Передача голоса по IP

редактировать
Методы доставки голосовой связи и мультимедиа по IP-сетям

Протокол передачи голоса по Интернету (VoIP ), также называемый IP-телефонией, представляет собой метод и группу технологий для доставки сеансов голосовой связи и мультимедийных по Интернет-протоколу (IP) сети, такие как Интернет. Термины Интернет-телефония, широкополосная телефония и широкополосная телефонная связь конкретно к предоставлению услуг связи (голос, факс, SMS, голосовые сообщения) через общедоступный Интернет, а не через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN), а также известную как обычная старая телефонная служба (POTS).

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Произношение
  • 3 Протоколы
  • 4 Принятие
    • 4.1 Потребительский рынок
    • 4.2 Провайдеры PSTN и мобильных сетей
    • 4.3 Корпоративное использование
  • 5 Доставка Доставка Механизмы
    • 5.1 Хостинговые системы VoIP
    • 5.2 Частные системы VoIP
  • 6 Качество обслуживания
    • 6.1 DSL и ATM
    • 6.2 Уровень 2
  • 7 Показатели производительности
  • 8 Интеграция PSTN
    • 8.1 Переносимость номера
    • 8.2 Экстренные вызовы
  • 9 Поддержка факса
  • 10 Требования к питанию
  • 11
  • 12 Идентификатор вызывающего абонента
  • 13 Совместимость со Безопасность слуховыми аппаратами
  • 14 Эксплуатационные расходы
  • 15 Нормативные требования и юридические вопросы
    • 15.1 Канада
    • 15.2 Европейский Союз
    • 15,3 Арабские государства ССЗ
      • 15.3.1 Оман
      • 15.3.2 Саудовская Аравия
      • 15.3.3 Объединенные Арабские Эмираты
    • 15,4 Индия
    • 15,5 Южная Корея
    • 15,6 США
  • 16 История
    • 16,1 Основные этапы развития
  • 1 7 См. Также
  • 18 Примечания
  • 19 Ссылки
  • 20 Внешние ссылки

Обзор

Шаги и принципы, связанные с инициированием телефонных вызовов VoIP, аналогичным традиционным Это стандартная цифровая телефония и включает в себя сигнализацию, настройку канала, оцифровку аналоговых речевых сигналов и кодирование. Вместо передачи по сети с коммутацией каналов цифровая информация пакетируется, и передача происходит в виде IP-пакетов по сети с коммутацией пакетов. Они передают медиапотоки с помощью специальных протоколов доставки мультимедиа, с помощью которых кодируют аудио и видео с и видеокодеков. Существуют различные кодеки, которые оптимизируют работу в зависимости от приложений и пропускной способности сети; Некоторые полагаются на узкополосную и сжатую речь, в то время как другие стереокодеки с высокой точностью воспроизведения.

Наиболее широко стандарты кодирования речи в VoIP на основе кодирования с линейным предсказанием (LPC) и модифицированном дискретном косинусном преобразовании (MDCT) методы сжатия. Популярные кодеки включают в себя основанный на MDCT AAC-LD (используется в FaceTime ), основанный на LPC / MDCT Opus (используется в WhatsApp ), основанные на LPC SILK (используется в Skype ), μ-law и A-law версии G. 711, G.722 и голосовой кодек с открытым исходным кодом, известный как iLBC, кодек, который использует только 8 кбит / с в каждую сторону называется G.729.

Первые поставщики услуг передачи голоса по IP использовали бизнес-модели и предлагали технические решения, отражающие энергию унаследованной телефонной сети. Провайд второго поколения, такие как Skype, построили закрытые сети для базовых пользователей, предлагая бесплатные звонки и удобство, взимая плату за доступ к другим сетям, таким как PSTN. Это ограничивало свободу пользователей сочетать стороннее оборудование и программное обеспечение. Провайдеры третьего поколения, такие как Google Talk, приняли концепцию федеративного VoIP. Эти решения обычно позволяют динамическое соединение между пользователями в любых двух доменах Интернета, когда пользователь желает позвонить.

Помимо телефонов VoIP, VoIP также пользуется услугами многих компьютеров и других устройств доступа в Интернет. Звонки и текстовые SMS-сообщения можно отправлять через Wi-Fi или сеть мобильной передачи данных оператора связи. VoIP обеспечивает объединение всех коммуникационных технологий с использованием единой системы унифицированных коммуникаций.

Произношение

VoIP по-разному произносится как инициализм, V-O-I-P или как акроним / ˈvɔɪp / (войп), как в голосе. Иногда используются полные слова, передача голоса по Интернет-протоколу или передача голоса по IP.

Протоколы

Голосовая связь по IP была реализована с собственными протоколами и протоколами, основанными на открытых стандартах в таких приложениях, как телефоны VoIP, мобильные приложения и связь через Интернет.

Для реализации связи по IP-протоколу необходимы различные функции. Некоторые протоколы исполняют несколько функций. Эти функции включают в себя:

  • Сеть и транспорт - создание надежной передачи по ненадежным протоколам, что может быть получено включение и повторную передачу данных, которые не были получены.
  • Управление сеансом - Создание и управление сеанс (иногда обозначаемый просто как «вызов»), который представляет собой соединение между двумя или более одноранговыми узлами, обеспечивающее контекст для дальнейшего взаимодействия.
  • Сигнализация - объявление о регистрации (объявление о рекламе и контактной информации) и обнаружение (их обнаружение кого-либо и получение контактной информации), набор номера (включая сообщение о ходе вызова ), возможности согласования и управление вызовом (например, удержание, отключение звука, перевод / переадресация, набор клавиш DTMF во время вызова [например, для взаимодействия с автоматическим оператором или IVR ] и т. д.)
  • Описание медиа - определение типа медиа для отправки (аудио, видео и т. Д.)), Как его кодировать / декодировать и как отправлять / получать (IP-адреса, порты и т. Д.).
  • Мультимедиа - передача фактических мультимедийных данных в вызове, таких как аудио, видео, текстовые сообщения, файлы и т. д.
  • Качество обслуживания - предоставление внеполосного контента или отзывы о носителях, таких как синхронизация, статистика и т. д.
  • Безопасность - реализация контроля доступа, проверка личности других участников (компьютеров или людей) и шифрование данных для защиты мультимедийного содержимого и управляющих сообщений.

