Telefonie IP

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 4 iulie 2022; verificările necesită 4 modificări .

Telefonia IP (pronunțat „ ip-telephony ”) este o comunicare telefonică folosind protocolul IP . Telefonia IP se referă la un set de protocoale , tehnologii și metode de comunicație care asigură apelarea telefonică tradițională , apelarea și comunicarea vocală bidirecțională , precum și comunicarea video prin Internet sau orice alte rețele IP. Semnalul este transmis digital printr-un canal de comunicație și, de regulă, este convertit ( comprimat ) înainte de transmitere pentru a elimina redundanța informațiilor și a reduce sarcina rețelei de transmisie a datelor .

Tipuri de telefonie IP

  1. Comunicarea se realizează între computere cu software adecvat (de exemplu , telefoane software ), care sunt conectate prin Internet sau altă rețea de calculatoare la un server care efectuează comutarea apelurilor . Sunt posibile și apeluri către rețeaua de telefonie publică (PSTN) , caz în care serverul găsește un server proxy (cu gateway-uri integrate ) al rețelei telefonice în care se află abonatul dorit (de exemplu, un utilizator Skype ).
  2. Un abonat care are un set telefonic conectat la PSTN sună la numărul de telefon al furnizorului de telefonie IP, este autentificat printr-un cod PIN și formează numărul de care are nevoie. Serverul proxy (cu un gateway integrat) al furnizorului găsește un server proxy pe Internet, conectat prin gateway la rețeaua de telefonie în care se află abonatul dorit și se conectează la acesta. Datorită faptului că o conversație la distanță nu are loc prin canale telefonice, ci prin transmiterea traficului de internet , costul unui astfel de apel este mult mai mic.
  3. Un abonat care are un telefon IP cu un gateway VoIP integrat este conectat prin Internet direct la serverul proxy al furnizorului său de telefonie IP, care, folosind numărul de telefon format, caută pe Internet serverul proxy corespunzător și se conectează la acesta. Acesta, la rândul său, prin gateway, este conectat la PSTN, unde se află abonatul dorit. Când apelați înapoi , Filiala automată stabilește că numărul aparține telefonului IP și îl trimite către serverul proxy PSTN, care se conectează la serverul proxy al furnizorului de telefonie IP corespunzător, iar acesta din urmă trimite un apel către abonatul său. Conform acestei scheme, de exemplu, apelurile merg către numere cu cod DEF 800 conectate prin telefonie IP. Numărul de abonați la telefonie IP este similar cu cele obișnuite. În loc de un telefon IP, puteți utiliza un gateway VoIP cu un telefon obișnuit conectat la acesta.
  4. Rețeaua de telefonie a unei întreprinderi sau a unei companii de telecomunicații ( operator de telecomunicații ) este construită pe baza unei rețele de calculatoare IP folosind un softswitch , IP-PBX sau PBX virtual . În cadrul acestei rețele de telefonie, utilizatorii comunică folosind tehnologia de telefonie IP, controlul fiind efectuat de un server VoIP. Conectarea la PSTN înseamnă interacțiunea printr-un gateway VoIP sau direct cu un alt softswitch sau IP PBX printr-o rețea de date (inclusiv, de exemplu, prin Internet).

Telefonie IP sau VoIP?

Telefonia IP folosește tehnologia mai generală VoIP ( Voice over IP ) pentru a organiza comunicația bidirecțională .  Tehnologia VoIP implică în general toate opțiunile de transmitere a vocii prin IP, inclusiv cele care nu au nimic de-a face cu telefonia și comunicarea umană. De exemplu, tehnologia VoIP este folosită pentru a transmite sunetul în sistemele de supraveghere video IP , în sistemele de adresare publică , atunci când difuzați webinarii , când vizionați filme online etc.

