IP-телефонія

МОУ Коробовская СОШ Управління освіти Адміністрації Шатурского району Московської области.

РЕФЕРАТ.

ПО ТЕМЕ.

IP-ТЕЛЕФОНИЯ.

[pic].

Реферат підготувала учениця 11 класса:

Павлухина Мария.

Викладач информатики:

Кисельов Володимир Николаевич.

2005 год.

Запровадження 2.

Історія розвитку IP-телефонии[1] 3.

Принцип действия[2] 5.

Якість IP-телефонии[2] 6.

Словник терминов[3] 8.

Література 12.

IP-телефонія — технологія, дозволяє себе використовувати Інтернет чи іншу IP-сеть як засіб організації та ведення міжнародних телефонних розмов і передачі факсів як реального времени.

Інтернет-телефонія — окреме питання IP-телефонії, коли як ліній передачі телефонного трафіку використовуються канали мережі Интернета.

Як працює IP-телефония?

Під час розмови, наші голосові сигнали (слова, які ми вимовляємо) перетворюються на стислі пакети даних. Після ці пакети даних посилаються через Інтернет боці. Коли пакети даних досягають адресата, вони декодируются в голосові сигнали оригинала.

Існують два базових типу телефонних запитів Інтернет-телефонії: 1. З комп’ютера на комп’ютер 2. З комп’ютера на телефон.

У чому відмінність Інтернет-телефонії від звичної телефонии?

У звичайному телефонний дзвінок підключення між обома співрозмовниками встановлюється через телефонну станцію винятково з метою розмови. Голосові сигнали передаються по певним телефонним лініях, через виділений подключение.

При запиті ж із Інтернет, стислі пакети даних вступають у Інтернет зі адресою призначення. Кожен пакет даних проходить власний шлях до адресата, різноманітні маршрутам. Для адресата, пакети даних перегруповуються і декодируются в голосові сигнали оригинала.

У чому відмінність Інтернет-телефонії від IP-телефонии?

Інтернет-телефонія окреме питання IP-телефонії, тут як ліній передачі використовуються звичайні канали Інтернет. У чистому вигляді IPтелефонія, як ліній передачі телефонного трафіку використовує виділені цифрові каналы.

Чому Інтернет-телефонія стоїть меньше?

Звичайні телефонні дзвінки вимагають розгалуженою мережі зв’язку телефонних станцій, пов’язаних закреплёнными телефонними лініями, підвода волоконнооптичних кабелів і супутників зв’язку. Високі витрати телефонних компаній наводять нам до дорогих міжміським розмовам. Виділене підключення телефонної станції також має багато надлишкової продуктивності або часі простою протягом мовного сеанса.

Інтернет-телефонія частково полягає в існуючої мережі закріплених телефонних ліній. Але головне, вона використовує самісіньку передову технологію стискування наших голосових сигналів, і повністю використає ёмкость телефонних ліній. Тому пакети даних від різних запитів, і навіть різні їх типи, можуть переміщатися за однією й тією самою лінії за одну і також время.

Історія розвитку IP-телефонии[1].

На думку, концепція передачі голосу через мережу з допомогою професійного комп’ютера зародилася в університеті штату Іллінойс (США). У 1993 року Чарлі Кляйн видав Maven, першу програму для перебудови голоси з допомогою РС. Одночасно однією з популярних мультимедійних додатків у мережі стала CU-SeeMe, програма відеоконференцій для Macintosh (Mac), розроблена в Корнельском Университете.

Квітень 1994 року. Під час польоту човника Endeavor NASA передало на Землю його зображення з допомогою програми CU-SeeMe. Одночасно спробували передати й звук. Отриманий сигнал з Льюисовского дослідницького центру надходив на Травні, соединённый з Інтернет, і кожен охочий міг почути голоси астронавтів. Потім одну програму вмонтували до іншої, і з’явився варіант CU-SeeMe з повними функціями аудіо й відео, як Травні, так РС.

