют возможность совершения бесплатных внутрисетевых вызовов, а вызовы на мобильные телефоны и телефоны сетей общего пользования - платные. Большинство VoIP операторов, для услуг IP-телефонии, рекомендуют использовать канал с гарантированной скоростью не ниже 64 кбит/с, при этом, основным протоколом является SIP.

Под IP телефонией (VOIP Voice over IP) понимают технологию передачи голоса через сети протокола IP в режиме реального времени. Такой протокол используется как в сети Интернет, так и в локальных сетях. Обычный телефонный звонок можно разбить на две фазы: набор номера (и все что при этом происходит) и разговор. Точно так же и задача передачи телефонных звонков по сетям ip практически разбивается на две фазы: коммутация (маршрутизация) вызовов и передача данных (кодированного голоса). Коммутация вызовов осуществляется передачей сигнальных сообщений, а данный процесс упрощенно называется сигнализацией. [2] Сигнализация решается средствами специальных протоколов H.323, SIP и др. по мнению автора это на сегодняшний день 2 основных стандарта, которые будут рассмотрены ниже.

Данная работа предназначена для общего ознакомления со стандартами H.323 и SIP, и будет полезна как для начинающих, так и продвинутых пользователей, которых интересует VOIP. По мнению автора, эта технология в настоящее время бурно развивается, и является актуальной для её рассмотрения. Тема эта очень большая, и в данном реферате невозможно изложить все детали этих стандартов, каждая область этого вопроса, изложена в отдельных книгах. Таким образом, целью автора являлось ознакомить и дать некоторое знание об этих двух стандартах: Узнать, как работают эти стандарты, чем они отличаются, перспективы этих протоколов.

телефония интернет голос звонок

Протокол H.323

 

Архитектура системы на базе стандарта Н.323

Основными устройствами сети являются: терминал, контроллер зоны (Gatekeeper), шлюз и устройство управления конференциями (MCU). Все перечисленные компоненты организованы в так называемые зоны Н.323. Одна зона состоит из контроллера зоны и нескольких оконечных точек, причем контроллер зоны управляет всеми оконечными точками своей зоны. Зоной может быть и вся сеть поставщика услуг IP-телефонии или ее часть, охватывающая отдельный регион. Деление на зоны Н.323 не зависит от топологии пакетной сети, но может быть использовано для организации наложенной сети Н.323 поверх пакетной сети, используемой исключительно в качестве транспорта. [1]

Терминал H.323

Терминал Н.323 представляет собой оконечное устройство пользователя сети IP-телефонии, способное передавать и принимать трафик в масштабе реального времени, взаимодействуя с другими терминалами Н.323, шлюзом или устройством управления конференциями. Для обеспечения этих функций терминал включает в себя:

элементы аудио (микрофон, акустические системы, телефонный микшер

система акустического эхоподавления)

элементы видео (монитор, видеокамера)

элементы сетевого интерфейса

интерфейс пользователя

Н.323-терминал должен поддерживать протоколы Н.245, Q.931, RAS, RTP/RTCP и семейство протоколов Н.450, а также включать в себя аудиокодек G.711. Также немаловажна поддержка протокола совместной работы над документами Т.120. [1] Определения протоколов смотри в приложении 1.

Шлюз

Технология передачи речи по IP-сети вместо классической сети с коммутацией каналов предусматривает конфигурацию с установкой шлюзов. Шлюз обеспечивает сжатие информации (голоса), конвертирование ее в IP-пакеты и направление в IP-сеть. С противоположной стороны шлюз осуществляет обратные действия: расшифровку и расформирование пакетов вызовов. В результате обычные телефонные аппараты без проблем принимают эти вызовы.

Такое преобразование информации не должно значительно исказить исходный речевой сигнал, а режим передачи обязан сохранить обмен информацией между абонентами в реальном масштабе времени. Более полно функции, выполняемые шлюзом, состоят в следующем:

реализация физического интерфейса с телефонной и IP-сетью

детектирование и генерация сигналов абонентской сигнализации

преобразование сигналов абонентской сигнализации в пакеты данных и обратно

преобразование речевого сигнала в пакеты данных и обратно

соединение абонентов

передача по сети сигнализационных и речевых пакетов

разъединение связи

Большая часть функций шлюза в рамках архитектуры TCP/IP реализуется в процессах прикладного уровня.

При отсутствии в сети контроллера зоны должна быть реализована еще одна функция шлюза - преобразование номера PSTN (public switched telephone network) в транспортный адрес IP-сети.

В случае, когда терминал Н.323 связывается с другим терминалом Н.323, расположенным в той же самой IP-сети, шлюз в этом соединении не участвует. [1]

 

Контроллер зоны

 

Контроллер зоны выполняет функции управления зоной сети IP-телефонии, в которую входят терминалы, шлюзы и устройства управления конференциями, зарегистрированные у этого контроллера зоны. Функции, выполняемые контроллером зоны:

регистрация оконечных и других устройств

преобразование alias-адреса (имени абонента, телефонного номера, адреса электронной почты и др.) в транспортный адрес сети с маршрутизацией пакетов IP (IP адрес и номер порта TCP)

контроль доступа пользователей системы к услугам IP-телефонии

контроль, управление и резервирование пропускной способности сети

определение местоположения оконечного оборудования в сети

маршрутизация сигнальных сообщений между терминалами, расположенными в одной зоне

опрос и индикация текущего состояния оконечного оборудования

Контроллер зоны упрощает процесс вызова, позволяя использовать легко запоминающиеся alias-адреса. Функции контроллера зоны могут быть встроены в шлюзы, устройства управления конференциями, а также в терминалы Н.323. [1]

 

Устройство управления конференциями

 

Устройство управления конференциями обеспечивает связь трех и более терминалов Н.323. Все терминалы, участвующие в конференции, устанавливают соединение с устройством управления конференциями (MCU Multipoint Control Unit). Устройство управляет ресурсами конференции, согласовывает возможности терминалов по обработке звука и видео, определяет аудио и видеопотоки, которые необходимо направлять по многим адресам.

Рекомендация Н.323 предусматривает три вида конференций:

. Централизованная конференция, в которой оконечные устройства соединяются в режиме точка-точка с устройством управления конференциями MCU, контролирующим