Aplicarea telefoniei IP

Comunicarea vocală și video prin rețele de calculatoare a devenit populară în întreaga lume de la sfârșitul secolului al XX-lea (ultimul deceniu) și este acum utilizată pe scară largă atât de utilizatorii privați, cât și în sectorul corporativ, precum și de agențiile guvernamentale. Utilizarea sistemelor de telefonie IP permite companiilor - operatorilor de telecomunicații să reducă semnificativ costul apelurilor (în special cele internaționale) și să integreze telefonia cu serviciile de Internet , să ofere servicii inteligente.

Funcționalitate

Telefonia IP implementează sarcini și soluții care ar fi fie mai costisitoare, fie mult mai dificil de implementat folosind tehnologia rețelelor de telefonie publică .

Exemple:

sunt furnizate mult mai ușor (uneori direct pe terminalul utilizatorului) și, prin urmare, adesea gratuit, în timp ce în companiile tradiționale de telecomunicații aceste caracteristici necesită utilizarea unor echipamente și tehnologii suplimentare și sunt de obicei facturate ca un serviciu suplimentar.

În plus: capacitatea de a conecta numere directe în orice țară din lume ( DID ).

Numere de mobil

Portabilitatea numerelor de telefon ( ing.  Portabilitatea numărului de telefon mobil , MNP sau English  Local Number Portability , LNP) este un serviciu care permite utilizatorilor săi să păstreze un număr de telefon existent atunci când se mută de la un operator de telefonie mobilă la altul. Posibilitatea de a porta numerele de telefon depinde de legislația unei anumite țări. Serviciul MNP/LNP are impactul său asupra utilizării comerciale a telefoniei IP de către operatorii de tranzit. Apelul vocal care a venit prin canalul de telefonie IP este direcționat către telefonul mobil al operatorului mobil tradițional.

Costul minim al unui apel

Costul unui apel în telefonia IP este determinat de așa-numitul „ Least Cost Routing System” (LCR), care se bazează pe faptul că destinația fiecărui apel telefonic este verificată de îndată ce este efectuat în cadrul rețelei, care oferă consumatorului cel mai mic preț.

Având în vedere compatibilitatea cu numerele GSM care este acum larg răspândită, furnizorii de sisteme de rutare a apelurilor LCR nu se mai pot baza pe utilizarea unui prefix numeric pentru a determina cum să redirecționeze (ruta) un apel. În schimb, ei trebuie să cunoască numele real al rețelei operatorului de telefonie mobilă pentru fiecare apel pentru a-l direcționa.

Prin urmare, telefonia IP este necesară și pentru a gestiona compatibilitatea cu numărul de telefon mobil MNP la rutarea unui apel vocal. În țările fără o bază de date centrală, cum ar fi Marea Britanie, poate fi uneori necesară interogarea rețelei GSM despre rețeaua (operator) căreia îi aparține un anumit telefon mobil. Pe măsură ce telefonia IP începe să câștige amploare pe piața întreprinderilor prin utilizarea caracteristicilor sistemului cu cost minim de rutare a apelurilor, este necesar să se asigure un anumit nivel de fiabilitate în gestionarea apelurilor.

Sunt necesare verificări de compatibilitate a numărului de telefon mobil MNP pentru a se asigura că calitatea serviciului va fi cea așteptată; Efectuând verificări de compatibilitate a numărului de telefon mobil înainte ca apelul să fie direcționat și, astfel, asigurându-se că apelul vocal ajunge efectiv la destinația dorită, companiile VoIP oferă companiilor lor clienți (consumatorilor) garanția că vor găsi un furnizor de servicii de telefonie IP. Furnizorul de servicii de pager Internet înregistrat în Marea Britanie Tyntec oferă serviciul Voice Network Query, un serviciu care permite atât operatorilor tradiționali de voce, cât și operatorilor VoIP să trimită o interogare către rețeaua GSM. , o interogare care vizează găsirea rețelei de domiciliu pentru numărul portat.