Протоколы VoIP включают:

Принятие

Потребительский рынок

Пример жилой сети, включая VoIP

Услуги VoIP для массового рынка используют существующий широкополосный доступ в Интернет, с помощью которого абоненты размещают и получают телефонные звонки во многом так же, как через PSTN. Телефонные компании с полным набором услуг VoIP предоставляет услуги для входящих и исходящих вызовов с помощью прямого набора для набора. Многие предоставят безлимитные звонки внутри страны, а иногда и международные звонки за фиксированную абонентскую плату. Телефонные звонки между абонентами одного и того же провайдера обычно бесплатны, когда фиксированная плата недоступна.

Телефон VoIP необходим для подключения к провайдеру услуг VoIP. Это может быть реализовано использование технологий:

  • Выделенные телефоны VoIP подключаются к IP-сети с использованием таких технологий, как проводной Ethernet или Wi-Fi. Они обычно разрабатываются в стиле цифровых бизнес-телефонов.
  • Аналоговый телефонный адаптер подключается к сети и реализует электронику и прошивку для управления обычным аналоговым телефоном, подключенным через модульный телефон. Джек. Некоторые интернет-шлюзы и кабельные режимы имеют эту домашнюю функцию. Прикладное программное обеспечение
  • Программный телефон, установленное на подключенном к сети компьютере, оборудованном микрофоном и динамиком или гарнитурой. Приложение обычно пользователю предоставляет панель набора номера и поле для управления приложением с помощью щелчков мыши или ввода с помощью клавиатуры.

Поставщики PSTN и мобильных сетей

Поставщики телекоммуникационных услуг все чаще используют VoIP-телефонию поверх выделенные и общедоступные IP-сети в качестве транзитной сети для соединения коммутационных центров и для взаимодействия с другими поставщиками телефонных сетей; это часто называют обратным рейсом IP.

Смартфоны могут иметь SIP-клиенты, встроенные в прошивку или доступные приложения.

Корпоративное использование

Из-за эффективности использования пропускной способности через затратам, технологиям VoIP, предприятия переходят с медных телефонных систем на системы VoIP, чтобы снизить ежемесячные расходы на телефонную. В 2008 году 80% всех новых линий частных телефонных станций (PBX), услуг на международном уровне, были VoIP. Например, в США Администрация социальных сетей переводит свои полевые офисы с 63000 сотрудников с телефонными системами на инфраструктуру VoIP, переносимую через существующую сеть передачи.

VoIP позволяет и то, и другое. голосовая связь и передача данных в одной сети, что может снизить затраты на инфраструктуру. Цены на расширения на VoIP ниже, чем на АТС и ключевые системы. Коммутаторы VoIP могут работать на стандартном оборудовании, таком как персональные компьютеры. Эти устройства полагаются не на закрытые архитектуры, а на стандартные интерфейсы. Устройства VoIP имеют простые, интуитивно понятные пользовательские интерфейсы, поэтому пользователи могут часто вносить простые изменения в конфигурацию системы. Двухрежимные телефоны позволяют пользователям продолжать разговор при перемещении между внешней сотовой службой и внутренней сетью Wi-Fi, так что больше нет необходимости носить с собой как настольный, так и мобильный телефон. Техническое обслуживание становится проще, поскольку требуется устройств, которые нужно контролировать.

Решения VoIP, предназначенные для предприятий, превратились в услуги унифицированных коммуникаций, которые обрабатывают все коммуникации - телефонные звонки, факсы, голосовую почту, электронную почту, веб-конференции и многое другое - в виде отдельных устройств, которые могут быть доставлены любыми средствами и на любой телефон, включая мобильные. В этом пространстве работают два типа поставщиков услуг: один из них ориентирован на VoIP для средних и крупных предприятий, другой нацелен на рынке малого и среднего бизнеса (SMB).

Skype, который изначально продавался сам по себе как для друзей, начал обслуживать приложения, используя бесплатные соединения между любыми пользователями в сети Skype и подключаясь к обычным телефонам PSTN и обратно за плату.

Механизмы доставки

Предоставление систем VoIP-телефонии для организаций или отдельных пользователей можно разделить на два основных метода доставки: частные или локальные решения или решения на внешнеминге, предоставляемые сторонними поставщиками.. Методы доставки больше похожи на классическую модель развертывания УАТС для подключения офиса к локальным сетям PSTN.

Хотя по-прежнему существует множество вариантов частных локальных VoIP, более широко системно смещается в сторону «облачных» или размещенных »решений VoIP. Размещенные системы также, как правило, лучше подходят для небольших или личных развертываний VoIP, где частная система может оказаться нежизнеспособной для этих сценариев.

Хостинговые системы VoIP

Как и в случае с любым другим решением SaaS (программное обеспечение услуги), «размещенные» или «облачные» решения VoIP, включающий поставщика или оператора связи, размещающий необходимую телефонную систему в качестве решения в собственной инфраструктуре.

Обычно это один или несколько центров обработки данных, имеющее географическое значение для конечного пользователя (ей) системы. Эта инфраструктура является внешней по отношению к пользователю системы, ее развертывает и обслуживает поставщик услуг.

Конечные точки, такие как телефоны VoIP или приложения софтфона (приложения, работающие на компьютере или мобильном устройстве), поэтому будут подключаться к службе VoIP удаленно. Эти соединения обычно осуществляются через общедоступные интернет-каналы, такие как локальная фиксированная сеть WAN или услуги оператора мобильной связи (например, 4G).

