ip-телефония.Вопросы и Ответы 3.

VoIP кодеки (VoIP Codecs)

В 80-х годах произошло переоснащение коммуникационной техники в общественной телефонной сети с аналоговой на цифровую. Это имело различные положительные эффекты. Сигналы стали, например, менее чувствительны к помехам и стало легко возможным их обновление или воспроизведение. Также стало возможным легко изменять эти сигналы для уменьшения ошибок при передаче. Этот метод назвали "Time Division Multiplexing" (TDM).
Коммутационная техника и конечные аппараты оставались ещё пару лет электромеханическими и аналоговыми. При VoIP телефония является исключительно цифровой; мы отсылаем только последовательность единиц и нулей (поток данных). Особое значение уделяется при этом кодекам в конечных аппаратах.

Каждый VoIP-телефон преобразует вначале аналоговую речь с микрофона при помощи A/D-преобразования в цифровой поток. Этот поток данных, в зависимости от кодека, затем при необходимости сжимается и, в завершении, делится на пакеты, которые передаются через IP-сеть.
В ISDN применяется так называемое PCM-кодирование (Pulse Code Modulation) без сжатия и требуемой скоростью 64 kbit/s. Этот кодек является масштабом и отправной точкой для Voice over IP.

Если пропускная способность полосы недостаточна, могут использоваться другие кодеки, которым требуется для передачи скорость до 5,3 kbit/s, к сожалению, не без потери качества речи. Нужно напомнить, что речевые данные содержат избыточную информацию. Её удаление уменьшает требуемую скорость, но ещё не за счёт качества. Если пропускная способность становится ещё меньше, то следует считаться с потерей качества.

Качество разговора (QoS)

В отличии от телефонии в обычной телефонной сети, где каждый слог передается напрямую через заранее подготовленный устойчивый канал, VoIP пересылает речевую информацию в пакетах данных через, например, DSL-соединение. Входящие пакеты собираются вначале в промежуточной памяти (так называемом De-Jitter-Puffer в IP-телефоне) в течение 30-50 миллисекунд и затем выдаются через громкоговорители. Для того чтобы качество разговора было достаточно хорошим, время между передачей и приемом одного пакета данных не должно превышать 150 миллисекунд, чтобы оставаться на уровне качества обычной телефонии. Качество разговора зависит от промежутка времени между отправлением, поступлением, сбором и выдачей данных. Достаточно быстрая передача в сети гарантируется сегодня IP-сетями.

Увеличение приоритета речевых данных помогает при маленьком Upstream

Защищенность от отказов в интернете из-за непрерывного расширения IP-Backbone-сетей различных поставщиков услуг связи сравнима сегодня с обычными телефонными сетями. Отличие заключается только в пакетной передаче речевых данных и общем движении данных.
Через обычное домашнее DSL-соединение передается огромное количество данных, вызванное передачей электронных писем, вызовом интернет-страниц и загрузками файлов. Если одновременно при этом звонить через VoIP, отдельные пакеты данных могут потеряться или могут быть доставлены несвоевременно. Причина этого лежит в Upstream - то есть в ширине исходящего канала используемого DSL-соединения, которая обычно меньше входящего канала (Downstreams). Исходящие данные разговора не могут из-за этого часто обрабатываться в реальном времени. На помощь приходят маршрутизаторы, поддерживающие VoIP, и адаптеры, которые резервируют для передачи речевых данных определенную ширину канала или передают речевые пакеты первоочередно по сравнению с пакетами данных. К таким устройствам относятся, например, FRITZ!Box Fon модели 7050 или 7170 или VoIP-адаптер TA612V фирмы Netgear.

Речевые кодеки для узкополосных каналов

При использовании VoIP в домашних условиях, используется речевой кодек G.711 со скоростью 64 kbit/s. Он передает речевые данные в несжатом виде дальше и предлагает самое высокое качество. Если имеющаяся в наличии ширина канала меньше, например, в гостиницах или при модемном соединении, то специальные кодеки (например, G.723.1, G.726, G.728, G.729) позволяют использовать VoIP-телефонию без ограничений и здесь. Условием, однако, является то, чтобы конечные аппараты на обоих концах поддерживали этот кодек.

Уловка состоит в том, что длинные речевые последовательности собираются и затем сжимаются, частично используя предсказуемость (Prediction). Задержки, возникающие при сжатии, являются несущественными. Переход на уменьшенное количество данных позволяет удерживать качество разговора на уровне DECT- или мобильной связи.

Шум на заднем плане при VoIP желаем

Те, кто пользуются обычной телефонной сетью, привыкли к легкому шуму на заднем плане, который слышим во время пауз и который возникает благодаря электромеханической передаче. При VoIP теоретически отпадает потребность передавать данные во время пауз. Результатом этого была бы полная тишина, которая могла приняться участниками разговора как пропажа соединения. Для того, чтобы показать, что соединение поддерживается, используемые VoIP-устройства симулируют легкий шум, который передается другому участнику (Comfort Noise Generation, CNG).

Качество речи при VoIP ещё не достигло своей вершины. Так называемые Wideband-кодеки позволяют передачу речи в HiFi -качестве. К сожалению, эти кодеки не поддерживаются всеми VoIP-устройствами.

VoIP - безопасность, недостатки, угрозы

Звонки через интернет являются сегодня распространенными. Именно экономия затрат является главным аргументом IP-телефонии. Однако необходимо знать и связанные с этим угрозы. Например, разговоры, ведущиеся через интернет, с технической стороны очень легко прослушиваются. При VoIP происходит, проще говоря, обычный обмен данными, как и при обычном пользовании интернетом. Это означает также одинаковый риск. Пользователи VoIP должны в будущем считаться с появлением созданных специально для интернет-телефонии вирусов.
Также спам может стать для пользователей VoIP проблемой. В IP-телефонии это обозначается „Spam over Internet-Telephony" - SPIT (в переводе с английского - плеваться). Spit является своего рода новой формой автоматического телефонного маркетинга. При этом возможно отправлять голосовые сообщения, управляемые компьютерными системами, каждую минуту на тысячи адресов. Поэтому пользователи Voice over IP не должны удивляться в будущем, если они посреди ночи будут разбужены милым предложением от “нигерийской мафии”. Насколько борьба с этими Spit-сообщениями будет успешной, пока не известно.
Самым большим недостатком VoIP сегодня является все ещё недостаточно развитая техника, из-за чего разговоры передаются с более плохим качеством, чем при обычной телефонии. Для фирм, которым требуется идеальное качество разговора, особенно при контакте со своими клиентами, экономия средств не является определяющей. Использование VoIP в качестве внутренней телефонной сети фирмы, однако, уже используется успешно некоторыми предприятиями. При этом можно предположить, что здесь недостатки качества разговора являются второстепенным фактором.

Наряду с недостатком развития техники, знания об интернет-телефонии распространены ещё недостаточно широко и использование VoIP для многих клиентов представляет собой загадку. Однако это должно измениться в ближайшие годы.
Даже если VoIP кажется технологией будущего, нельзя сейчас оценить в каком направлении движется её развитие. Это отпугивает многих клиентов от изменения своего метода телефонии, клиенты предпочитают наблюдать за развитием.