Numere de urgență

Din cauza proprietăților inerente ale tehnologiei IP în sine, este dificil să localizați un utilizator. Apelurile către numerele de urgență nu pot fi direcționate cu ușurință (redirecționate) către un centru de apeluri din apropiere (important pentru primii respondenți). Uneori, aceste sisteme pot direcționa apeluri de urgență pe net către linii telefonice care nu sunt de urgență în locația corectă.

ID apelant

Asistența pentru serviciul de identificare a apelantului poate varia între furnizori, deși majoritatea Furnizorii VoIP oferă un serviciu de „identificare a apelantului (ID apelantului)” cu un nume pentru apelurile efectuate. Când un apel ajunge la un număr de rețea locală de la un furnizor VoIP, serviciul ID apelant nu este acceptat .

În unele cazuri, furnizorii de VoIP pot permite unui apelant să uzurpare identitatea unui ID de apelant care nu este propriu, permițând eventual afișarea unui ID care nu este de fapt numărul apelantului. Hardware-ul și software-ul VoIP comercial facilitează de obicei schimbarea informațiilor de identificare a apelantului. Deși acest serviciu poate oferi o mare marjă de manevră (vezi și DID și DOD ), el permite și abuzul.

Cazurile de înlocuire rău intenționată a ID-ului apelantului de către furnizor sunt reglementate de lege.

Servicii suplimentare

Echipamentele pentru furnizarea de telefonie IP vă permit să implementați caracteristici suplimentare, atât disponibile în rețelele telefonice convenționale, cât și în cele specifice, posibile numai prin utilizarea software-ului și integrarea cu rețelele de calculatoare.

Acestea includ: înlocuirea bipurilor pentru controlul soneriei , mesageria vocală , înregistrarea conversațiilor și multe altele, destinate atât persoanelor fizice, cât și abonaților rețelelor telefonice interne ale organizațiilor, comunicații corporative.

Pachetul de servicii oferit de operatorii de telecomunicații pentru rețelele de telefonie ale organizațiilor se numește de obicei IP-Centrex sau PBX virtual .

Serviciul FMC permite utilizatorilor aceleiași organizații să ofere posibilitatea de a utiliza telefoane mobile și telefoane IP fixe, telefoane analogice (printr-un gateway VoIP) și telefoane soft ca dispozitive telefonice cu extensii de rețea telefonică.

Serviciul de fax virtual face posibilă, pe de o parte, trimiterea unui document electronic sau a unei imagini sub forma unui mesaj fax și, pe de altă parte, primirea unui mesaj fax primit sub forma unei imagini (inclusiv trimiterea automată). către e-mailul utilizatorului).

Hardware și software

Pentru implementarea funcțiilor de telefonie IP, la stabilirea unei conexiuni, se folosesc echipamente și software eterogene. Echipamentul sau software-ul client este utilizat de utilizatorul final pentru a se conecta la un alt dispozitiv client (program), sau la un server de telefonie IP, IP PBX prin orice rețea de calculatoare. În cazul utilizării standardelor și protocoalelor deschise, aplicațiile și dispozitivele de la diferiți producători pot interacționa.

Hardware client

Tehnologia WebRTC a făcut posibilă utilizarea oricărui browser web modern pe orice PC ca softphone. Utilizarea softphone-urilor pe dispozitivele mobile cu acces la Internet a condus la apariția termenului de „ telefonie IP mobilă ” (VoIP mobil, mVoIP).


Recent[ când? ] există tendința de a utiliza funcții VoIP în sistemele de casă inteligentă pentru monitorizarea audio și video de la distanță. Ca urmare, au apărut interfoanele IP și diverse camere de supraveghere video cu funcții VoIP, permițând proprietarului să primească automat un apel de intrare către un număr prestabilit atunci când are loc un eveniment important sau, dimpotrivă, pentru a permite proprietarului să efectueze un apel către un număr special și controlați sistemul folosind un ton de apelare ca în meniul vocal .