Частные системы VoIP

В случае частной системы VoIP сама основная телефонная система используется в частной инфраструктуре организации конечного пользователя. Обычно система развертывается локально на сайте, находящемся под прямым контролем организации. Это может преимущество с точки зрения контроля качества обслуживания (см. Ниже), масштабируемости затрат и безопасности конфиденциальности и безопасности коммуникационного трафика. Однако ответственность за обеспечение того, чтобы система VoIP оставалась работоспособной и отказоустойчивой, в основном возлагается на организацию конечного пользователя. Это не относится к размещенным решениям VoIP.

Частные системы VoIP могут быть физическими аппаратными УАТС, объединенными с другой инфраструктурой, или они могут быть развернуты как программные приложения. Как правило, последние два варианта будут представлены в виде отдельного виртуализированного устройства. Однако в некоторых системах развертывания инфраструктуры «голого железа» или на устройствах IoT. С помощью некоторых решений, таких как 3CX, компании могут попытаться объединить преимущества размещенных и частных локальных систем, реализовав собственное частное решение, но во внешней среде. Примеры использования общедоступных служб обработки данных или частное облако.

Для локальных систем локальные конечные точки в одном и том же месте обычно подключаются напрямую через LAN. Для удаленных и внешних конечных точек доступные варианты подключения отражают варианты размещенных или облачных решений VoIP.

трафик VoIP в локальных системах. Примеры включают персональную VPN, межсайтовую VPN, частные сети, такие как MPLS и SD-WAN, или через частные SBC (пограничные контроллеры сеансов). Хотя существуют исключения и частные варианты пиринга, обычно такие частные методы подключения провайдерами Хостинг или Cloud VoIP редко.

Качество обслуживания

Связь в IP-сети воспринимается как менее надежная по сравнению с телефонной сетью общего пользования с коммутацией каналов, поскольку она не обеспечивает сетевой механизм, гарантирующий, что пакеты данных не теряются, а доставляются в последовательном порядке. Это оптимальная сеть без фундаментальных гарантий качества обслуживания (QoS). Голос и все другие данные передаются пакетами по IP-сетям с фиксированной максимальной пропускной способностью. Эта система может быть уязвимой при наличии перегрузки, чем от системы с коммутацией каналов ; Система с коммутацией каналов с недостаточной пропускной способностью будет отказываться от новых соединений при этом оставаясь без ухудшения качества данных в реальном времени, таких как телефонные разговоры в сетях с коммутацией пакетов, резко ухудшается. Следовательно, реализация VoIP может столкнуться с проблемами с задержкой , потерей пакетов и дрожанием.

По умолчанию сетевые маршрутизаторы обрабатывают трафик в порядке очереди. Фиксированные задержки не могут контролироваться, поскольку они вызваны физическими расстояниями, которые проходят пакеты. Они особенно проблематичны, когда задействованы спутниковые каналы из-за большого расстояния до геостационарного спутника и обратно; типичные задержки составляют 400–600 мс. Задержку можно минимизировать, пометив голосовые пакеты как чувствительные к задержке с помощью методов QoS, таких как DiffServ.

Сетевые маршрутизаторы на каналх с большим объемом трафика, вызывающие задержку, превышающую допустимые пороги для VoIP. Чрезмерная нагрузка на канал может вызвать перегрузку и связанную с этим задержку постановки в очередь и потерю пакетов. Это сигнализирует транспортному протоколу, например TCP, о необходимости снизить скорость передачи для уменьшения перегрузки. Но VoIP обычно использует UDP, а не TCP, потому что восстановление после перегрузки посредством повторной передачи обычно влечет за собой слишком большую задержку. Таким образом, механизмы QoS могут избежать нежелательной потери пакетов VoIP, даже если канал перегружен массовым трафиком.

Конечные точки VoIP обычно должны ждать завершения передачи предыдущих пакетов, прежде чем могут быть отправлены новые данные. Хотя есть возможность прервать (прервать) важный менее низкий пакет в середине передачи, обычно не делается, особенно на высокоскоростных каналах. Альтернативой вытеснению на более медленных каналов, таких как коммутируемое соединение и цифровая абонентская линия (DSL), уменьшение времени передачи за счет уменьшения максимальной единицы передачи. Но поскольку каждый пакет должен содержать заголовки протокола, это увеличивает относительные накладные расходы заголовка на каждом пройденном канале.

Получатель должен повторно упорядочить IP-пакеты, которые прибывают не по порядку, и корректно восстанавливать их, когда пакеты прибывают слишком поздно или вообще не приходят. Вариация задержки пакета возникает в результате изменений в задержка постановка очереди на заданном сетевом пути из-за конкуренции со стороны других пользователей за те же каналы передачи. Приемники VoIP учитывают этот вариант, сохраняя входящие пакеты на короткое время в буфере воспроизведения, намеренно увеличенную задержку, чтобы повысить вероятность, что каждый пакет будет под рукой, когда для голосового механизма наступит время Сыграй. Таким образом, добавленная задержка запаздывания вызывает чрезмерное запаздывание выпадением, то есть мгновенное прерывание звука.

Хотя джиттер является случайной величиной, он представляет собой несколько других случайных величин, которые, по крайней мере, в некоторой степени: отдельные задержки в очередях маршрутизаторов на рассматриваемом пути распространения. На основании центральной предельной теоремы джиттер можно моделировать как гауссову случайную роль. Это предполагает стандартную задержку средней задержки и задержку стандартного воспроизведения из пакетов выше среднего, приходили слишком поздно. На практике разница в задержке для многих Интернет-путей определяется одним (часто) относительно медленных и перегруженных узких мест. Большинство магистральных каналов Интернет сейчас настолько быстры (например, 10 Гбит / с), что в их задержках преобладает среда передачи (например, оптическое волокно), а управляющие ими маршрутизаторы не имеют достаточной буферизации, чтобы задержки в очереди были значительными.