Лютий 1995 року. Ізраїльська компанія Vocal Tec запропонувала першу версію програми Internet Phone, розроблену для власників мультимедійних комп’ютерів, працюючих під Windows. Це було важливою віхою у розвитку Інтернет-телефонії! Vocal Tec сподівалася використовувати дуже популярні канали Internet Relay Chat (IRC) як двостороннього кошти спілкування для людей, що мають схожі інтереси. Але компанії зірвалася зв’язатися з Eras Free Network (Feet), що курирує IRC, і проінформували про потенційно можливе збільшення графіка, тому доступом до громадським каналам для Internet Phone закрили. За кілька тижнів компанія Vocal Tec залагодила свої суперечки з EFNet. Упродовж цього терміну було створено приватна мережу серверів Internet Phone, вже тис. чоловік завантажили програму із домашньою сторінки Vocal Tec і почали спілкуватися. Власне, цим займається до справжнього времени.

У тому ж 1995 р. Інші компанії нас дуже швидко оцінили перспективи, котрі відчиняли можливість говорити, перебувають у різних полушарьях і платячи у своїй за міжнародні дзвінки!!! На ринок обрушилася гора продукції, настановленим телефонії через Сеть.

У вересні цього року у роздрібній продажу з’явився перший з нихDigiPhone, розроблена невеличкий компанією в Далласі (штаті Техас), яка «дуплексные» можливості, дозволяючи розповідати довго й слухати одночасно. Ось у цей початок і народилася приваблива для абонентів справжня інтерактивна зв’язок. А нам, абонентам, яка власне різниця, саме способом передається мова. Було б чутно Крыжо з НьюЙорка.

Невдовзі знайшлися ентузіасти, які з допомогою програм такого типу стали організовувати марафони. Метою було навчити працювати через Інтернет звичайне телефонне апарат типу «сеанс розмови», під час яких люди країни могли підключатися і говорити часами.

У тому 1996 р. відбулося одне пам’ятну подію. Тоді було оголошено про проект під назвою «Internet Telephone Gate» двох компаній: вже відомо нам Vocal Tec та найбільшої виробника для комп’ютерної телефонний Dialogic, навіщо між Мережею і телефоном встановлюється спеціалізований шлюз. Останній склав собі назва (Vocal Tec Telephone Gateway) і являв собою спеціалізовану програму, що використовувала голосові плати Dialogic. Многоканальные голосові плати дозволяють, по-перше, однієї системі VTG підтримувати до максимально восьми незалежних телефонних розмов через мережу, а по-друге, прибрали проблему адреси, узявши він перетворення звичайних телефонних номерів у IP-адрес і навпаки. Для розмови одного користувача у цьому продукті достатньо ширини смуги каналу порядку 11 кбіт/с. Отак можливість високого ущільнення каналу та мала вартість зв’язку створили передумови для корінних змін телекомунікаційного світу. Сьогодні багато ясно, що ІТ — лише крок шляху до глобальної мультимедиа-связи.

Ще за рік стали цілком звичайними сполуки через Інтернет двох звичайних телефонних абонентів, які перебували у цілком різних місцях планети. Отак протягом усього якихось два роки став на ноги альтернативний спосіб телефонної связи.

Принцип действия[2].

Загальний принцип дії телефонних серверів IP-телефонії такий: з одного боку, сервер пов’язані з телефонними лініями і може з'єднатися із кожним телефоном світу. З іншого боку, сервер пов’язані з Інтернетом і може зв’язатися із кожним комп’ютером у світі. Сервер приймає стандартний телефонний сигнал, оцифровывает його, значно стискує, розбиває на пакети і вони відправляє через Інтернет за призначенням з допомогою протоколу Інтернет (ТСР/|Р). Для пакетів, які із мережі на телефонний сервер і які у телефонну лінію, операція відбувається у зворотному напрямку. Обидві складові операції відбуваються водночас, що дозволяє забезпечити полнодуплекационный розмова. За підсумками цих базових операцій можна побудувати багато різних конфігурацій. Припустимо, дзвінок телефонкомп’ютер чи компьютер-телефон може забезпечувати один телефонний сервер.(рис.1) Для організації зв’язку телефон (факс) — телефон (факс) потрібно два серверу (рис.2).