Echipamente server ( IP-PBX ) și echipamente de acces

Pentru a lucra într-o rețea complexă cu un număr mare de utilizatori, este necesar un comutator centralizat - un dispozitiv sau un program care implementează funcționalitatea unui central telefonic automat într-o rețea IP, un server VoIP . Serverele de telefonie IP includ:

Există și gateway-uri de streaming - dispozitive care vă permit să conectați o centrală telefonică analogică sau digitală la un alt IP-PBX prin intermediul unei rețele de calculatoare și să implementați funcția de conversie.

Protocoale

Protocoalele asigură înregistrarea unui dispozitiv client ( gateway , terminal sau telefon IP ) cu un server sau un așa-numit provider gatekeeper , redirecționarea apelurilor și/sau a apelurilor, stabilirea conexiunii vocale sau video, transferul numelui și/sau numărului unui abonat. Următoarele protocoale sunt în prezent utilizate pe scară largă:

Codificarea vorbirii

Pentru a transmite vocea printr-o rețea IP, o voce umană este digitalizată folosind modularea codului de impulsuri , comprimată (codificată) și împărțită în pachete. Pe partea de recepție, are loc procedura inversă - datele sunt extrase din pachete, decodificate și convertite înapoi într-un semnal analogic .

Codificarea introduce o întârziere suplimentară de ordinul 15-45 ms, care apare din următoarele motive:

O întârziere similară apare la decodificarea vorbirii pe cealaltă parte.

Întârzierea codecului trebuie luată în considerare atunci când se calculează întârzierile de la capăt la capăt (vezi mai sus ). În plus, algoritmii complecși de codare/decodare necesită resurse de calcul mai serioase ale sistemului.

Analiza calității transmiterii datelor de vorbire pe Internet efectuată de diferite grupuri de cercetare arată că principala sursă de distorsiune, reducere a calității și inteligibilității vorbirii sintetizate este întreruperea fluxului de date vorbirii cauzată de:

Acest lucru necesită rezolvarea problemei de optimizare a întârzierilor rețelei și crearea de algoritmi de compresie a vorbirii care să fie rezistenți la pierderea pachetelor (recuperarea pachetelor pierdute).

Codec -uri

Algoritmii utilizați pentru compresia vocii în timpul transmisiei printr-o rețea IP sunt destul de diverși. Unele practic nu comprimă vocea, lăsând-o la nivelul de modulare a codului de impuls (adică 64 kilobiți / s), alte codecuri vă permit să comprimați fluxul vocal digital de 8 sau mai multe ori datorită algoritmilor de codare eficienți. Există multe codecuri gratuite bune care nu necesită o licență pentru utilizare. Pentru alții, este necesar să se obțină certificarea de licențiere corespunzătoare între producătorul de hardware (software) și autorii metodei de compresie.

Deschis:

Proprietate:

Caracteristici comparative ale codecurilor VoIP: [1]

codec Sarcina utilă a pachetului
, octeți		 Rata de transfer,
kbps		 Întârziere algoritmică
, milisecunde		 Flux ocupat, kbps
pachete IP cadre Ethernet
G.711 160 64 douăzeci 78 80
G.723.1(6.3) 24 6.3 37,5 6.9 17.1
G.723.1(5.3) douăzeci 5.3 37,5 5.9 16
G.726-32 160 32 douăzeci 32.8 42.7
G.726-24 160 24 douăzeci 24.8 34.7
G.726-16 160 16 douăzeci 16.8 26.7
G.729(8) douăzeci opt 25 8.8 18.7
G.729(6.4) 16 6.4 25 7.2 17.1

Optimizarea latenței rețelei și reducerea încărcării

Principalele avantaje ale telefoniei IP sunt reducerea cerințelor de lățime de bandă, care este asigurată prin luarea în considerare a caracteristicilor statistice ale traficului vocal:

În același timp, întârzierile de pachete în rețea sunt critice pentru telefonia IP, deși tehnologia are o anumită toleranță (stabilitate) la pierderea pachetelor individuale. Astfel, pierderea de până la 5% din pachete nu duce la o deteriorare a inteligibilității vorbirii.