Определен ряд протоколов для поддержки отчетов о обслуживания (QoS) и опыта (QoE) для различных VoIP. К ним относятся расширенные отчеты протокола управления RTP (RTCP), сводные отчеты SIP RTCP, приложение B H.460.9 (для H.323 ), H.248. 30 и расширения MGCP.

Блок метрик VoIP расширенного отчета RTCP, используя в RFC 3611, генерируется IP-телефоном или шлюзом во время живого вызова и содержит информацию о скорости потери пакетов, скорость пакетов отбрасывания (из-за джиттера), метрики / потери отбрасывания пакетов (длина / плотность пакета, длина / интервала), сетевая задержка, задержка конечной системы, уровень / шум / эха, средние оценки мнения (MOS) и коэффициенты R и информация о конфигурации, относящаяся к буферу джиттера. Отчеты о показателях VoIP обмениваются между оконечными IP-точками время от времени во время вызова, а сообщение о завершении вызова отправляется через сводный отчет SIP RTCP или одно из других расширений протокола сигнализации. Отчеты о показателях VoIP предназначены для поддержки обратной связи в реальном времени, проблемы с QoS, обмен информацией между конечными расчетами для улучшенного расчета качества и множества других приложений.

DSL и ATM

DSL-модемы обычно используют оборудование Ethernet-соединения с локальным оборудованием, но внутри они могут быть фактически модемами асинхронного режима передачи (ATM). Они используют уровень адаптации ATM 5 (AAL5) для сегментации каждого пакета Ethernet на 53-байтовых ячеек ATM для передачи, повторно собирая их обратно вры Ethernet на принимающей стороне.

Использование отдельного устройства виртуального канала (VCI) для передачи звука по IP может снизить задержку при совместных подключениях. Потенциал ATM для уменьшения задержки является наибольшим на медленных каналах, потому что время ожидания в худшем случае уменьшения скорости канала. Полноразмерный (1500 байт) кадр Ethernet занимает 94 мс для передачи со скоростью 128 кбит / с, но только 8 мс при 1,5 Мбит / с. Эта задержка, вероятно, достаточно для обеспечения производительности VoIP без уменьшения MTU виртуальных каналов ATM. Последние поколения DSL, VDSL и VDSL2 несут Ethernet без промежуточных уровней ATM / AAL5 и обычно тегирование приоритета IEEE 802.1p, так что VoIP может быть поставленным в очередь перед менее критичным ко времени трафиком.

ATM имеет значительные накладные расходы заголовка: 5/53 = 9,4%, что примерно вдвое больше общих накладных расходов заголовка 1500-байтового кадра Ethernet. Этот «налог на каждого банкомата» используется с пользователями DSL независимо от того, используются ли они преимуществами нескольких каналов.

Уровень 2

В данных используется несколько протоколов. канальный уровень и физический уровень для механизмов качества обслуживания, которые обеспечивают приложениям VoIP работать даже при перегрузке сети. Некоторые примеры включают в себя:

  • IEEE 802.11e - это утвержденная поправка к стандарту IEEE 802.11, которая определяет набор улучшений качества обслуживания приложений беспроводной сети за счет изменений в Уровень управления доступом к среде (MAC). Стандартные важные для чувствительных к задержкам приложений, такие как передача голоса по беспроводному IP.
  • IEEE 802.1p определяет 8 различных классов услуг (включая один, предназначенный для передачи голоса) для трафика на проводном уровне 2 Ethernet.
  • Стандарт ITU-T G.hn, который обеспечивает создание высокоскоростной системы (до 1 гигабит в секунду) в локальной сети (LAN) с использованием существующей домашней проводки (линии электропередач, телефонные линии и коаксиальные кабели ). G.hn обеспечивает QoS с помощью возможностей бесконфликтной передачи (CFTXOP), которые назначают потокам (например, вызову VoIP), которые требуют QoS и согласовывают контракт с сетевыми контроллерами.

Показатели производительности

Качество передачи данных показателями, которые отслеживаются сетевыми элементами и аппаратным или программным средством пользовательского агента. Такие показатели включают в себя потерю пакетов сети, задержку пакетов , задержку пакета (задержку), задержку после и эхо. Метрики тестирования и мониторинга производительности VoIP.

Интеграция с ТСОП

Контроллер шлюза передачи данных VoIP (также известный как софтсвитч класса 5 ) работает в сотрудничестве со шлюзом передачи данных (также известный как IP Business Gateway) и соединяет поток цифровых медиа, чтобы завершить путь для голоса и данных. Шлюзы включает интерфейсы для подключения к стандартным сетям PSTN. Интерфейсы Ethernet также включены в современные системы, специально разработанные для соединений, выполняемых через VoIP.

E.164 - это глобальная стандартная нумерация для PSTN, так и для наземной мобильной сети общего пользования (PLMN). Большинство реализаций VoIP E.164, чтобы разрешить маршрутизацию маршрутизации и от абонентов VoIP и PSTN / PLMN. Реализации VoIP также могут использовать другие методы идентификации. Например, Skype позволяет подписчикам выбирать имена Skype (имена пользователей), тогда как реализация SIP может использовать унифицированный идентификатор ресурса (URI), аналогичный адресам электронной почты. Часто реализации VoIP используют методы преобразования платформ, отличных от E.164, в номера E.164 и наоборот, такие как услуга Skype-In, предоставляемая Skype, и номер E.164 для сопоставления URI (ENUM) службы в IMS и SIP.

Эхо также может быть проблемой для интеграции с PSTN. Общие причины эха включают несоответствие импеданса в аналоговых схемах и акустическую связь ожидаемого и принимаемого сигнала на принимающей стороне.