[pic][pic].

Рис. 1. Поєднання компьютер-телефон.

[pic].

[pic].

[pic] [pic] [pic].

[pic].

[pic] телефон-факс [pic].

[pic].

[pic].

Рис. 2. Система для дзвінків і посилки факсів средствами.

IP.

Междугородняя (міжнародна) зв’язок здійснюється з допомогою телефонних серверів, організація чи оператор послуги повинен мати сервер там, куди й звідки плануються дзвінки. Вартість такого зв’язку менше вартості телефонного дзвінка зі звичайних телефонним лініях. Особливо велика ця різниця для міжнародних переговоров.

Якість IP-телефонии[2].

Телефонна мережа була створена в такий спосіб, щоб гарантувати високу якість послуги навіть за великих навантаженнях IP-телефонія, навпаки, не гарантує якості, причому на великих навантаженнях воно значно падает.

Вартість будь-який послуги, зазвичай, і її якість прямо пропорційні. Однак що і те, що у деяких випадках представляється нерозумним порівняно невелике подовшання якості оплачувати щодо великим збільшенням ціни. Навряд святкові вітальні листівки доцільно відправляти фельд'єгерською зв’язком: добре, так дорого.

Якість зв’язку можна оцінити такими основними характеристиками: 1. рівень спотворення голоси; 2. частота «пропадания» голосових пакетів; 3. час затримки (між проголошенням фрази першого абонента і моментом, коли вона почута другим абонентом).

По першим двом характеристикам якість зв’язку значно збільшилося тоді як першими версіями рішень IP-телефонії, які допускали спотворення і переривання промови. Поліпшення кодування голосу і відновлення втрачених пакетів дозволило досягти рівня, коли мова розуміється абонентами досить легко. Зрозуміло, що затримки впливають на темп розмови. Відомо, що з людини затримка до 250 мілісекунд практично непомітна. Існуючі нині рішення IP-телефонії перевищують цю межу, отже розмова нагадує зв’язок звичайною телефонної мережі через супутник, яку зазвичай оцінюють як зв’язок цілком задовільного якості, що вимагає лише деякого звикання, після якого затримки для користувача стають невідчутні. Зазначимо, що у такому вигляді зв’язку рішення IP-телефонії цілком підходять багатьом приложений.

Затримки можна зменшити завдяки наступним трьом чинникам: 1. По-перше, вдосконалюються телефонні сервери (їх розробники бореться з затримками, поліпшуючи алгоритми роботи). 2. По-друге, розвиваються приватні мережі (їхні власники можуть контролювати ширину смуги пропускання і, отже, величини затримки). 3. По-третє, розвивається сама мережу Інтернет — сучасний Інтернет ні вміщує комунікації як реального часу. Хоча відновлення роутеров у світі і організаційні заходи (наприклад, вирішити питання, як і грошах оцінити сервіс вищої якості) знадобиться час, світ Інтернету, незалежно від вищесказаного, рухається дуже й в правильному направлении.

Оцінити якість під час використання різних протоколів стискування можна в різний спосіб. Одне з підходів для таких вимірів — використання суб'єктивних методів. У суб'єктивних методах група людей, зазвичай є досить велика, оцінює якість зв’язку з певної стандартної процедурі. Найвідоміший суб'єктивний метод — це метод спільної думки. У цьому вся методі, якість зв’язку оцінюється групою різні люди, і далі їхню думку усредняется.