La transmiterea traficului telefonic folosind tehnologia IP, cerințele stricte ale standardului TL9000 pentru calitatea serviciilor, care caracterizează:

  1. calitatea stabilirii conexiunii, determinată în principal de viteza de stabilire a conexiunii,
  2. calitatea conexiunii, măsurată prin întârzieri end-to-end (percepute de utilizator) și calitatea vorbirii percepută.

Întârzierea totală acceptabilă conform standardului nu este mai mare de 250 ms [2] . Cauzele întârzierilor în transmiterea datelor de voce printr-o rețea IP sunt în mare măsură legate de particularitățile transportului de pachete. Protocolul TCP oferă control asupra livrării pachetelor, cu toate acestea, este suficient de lent și, prin urmare, nu este utilizat pentru transmisia vocală . UDP trimite rapid pachete, cu toate acestea, recuperarea datelor pierdute nu este garantată, ceea ce duce la pierderea unor părți ale conversației atunci când sunetul este restaurat (re-transformat). Probleme considerabile sunt aduse de jitter (abateri în perioada de sosire-recepție a pachetelor), care apare la transmiterea printr-un număr mare de noduri dintr-o rețea IP încărcată. Lățimea de bandă a rețelei insuficient de mare (de exemplu, cu încărcare simultană de către mai mulți utilizatori) afectează serios nu numai întârzierile (adică creșterea jitterului), dar duce și la pierderi mari de pachete.

Pentru rezolvarea unor astfel de probleme se propune un set de măsuri [2] :

Securitatea conexiunii

Multe implementări de telefonie IP pentru consumatori nu acceptă criptarea criptografică, în ciuda faptului că a avea o conexiune telefonică sigură este mult mai ușor de implementat cu tehnologia IP decât cu liniile telefonice tradiționale. Drept urmare, folosind un analizor de trafic, este relativ ușor să stabiliți ascultarea apelurilor IP și, cu unele trucuri, chiar să le schimbați conținutul [3] [4] .

Un intrus care utilizează un sniffer de pachete de rețea are capacitatea de a intercepta apeluri IP dacă utilizatorul nu se află într-o rețea virtuală VPN securizată [5] . Această vulnerabilitate de securitate ar putea duce la atacuri de blocare (denial of service) asupra unui utilizator sau a unei persoane al cărui număr aparține aceleiași rețele. Aceste refuzuri de serviciu pot distruge complet rețeaua de telefonie, încărcând-o cu trafic de gunoi și creând un semnal de ocupat constant și crescând numărul deconectărilor abonaților [6] .

Cu toate acestea, această problemă se aplică și telefoniei tradiționale, deoarece metodele de comunicare absolut sigure nu există [3] [6] [7] .

Consumatorii își pot securiza rețeaua limitând accesul la VLAN-ul de date, ascunzându-și rețeaua de voce de utilizatori. Dacă consumatorul menține un Gateway Gateway controlat cu acces sigur și configurat corespunzător, acesta va fi ferit de majoritatea atacurilor hackerilor. Există software gratuit precum Wireshark care facilitează analiza traficului conversațiilor IP [8] .

Unii vânzători folosesc compresia pentru a face interceptarea mai dificilă. Se crede că adevărata securitate a rețelei necesită criptare criptografică completă și autentificare criptografică. Totuși, după unii parametri, telefonia IP o depășește pe cea tradițională din punct de vedere al securității [6] .

Actualul standard de securitate SRTP și noul protocol ZRTP sunt disponibile pe unele modele de telefoane IP ( Cisco , Yealink SNOM , etc.), adaptoare telefonice analogice (Adaptoare telefonice analogice, ATA), gateway-uri , precum și pe diverse softphone -uri . Puteți utiliza IPsec pentru a securiza VoIP P2P folosind criptare oportunistă. Skype nu folosește SRTP, dar folosește un sistem de criptare care este transparent pentru furnizorul Skype [3] .