Переносимость номера

Переносимость местного номера (LNP) и переносимость мобильного номера (MNP), а также на бизнес VoIP. В ноябре 2007 года Федеральная комиссия по связи в США выпустила распоряжение, распространяющее обязательство по переносимости номеров поставщиков и операторов связи, поддерживающих VoIP. Переносимость номера - это услуга, которая позволяет абоненту выбрать нового оператора телефонной связи, не требуя выдачи нового номера. Как правило, прежний оператор связи «сопоставить» старый номер с нераскрытым номером, присвоенным новым оператором связи. Это достигается за счет ведения базы данных чисел. Набранный номер сначала получает первоначальный оператор связи и быстро перенаправляется на нового оператора. Множественные ссылки переноса должны поддерживаться, даже если подписчик возвращается к исходному оператору связи. FCC требует от соблюдения этих положений о защите потребителей.

Голосовой вызов, исходящий из среды VoIP, также сталкивается с проблемами при достижении места назначения, если номер маршрутизируется на номер мобильного телефона традиционного оператора мобильной связи. В прошлом году VoIP определялся как система маршрутизации с наименьшей стоимостью (LCR). Этот рейтинг является предметом споров, вызывающая переносимость номеров. Теперь, когда доступна переносимость номеров GSM, провайдеры LCR могут полагаться на использование корневого префикса сети для определения того, как маршрутизировать вызов. Вместо этого необходимо определить фактическую сеть перед запуском вызова.

Следовательно, решения VoIP также должны обрабатывать MNP при маршрутизации голосового вызова. В странах без центральной базы данных, например в Великобритании, может потребоваться запросить сеть GSM о том, к какой домашней сети принадлежит номер мобильного телефона. Интернет-телефония на корпоративных рынках растет из-за . Используется местее затратных вариантов маршрутизации.

Экстренные вызовы

Телефон, подключенный к наземной линии, имеет прямую связь между телефонным номером и физическим местоположением, которое поддерживается телефонной компанией и доступно для аварийно-спасательных служб через национальные центры аварийного реагирования в виде списков абонентов службы экстренной помощи. Когда центр получает экстренный вызов, местоположение автоматически определяется из его баз данных и отображается на консоли оператора.

В IP-телефонии такой прямой связи между местоположением и конечной точкой связи не существует. Даже поставщик, имеющий аппаратную инфраструктуру, например поставщик DSL, может знать приблизительное местоположение на основе IP-адреса, назначенного сетевому маршрутизатору, и известного служебного адреса. Некоторые интернет-провайдеры не отслеживают автоматическое назначение IP-адресов клиентскому оборудованию.

IP-связь обеспечивает мобильность устройств. Например, домашнее общение, общение как ссылка на виртуальная частная сеть корпоративного объекта, и в этом случае IP-адрес, используемый для связи с клиентами, может принадлежать предприятию, а не быть IP-адресом. адрес домашнего интернет-провайдера. Такие внутренние внутренние номера могут появляться как часть восходящей IP-УАТС. На мобильных устройствах, например, в телефоне 3G или адаптере беспроводной широкополосной связи USB, IP-адрес не имеет отношения к какому-либо физическому местоположению, известному поставщику услуг телефона, поскольку мобильный пользователь может находиться в любом регионе с сетевым покрытием, даже в роуминге через другой сотовая компания.

На уровне VoIP телефон или шлюз могут идентифицировать себя с помощью регистратора протокола инициации сеанса (SIP) по своему учетным данным. В таких случаях провайдер услуг интернет-телефонии (ITSP) знает только то, что оборудование конкретного пользователя активно. Поставщики услуг часто предоставляют услуги экстренного реагирования по соглашению с пользователем, который регистрирует физическое местоположение и соглашается с этим экстренными услугами по адресу только в том случае, если с IP-устройством вызывается номер экстренной помощи.

Такие экстренные услуги поставщиками VoIP в США с помощью системы под названием Enhanced 911 (E911) в соответствии с Законом о беспроводной связи и общественной безопасности от 1999 г. Аварийная ситуация с VoIP E911 -система вызова связывает физический адрес с номером телефона вызывающей стороны. Все провайдеры VoIP, которые предоставляют доступ к коммутируемой телефонной сети общего пользования, внедрить E911, услугу за с абонента может взиматься плата. «Провайдеры VoIP могут не разрешать клиентов« отказываться »от службы 911».

Система VoIP E911 основана на поиске в статической таблице. В отличие от сотовых телефонов, где местоположение вызова E911 можно отследить с помощью GPS-навигатора или других методов, информация VoIP E911 является точной только в случае, если абоненты, несущие юридическую ответственность, пакет актуальность информации об адресах экстренной помощи..

Поддержка факсов

Отправка факсов по сетям VoIP иногда называется факсом через IP (FoIP). Передача факсимильных документов была проблематичной в ранних реализациях VoIP, поскольку большинство кодеков для оцифровки и сжатия оптимизированы для представления человеческого голоса, и правильная синхронизация сигналов модема не может быть гарантирована в пакетном режиме, сеть без подключения. Основанное на стандартах решение для надежной передачи факсов через IP - это протокол T.38.

Протокол T.38 разработан для компенсации различий между традиционной безпакетной связью по аналоговым линиям и передачей на основе пакетов, которые являются основой для IP-связи. Факсимильный аппарат может быть стандартным устройством, подключенным к аналоговому телефонному адаптеру (ATA), или может быть программным приложением или специализированным сетевым устройством, работающим через интерфейс Ethernet. Первоначально T.38 был разработан для использования методов передачи UDP или TCP по IP-сети. UDP обеспечивает характеристики, близкие к реальному времени, благодаря «правилу отсутствия восстановления», когда пакет UDP потерян или во время передачи возникает ошибка.

Некоторые новые факсимильные аппараты высшего класса имеют встроенные возможности T.38, которые подключаются напрямую к сетевому коммутатору или маршрутизатору. В T.38 каждый пакет содержит часть потока данных, отправленного в предыдущем пакете. Чтобы фактически потерять целостность данных, необходимо потерять два последовательных пакета.