Нижче приведено таблиця оцінок, які просили проставити експертів з метою оцінки якості зв’язку. Оцінки могли коливатися від 1 (неприйнятно) до 5 (відмінно — немає дискомфорту при прослушивании).

Качество.

Оцінка МОS.

Високе 4.0 — 5.0.

Стандартне телефонне 3.5 — 4.0.

Прийнятне 3.0 — 3.5.

Синтезований звук 2.5 — 3.0.

На графіці (рис.3) показано оцінка методом спільної думки різних популярних звукових кодер-декодеров. По горизонтальній осі відкладена необхідна ширина каналу передачі промови, вузьке певним кодером, по вертикальної осі - власне оценка.

[pic].

Рис. 3. Залежність якості зв’язку від ширини каналу пропускания.

Словник терминов[3].

Тип обслуговування (TOS), що перепадав іноді ще позначається як DSCP, це сегмент IP-протоколу, дозволяє ідентифікувати тип переданого пакета інформації (мова чи данные).

Протоколи G.XXX. Існує сім стандартних протоколів G. XXX, основі яких здійснюється перетворення промови у цифровій формат. Найпоширеніші такі протоколы: G.711 — передбачає передачу зі швидкістю 64 Кбіт/с (кілобітів на секунду); цей протокол забезпечує найвища якість, але вимагає великої частини спектра смуги пропускания.

G.729 і G.729 — передбачають стиснення промови до 8 Кбіт/с; ці протоколи забезпечують низька значення затримки і якість промови, наближене до якості в операторських мережах. G.729Aце протокол кодування/ декодування, котрий за вмовчанням використовується шлюзовым пристроєм ITG і є кращим для него.

G.723.1 — забезпечує максимальну ступінь стискування промови (5.3 чи 6.3 Кбіт/с; цей протокол прийнято найбільшим числом виготовлювачів оборудования.

Н.323 Найпоширеніший стандарт мультимедійної зв’язку. Компанія Nortel підтримує стандарт Н.323 і відданість забезпечує стик зі шлюзовими пристроями і клієнтськими додатками третіх поставщиков.

Стандарт Media Gateway Control, який раніше називали MGCP, є результат поєднання двох ініціатив, запропонованих компанією Bellcore. MEGACO дозволяє розробляти прості і недорогі устрою. Цей стандарт підтримується усіма шлюзами VoIP компанії Nortel Networks.

Voice Profile Internet Mail — це стандарт передачі повідомлень голосової пошти через мережу Інтернет від однієї системи в іншу, підтримувану компанією Nortel Networks та інші изготовителями.

Монітор — необов’язковий модуль мережі IP-телефонії, подключаемый лише у IP-мережі, використовуваний для віддаленого конфигурирования й підтримки інших пристроїв мережі - шлюзів і диспетчеров.

Биллинговая система — програмний продукт, зазвичай інтегрований і системи IP-телефонії, готовий до обліку, тарифікації, аналізу витрат і виставляння рахунків за телефонні переговоры.

Кодекс — загальний термін, вживаний у цифровому опрацюванні аудіо й відео — алгоритм стискування і відновлення промови. У IP-телефонії найчастіше використовуються кодеки G.723 і G.729. Алгоритми кодеків визначені у стандарті Н.323.

Шлюз — це основна і невід'ємний елемент архітектури IP-телефонії, безпосередньо з'єднує телефонну мережу з мережею IP.

Диспетчер — додаткове пристрій, під'єднане лише у IP-мережі і несучий у собі всю логіку роботи мережі IP-телефонії. Виконує функції аутентифікації і авторизації абонента, розподілу викликів між шлюзами і биллинга.