Soluția Voice VPN (care este o combinație de tehnologie VoIP și VPN) oferă posibilitatea de a crea o conexiune vocală sigură pentru rețelele VoIP din cadrul unei companii prin aplicarea criptării IPSec fluxului de date vocale digitizate.

De asemenea, este posibilă criptarea și anonimizarea pe mai multe niveluri a întregului trafic VoIP (voce, video, informații despre servicii etc.) folosind rețeaua I2P .

Statistici de trafic

Orice conexiune VoIP are o serie de parametri care sunt în general acceptați ca indicatori precisi ai calității conexiunii. În plus, majoritatea operatorilor de telefonie IP existenți, atunci când oferă servicii, vă permit chiar să alegeți nodul prin care va trece apelul, nu numai ghidat de preț, ci și de parametrii statistici suplimentari care caracterizează calitatea comunicației:

Uneori , operatorii de telecomunicații folosesc și alți parametri statistici pentru a estima direcția: încărcare în erlangs , întârziere post-dial (PDD), procent de pierdere a pachetelor ( QoS ), creștere maximă a apelurilor pe secundă (Apeluri pe secundă, CPS).

Stația/serverul de telefonie IP înregistrează informații detaliate despre fiecare apel specific sub formă de înregistrări CDR (înregistrări detaliate ale apelurilor). Fiecare intrare conține numărul apelantului (numărul A) și al apelatului (numărul B), abonații, adresele IP (sau nume de domeniu), ora și durata apelului, precum și motivul inițiatorului și al încheierii . Înregistrările detaliate ale apelurilor ( Call Detail Record ) sunt adesea încărcate în sistemul de facturare pentru analiza și blocarea ulterioară a contului apelantului dacă este necesară autorizarea apelurilor ( RADIUS ). Această metodă de verificare este de obicei tipică pentru sistemele de plată postplătită .

Contabilitatea online este folosită și în facturare prin procedura Contabilitate în protocolul RADIUS , ceea ce este convenabil în sistemele de plată preplătită .

Vezi și

Porturi Alte

Note

  1. ↑ Vezi: Capitolul 2. Aplicații vocale ale rețelelor multiservicii // Alexander Filimonov. Construirea de rețele Ethernet multiservicii. BHV-Petersburg , 2007. ISBN 978-5-9775-0007-4
  2. ↑ 1 2 Skusnov Alexandru. „Boli cronice” VoIP (Adobe Flash). Zilele deciziei. Arhivat din original pe 19 ianuarie 2012. (prezentare, 16 min)
  3. ↑ 1 2 3 Berndt Butner. Securitate VoIP: noi provocări (legatură moartă) (17 noiembrie 2005). Data accesului: 27 ianuarie 2013. Arhivat din original la 8 septembrie 2011. 
  4. ↑ Atacul la VoIP: Eavesdropping (downlink) . Arhivat din original la 30 martie 2012. 
  5. ↑ Atacul la VoIP: Interceptare (link descendent) . Consultat la 7 septembrie 2006. Arhivat din original pe 3 aprilie 2008. 
  6. ↑ 1 2 3 VoIP este mai sigur decât telefonia convențională . NAG LLC (1 aprilie 2006). Arhivat din original la 1 februarie 2013.
  7. ↑ ‌ . MFI Soft. Arhivat din original la 1 februarie 2013.  — Garda — sistem corporativ de control al traficului
  8. ↑ Monitorizare VoIP  (engleză)  (link inaccesibil) . infoworld . Rețeaua IDG (31 iulie 2008). Data accesului: 27 ianuarie 2013. Arhivat din original la 22 aprilie 2009.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
 Software de telefonie IP
Protocoale
Software client
Software de server
Servicii web
comparaţie
 Comunicare mediată de computer
Conferință asincronă
Conferință sincronă
Publicaţii