Требования к питанию

Телефоны для бытовых аналоговых служб обычно подключаются напрямую к телефонным линиям телефонной компании , обеспечивающие постоянный ток для питания различных основных аналоговых телефонных трубок независимо от местной электрической сети. сила.

IP-телефоны и телефонные адаптеры VoIP подключаются к маршрутизаторам или кабельным модемам, что обычно зависит от электросети или местной электроэнергии. Некоторые поставщики услуг VoIP используют оборудование в помещениях клиента (например, кабельные модели) с источниками питания с резервным питанием, чтобы обеспечить бесперебойное обслуживание в течение нескольких часов в случае локальных сбоев питания. Такие устройства с батарейным питанием обычно предназначены для использования с аналоговыми телефонными трубками.

Некоторые поставщики услуг VoIP реализуют услуги по маршрутизации другим телефонным службам абонента, например, к сотовому телефону, в случае, если сетевое устройство клиента недоступно для выполнения вызова.

Восприимчивость телефонных услуг к сбоям питания является общей проблемой даже для аналогов других услуг в регионах, где многие клиенты приобретают современные телефонные аппараты, которые работают с беспроводными телефонными трубками на данной станции или которые имеют современные современные телефонные аппараты. телефонные функции, таких как встроенная голосовая почта или функции телефонной книги.

Безопасность

Проблемы безопасности телефонных систем VoIP аналогичны требованиям безопасности других устройств, подключенных к Интернету. Это означает, что хакеры со знанием уязвимостей VoIP могут выполнять атаки типа «отказ в обслуживании», собирать данные клиентов, записывать разговоры и компрометировать сообщения голосовой почты. Взломанная учетная запись пользователя VoIP или учетные данные сеанса могут позволить злоумышленнику понести значительные расходы за сторонние службы, такие как междугородные или международные звонки.

Технические детали многих протоколов VoIP создают проблемы при маршрутизации трафика VoIP через межсетевые экраны и преобразователи сетевых адресов, которые используются для соединения с транзитными сетями или Интернетом. Частные контроллеры границ сеанса часто используются для включения вызовов VoIP в защищенные сети и из них. Другие методы обхода устройств NAT включают вспомогательные протоколы, такие как STUN и Interactive Connectivity Establishment (ICE).

Хотя многие потребительские решения VoIP не поддерживают шифрование тракта передачи сигналов или носителя, защита телефона VoIP концептуально проще реализовать, чем в традиционных телефонных цепях. Результатом отсутствия шифрования является то, что подслушивать вызовы VoIP, когда возможен доступ к сети передачи данных, относительно легко. Бесплатные решения с открытым исходным кодом, такие как Wireshark, упрощают запись разговоров по протоколу VoIP.

Стандарты защиты VoIP доступны в безопасном транспортном протоколе в реальном времени (SRTP) и протоколе ZRTP для адаптеров аналоговой телефонии, а также для некоторых софтфонов. IPsec доступен для защиты точка-точка VoIP на транспортном уровне с использованием гибкого шифрования.

Государственные и военные организации используют различные меры безопасности для защиты трафика VoIP, такие как передача голоса по защищенному IP (VoSIP), защищенная передача голоса по защищенному IP (SVoIP) и защищенная передача голоса по защищенному IP (SVoSIP). Различие заключается в том, используется ли шифрование в телефонной оконечной точке или в сети. Защищенная передача голоса по защищенному IP может быть реализована путем шифрования носителя с помощью таких протоколов, как SRTP и ZRTP. Безопасная передача голоса по IP использует шифрование типа 1 в классифицированной сети, например, SIPRNet. Public Secure VoIP также доступен в бесплатном программном продукте GNU и во многих популярных программах VoIP через библиотеки, такие как ZRTP.

Caller ID

Протоколы передачи голоса по IP и оборудованию идентификатор вызывающего абонента поддержка, совместимая с телефонной сетью общего пользования (PSTN). Многие поставщики услуг VoIP также позволяют вызывающим абонентам настраивать информацию обаторе вызывающего абонента.

Совместимость со слуховыми аппаратами

Проводные телефоны, которые производятся, импортируются или предназначены для использования в США с функцией Voice over Служба IP, начиная с 28 февраля 2020 г., соответствует требованиям совместимости слуховых аппаратов, установленным Федеральной комиссией связи по.

Эксплуатационные расходы

VoIP значительно снизили стоимость связи за счет совместной использования сетевой инфраструктуры между данными и голосом. Одно широкополосное соединение посредством более одного телефонного звонка. Безопасные вызовы с использованием стандартизованных протоколов, таких как Безопасный транспортный протокол в реальном времени, в качестве бесплатного вызова средств создания защищенного телефонного соединения по традиционным телефонным линиям, таких как оцифровка и цифровая передача, уже используются с VoIP. Необходимо только зашифровать и аутентифицировать существующий поток данных. Автоматизированное программное обеспечение, такое как виртуальная АТС, может включать необходимость в персонале для приветствия и переключения передач.

Нормативные и правовые вопросы

По мере роста VoIP правительства все больше одобрения в регулировании VoIP аналогично услугам PSTN.

Во всем развивающемся мире, в частности, в странах, где регулирование является слабым или используется доминирующим оператором, часто накладываются ограничения на использование VoIP, в том числе в Панаме, где VoIP облагается налогом, и в Гайане, где VoIP запрещен. В Эфиопии правительство национализирует телекоммуникационные услуги, предложение услуг с использованием VoIP является уголовным преступлением. В стране установлены брандмауэры для международных звонков с использованием VoIP. Эти меры были приняты после того, как популярность VoIP снизила доходы государственной телекоммуникационной компании.