Інтернет — міжнародне об'єднання мереж, у якому користувачі ПК, за наявності прав доступу, може бути інформацію з будь-якої світової іншого комп’ютера у мережі. Спочатку мережа була розроблено у Агентстві Перспективних Дослідницьких Проектів при американському уряді для військових 1969 року. Раніше мав назву Arpanet. Потім була демилитаризована передав в комерційної експлуатації. Упродовж цього терміну була істотно вдосконалена. Одне з відомих, але з єдиних удосконалень — технологія WWW (World Wide Web), розроблена 1991 року в інституті CERN. Технологія стала настільки успішної, що часто між собою під Інтернет мають на увазі саме WWW.

IP-телефонія — також відома, як Інтернет телефонія чи технологія передачі голосу по IP. Використовує Інтернет протокол в організацію двосторонньої до голосового зв’язку. IP-телефонія передбачає сполуки між телефонами користувачів за наявності відповідних шлюзів з телефонної мережею, і навіть IP терміналами чи IP терміналом і ТФОП.

Провайдер Інтернет-телефонії - оператор, що дає послуги IPтелефонии.

Міжнародний Рада з питань електрозв’язку — міжнародна організація, що займається розробкою стандартів, які у телекомунікації. Зокрема, ITU схвалений стандарт Н.323, що використовується в IP-телефонии.

Система інтерактивного голосового відповіді здійснює функції доступу до удалённой комп’ютерної системи з допомогою голосового меню, вибір опцій у якому здійснюється шляхом набору цифр чи його комбінацій на телефонному апараті. Комп’ютерна система озвучує затребувану інформацію, або збираючи повідомлення з заздалегідь записаних фрагментів, або синтезуючи голосове повідомлення з допомогою перетворення текст-речь.

ТСР/IP — під назвою протоколів Інтернет. ТСР і IP — найвідоміші їх. ТСР гарантує, кожен посланий байт дійде до одержувача без втрат. IP привласнює локальні IP адреси фізичним мережним адресами, забезпечуючи цим адресне простір, з яким працюють маршрутизатори. Також у сімейство протоколів входить протокол Telnet, що дозволяє удалённым терміналам підключатися до удалённым вузлам, система доменної адресації, що дозволяє користувачам адресуватися до вузлам мережі по символьному доменному імені замість цифрового IP-адреси, протокол передачі файлів, що визначає механізм збереження і передачі файлів, і навіть протокол передачі гіпертексту, що дозволяє виробляти міна й передачу інформації на комп’ютери з WEB браузерами.

Комутація пакетів означає організацію сполук шляхом розбивки інформації на пакети, відправки їх за мережі передачі разом з іншими потоками інформації та відновлення вихідної інформації на приймальному кінці. Основне гідність комутації пакетів — ефективність використання каналів з фіксованою і обмеженої смугою. Недолік — неможливість гарантувати якість обслуживания.

Персональний код доступу — унікальний цифровий код для ідентифікації користувача, готовий до авторизації на початку сеансу роботи з шлюзом Интернет-телефонии.

Телефонна мережу загального користування — загальнодоступна телефонний система. У рішеннях IP-телефонії, пропонують сервіс типу дзвінка «телефонтелефон» іноді використовують як мережу доступу до послуг операторів Інтернеттелефонии.

Якість обслуговування — здатність мережі забезпечувати найкраща чеснота для певного виду мережного трафіку з різними пріоритетами і припустимими часом затримки. Зокрема, при передачі голосових повідомлень, IP-пакетам «на голос» можна дозволити пріоритет, що підвищить якість услуги.

Маршрутизатор — пристрій, чи окремих випадках програмне забезпечення за комп’ютером, яка визначає таку точку мережі у бік точки призначення, куди підуть пакети. Зазвичай, шляху до одержувачу, пакети проходять за кілька точок, у яких встановлено маршрутизаторы.

1. Журнал «Мобільні системи» № 12, стор. 10 (грудень 1999).

2. internet.

3. Матеріали серверу Міжнародного Ради з Электросвязи.

———————————- Комп’ютер з підключеним телефоном Сеть Інтернет (Интранет).

IP-шлюз Обычная телефонний сеть Диспетчер шлюз шлюз.