Канада

В Канаде Канадская комиссия по радио, телевидению и телекоммуникациям регулируемые телефонные услуги, в том числе услуги VoIP-телефонии. Службы VoIP, работающие в Канаде, могут быть 9-1-1 экстренную службу.

Европейский Союз

В Европейский Союз лечение поставщиков VoIP - это решение каждого национального регулятора электросвязи, которое должно использовать закон о конкуренции, чтобы определить соответствующие национальные рынки, а определить, имеет ли какой-либо поставщик услуг на этих национальных рынках «значительная рыночная власть». Обычно осуществляется общее различие между услугами VoIP, которые функционируют в управляемых сетях (через широкополосные соединения), и услугами VoIP, которые функционируют в неуправляемых сетях (по сути, Интернет).

Соответствующая Директива четко не сформулирована относительно обязательств, которые могут существовать независимо от рыночной власти (например, ЕС использование доступ к экстренным вызовам), и невозможно однозначно сказать, связаны ли ими поставщики услуг VoIP любого типа. В настоящее время проводится пересмотр Директивы ЕС, который должен быть завершен к 2007 году.

Арабские государства GCC

Оман

В Оман, предоставление или использование неавторизованных VoIP является незаконным в той мере, в какой веб- сайты нелицензированных провайдеров VoIP заблокированы. Нарушения могут быть наказаны штрафом в размере 50 000 оманских риалов (около 130 317 долларов США), двухлетним тюремным заключением или и тем, и другим. В 2009 году полиция провела рейд по 121 интернет-кафе по всей стране и арестовала 212 человек за использование или предоставление услуг VoIP.

Саудовская Аравия

В сентябре 2017 года Саудовская Аравия сняла запрет на VoIP в попытке снизить операционные расходы и стимулировать цифровое предпринимательство.

Объединенные Арабские Эмираты

В Арабских Эмиратах (ОАЭ) использовать или использовать неавторизованные услуги VoIP в той степени, в которой были заблокированы веб-сайты нелицензированных провайдеров VoIP. Однако некоторые VoIP, такие как Skype, были разрешены. В январе 2018 года интернет-провайдеры в ОАЭ заблокировали все приложения VoIP, включая Skype, но разрешили использовать только 2 «утвержденных правительством» приложения VoIP (C'ME и BOTIM) с фиксированной ставкой 52,50 дирхам в месяц для использования на мобильных устройствах. В противовес петиции на Change.org было собрано более 5000 подписей, ответ на который сайт был заблокирован в ОАЭ.

24 марта 2020 года Объединенные Арабские Эмираты ослабили ограничения на услуги VoIP, ранее запрещенные в стране, чтобы облегчить общение во время пандемии COVID-19. Однако популярные приложения для обмена мгновенными сообщениями, такие как WhatsApp, Skype. и FaceTime оставался заблокированным от использования голосовых и видеозвонков, что не позволяло жителям пользоваться платными услугами государственных телекоммуникационных компаний страны.

Индия

В Индии разрешено использование VoIP, но незаконно иметь шлюзы VoIP внутри Индии, использовать для выполнения VoIP любой номер, но если удаленной стороной является обычный телефон, шлюз, который пр еобразует вызов VoIP в вызов POTS, не разрешен законом быть внутри Индии. Использование услуг VoIP за границей в Индии запрещено законом.

В интересах поставщиков услуг доступа и международных операторов дальней связи Интернет-телефония была разрешена интернет-провайдеру с ограничениями. Интернет-телефония по своему объему, отличается от услуги голосовой связи в реальном времени, предлагаемой другими поставщиками услуг доступа и оператора дальней связи. Следовательно, в Индии разрешены следующие типы Интернет-телефонии:

(a) ПК на ПК; в Индии или за ее пределами. (b) ПК / устройство / адаптер, соответствующий стандарту любых международных агентств, таких как ITU или IETF и т. д. в Индии, к PSTN / PLMN за рубежом.. (c) Любое устройство / адаптер, соответствующий стандарту стандарты международных агентств, таких как ITU, IETF и т. д., подключенные к узлу ISP со статическим IP-адресом к аналогичному устройству / адаптеру; внутри или за пределами Индии.. (d) За исключением того, что описано в условии (ii) выше, никакая другая форма Интернет-телефонии не разрешена.. (e) В Индии для Интернет-телефонии не предоставена отдельная схема нумерации. В настоящее время 10-значная нумерация на основе E.164 разрешена для услуг фиксированной телефонии, GSM и беспроводной связи CDMA. Для Интернет-телефонии схема должна соответствовать только схеме IP-адресов Управления по присвоению номеров в Интернете (IANA). Преобразование номера / частного номера E.164 в IP-адрес, назначенный любому устройству и наоборот, провайдером демонстрации схемы нумерации IANA не разрешается.. (f) Лицензиату интернет-услуг не разрешается иметь PSTN / Связь с PLMN. Голосовая связь с телефоном, подключенным к PSTN / PLMN и использующим нумерацию E.164, запрещена в Индии.

Южная Корея

В Южной Корее только провайдеры, зарегистрированные в правительстве уполномоченные предлагать услуги VoIP. Другие тарифы на услуги VoIP, установленные другими поставщиками услуг VoIP, используются как правило, тарифицируются и взимаются другие тарифы. Иностранные провайдеры VoIP сталкиваются с высокими барьерами при государственной регистрации. Эта проблема возникла в 2006 году, когда интернет-провайдеры, предоставляющие персональные интернет-услуги по контракту с вооруженными силами США в Корее, проживающими на базах USFK, пригрозили заблокировать доступ к услугам VoIP, используемым Члены USFK как экономичный способ поддерживать связь со своими семьями в США Штаты на том основании, что провайдеры VoIP у обслуживаемых членов не были зарегистрированы. Когда сотрудники службы USFK, прибывшие в Корею до 1 июня 2007 года и подписавшиеся на услуги ISP, могут продолжать использовать свою подписку на VoIP в США.. должен использовать корейского провайдера VoIP, который по контракту будет предлагать цены, аналогичные фиксированным ставкам, предлагаемым провайдерами VoIP в США.

Соединенные

В Соединенных Штатах Федеральная Комиссия по коммуникациям требует, чтобы все подключенные к сети поставщики услуг VoIP выполняли требования, сопоставимые с требованиями поставщиков телекоммуникационных услуг. Операторы VoIP в США должны поддерживать перенос местных номеров ; сделать услуги доступными для людей с ограниченными возможностями; уплачивать регулирующие сборы, универсальные услуги взносы и другие обязательные платежи; и правоохранительным органам вести наблюдение в соответствии с Законом о предоставлении помощи в связи для правоохранительных органов (CALEA).

Операторы «взаимосвязанного» VoIP (полностью подключенного к PSTN) предоставляют услугу Расширенная служба 911 без специального запроса, обновленную информацию о местонахождении клиентов, четко раскрывает любые ограничения на свои E- Служба 911 для своих потребителей, получить раскрытие информации от всех потребителей и «не может быть своим клиентам» «выбрать» от службы 911 ». Операторы VoIP также предоставляют некоторые правила телекоммуникаций США, включая право на межсоединение и обмен трафиком с действующими местными операторами телефонной связи через оптовых операторов. Провайдеры «кочевых» услуг VoIP - те, кто не может определить местонахождение своих освобождены от регулирования государственных телекоммуникаций.

Другой правовой вопрос, который обсуждает Конгресс США, касается изменений к Закон о наблюдении за внешней разведкой. Речь идет о разговорах между американцами и иностранцами. Агентство национальной безопасности (АНБ) не уполномочено прослушивать разговоры американцев без ордера, но Интернет, и в частности VoIP, не проводит четкую линию к местонахождению звонящего или получателя вызова, как это делает традиционная телефонная система. Система наблюдения за Интернетом через систему Интернет-услуг становится все труднее. Технология VoIP также усилила озабоченность федеральной безопасностью, поскольку VoIP и аналогичные технологии усложнили правительству определение положения цели при перехвате коммуникаций, что создает целый ряд новых юридических проблем.

История

Ранние разработки пакетных сетей, выполненные Полом Бараном и другими исследователями, были мотивированы желанием более высокой степени избыточности каналов и доступности сети в перед в сетях телекоммуникаций середины двадцатого века. Дэнни Коэн впервые представал форму пакетной передачи голоса в 1973 году как часть приложения имитатора полета, которое работало в ранней ARPANET.

В ранней ARPANET, в реальном времени голосовой связи было С несжатыми импульсно-кодовой модуляцией (PCM) цифровой речевой пакетами, которые имели битовую скорость 64 кбит / с, что намного больше, чем 2,4 кбит / с пропускная способность ранних модемов . Решением проблемы было кодирование с линейным предсказанием (LPC), алгоритм этой кодирования речи данных сжатия, который впервые был предложен Фумитада Итакура из Университета Нагоя и Сюдзо Сайто из Nippon Telegraph and Telephone (NTT) в 1966 году. LPC был способен сжимать речь до 2,4 кбит / с, что привело к первому успешному разговору в реальном времени через ARPANET в 1974 году между Culler-Harrison Incorporated в Голета, Калифорния и Лабораторией Линкольна MIT в Лексингтоне, Массачусетс. LPC с тех пор наиболее широко используемым методом кодирования речи. Линейное предсказание с кодовым возбуждением (CELP), тип алгоритма LPC, был разработан Манфредом Р. Шредером и Бишну С. Атал в 1985 году. Алгоритмы LPC остаются стандартом кодирования звука в современных технологиях VoIP.

В последующий времени, примерно два десятилетия, различные формы пакетной телефонии были сформированы отраслевые группы по интересам для поддержки период новых технологий. После завершения проекта ARPANET и расширения Интернет для коммерческого трафика IP-телефония была протестирована и считалась непригодной для коммерческого использования до появления VocalChat в начале 1990-х годов, а в феврале 1995 года официальный релиз коммерческого Интернет-телефона (или iPhone для краткости) от VocalTec, на основе патента Audio Transceiver, выданного Лиором Хараматы и Алоном Коэном, а другие компоненты инфраструктуры VoIP, такие как телефонные шлюзы и сервер коммутации. Вскоре он стал предметом интереса коммерческих лабораторий крупных ИТ-компаний. К концу 1990-х стали доступны первые программные коммутаторы, и широкое распространение получили новые протоколы, такие как H.323, MGCP и Session Initiation Protocol (SIP). внимание. В начале 2000-х годов постоянно ведется работа интернет-соединений с высокой пропускной способностью для частных предприятий и предприятий индустрии услуг интернет-телефонии (ITSP). Разработка программного обеспечения для телефона с внешним исходным кодом, такого как АТС Asterisk, стимулирует широкий интерес и развитие предпринимательства в сфере услуг передачи голоса по IP, используя новые парадигмы интернет-технологий, такие как облачные сервисы для телефония.

В 1999 году алгоритм дискретного косинусного преобразования (DCT) сжатия аудиоданных, названный модифицированным дискретным косинусным преобразованием (MDCT), был принят для кодек Siren, используемый в стандарте кодирования широкополосного звука G.722.1 . В том же году MDCT был адаптирован в алгоритм кодирования речи LD-MDCT, используемый для формата AAC-LD и предназначенный для значительного улучшения качества звука в приложениях VoIP. С тех пор MDCT широко используется в приложениях VoIP, таких как широкополосный кодек G.729.1, представленный в 2006 году, Apple Facetime (с использованием AAC-LD) представленный в 2010 году, кодек CELT, представленный в 2011 году, кодек Opus, представленный в 2012 году, и функция голосовых вызовов WhatsApp, представленная в 2015 году.

Вехи

Последняя правка сделана 2021-06-18 04:53:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте