Упоминание об IP-телефонии у многих вызывает ассоциацию прежде всего с услугами дешевой международной связи. Но на самом деле возможности этой технологии, а следовательно, и область ее применения, гораздо шире. Об этом свидетельствует постоянно растущее количество компаний, телефонные сети в офисах которых заменены системами IP-телефонии.

Используя в качестве транспортной среды металлический кабель, оптоволокно или радиоканал, можно передать на расстояние любую информацию, представляющую собой речь, данные, видеоизображение или их комбинацию. Долгое время системы передачи каждого из перечисленных видов информации успешно развивались, конкурируя между собой, а в некоторых случаях и дополняя друг друга. При этом на протяжении более чем ста лет основным средством связи оставался телефон. Но не так давно, в 1996 году, в США трафик передачи данных превысил объемы телефонии, и с тех пор демонстрирует завидные темпы роста √ 20√30 % в год, в то время как годовой показатель роста объемов телефонии в последнее время не превышает 3 %. Тремя годами позже, в 1999 году, аналогичная ситуация возникла и в Европе.

Рокировка между телефонией и передачей данных ознаменовала начало новой эры в телекоммуникациях √ эры интегрированных решений и объединения, или, как сейчас модно говорить, конвергенции всех видов связи. В итоге подходы к построению телекоммуникационных сетей изменились коренным образом √ если изначально сети передачи данных базировались на телефонных каналах, то при новом подходе все наоборот: телефония надстраивается над инфраструктурой сети передачи данных. Соответственно голос при этом кодируется и передается в виде пакетов данных, которые снова декодируются в речь при попадании на межсетевой шлюз или на соответствующее абонентское устройство адресата.

Вообще, технология VoIP (Voice over IP), более известная под названием IP-телефония, подразумевает использование протокола IP (Internet Protocol), популярность и легкая адаптируемость которого к новым условиям применения позволяет охватить практически все сегменты рынка. Иными словами, VoIP базируется на протоколе передачи данных, который на сегодняшний день используется чуть ли не в каждом доме и офисе практически всех стран мира.

Рождение IP-телефонии

Впервые IP-телефония была реализована еще в 1983 году в Кембридже путем внедрения в состав рабочих станций, закрепленных за отдельными интернет-проектами, устройств, выполнявших функции оцифровки речи и передачи ее в виде пакетов данных между офисами компании BBN, находившимися на восточном и западном побережьях США. Но в те времена использование IP-телефонии, ставшей скорее полем исследований для немногочисленных энтузиастов, требовало использования одинакового клиентского оборудования обеими сторонами и вынуждало разговаривающих периодически терзать ручки настройки громкости и компрессии в попытках устранить жуткое эхо.

Рождение современной IP-телефонии приходится на 1995 год, к которому израильская компания VocalTec сумела собрать воедино практически все достижения в области компьютерной техники, маршрутизации данных в сетях, кодирования/декодирования речи и цифровой обработки сигналов. Все это было проделано с единой целью √ сделать реальными разговоры между абонентами Сети в разных точках планеты.

В то время в IP-телефонии применяли систему звуковой компрессии, разработанную для использования в мобильных сетях стандарта GSM. Тогда кодеки GSM обеспечивали степень сжатия 5:1 и этого было явно недостаточно. Со временем было решено воспользоваться новой разработкой компании DSP Group, которая предложила технологию компрессии TrueSpeech с малозаметным искажением звука при невероятно высоком коэффициенте сжатия 18:1. Сегодня на смену этим кодекам пришли аудиостандарты семейства G.7xx, включенные в рекомендованный Международным союзом электросвязи (ITU) стандарт IP-телефонии H.323.

Движение вперед

Как мы уже упоминали, VoIP-технологии использовались для того, чтобы направить телефонный трафик в обход стандартной телефонной сети. И чаще всего делалось это с прицелом на компании с распределенной структурой, которым предлагалась возможность существенной экономии на телефонной связи между филиалами √ ведь стоимость передачи голоса по IP на любые расстояния ограничивается стоимостью IP-трафика, то есть подключения к Интернету. Таким образом, постоянные звонки между филиалами компании, к примеру, в Киеве, Москве и Минске, будут требовать лишь оплаты услуг интернет-провайдера.

Далее возникла идея осуществлять доставку телефонных вызовов в IP-сетях на корпоративном уровне. В качестве аргументов в пользу технологии VoIP при реализации систем корпоративной телефонии можно рассматривать многие факторы. Прежде всего, эта технология позволяет сформировать единую вычислительную и коммуникационную инфраструктуру, то есть использовать одну и туже сеть как для передачи данных, так и для передачи голоса. Это, в свою очередь, позволяет значительно снизить затраты на установку, техническое обслуживание и администрирование систем. Да и функциональность IP-телефонов действительно поражает √ с помощью таких аппаратов можно получать графическую информацию, просматривать электронную почту, пользоваться корпоративным телефонным справочником, хранящимся на сервере, синхронизировать персональное расписание встреч с корпоративным календарем и, наконец, прямо с телефона просматривать справочную информацию на интернет-узлах, например, расписание поездов, прогноз погоды.

Кроме того, применение IP-протокола позволяет, сохраняя номера телефонных линий, легко перемещать рабочие места не только между филиалами, но и по всему миру. Так, находясь в любом из офисов компании, вы можете на первом попавшемся телефоне ввести свой код авторизации, и данному аппарату будет присвоен персональный телефонный номер. Это позволяет практически всегда оставаться на связи, не используя дорогостоящие услуги мобильных операторов. Кроме того, можно удаленно управлять функциями своего телефона (например, включать/выключать переадресацию, изменять ее условия и направление).

Кроме того, IP-телефон можно подключить к Интернету в любой точке земного шара и, установив соединение с корпоративной сетью, пользоваться им как телефоном, находящимся в центральном офисе, то есть сохранится абонентский номер. Это особенно удобно для удаленных работников и для тех, кому нужно оставаться на связи даже во время поездок за границу. Известны даже случаи, когда люди, находившиеся в командировке в другой стране, соединялись с корпоративной сетью, звонили по IP-телефону своим супругам и сталкивались с бурей негодования с их стороны. Ведь такие звонки идут через корпоративную телефонную сеть и у адресата на определителе высвечивается именно офисный телефон. Можно представить изумление женщины, муж которой не далее как вчера улетевший, скажем, в Лондон, и соответственно не ночевавший дома, вдруг звонит из своего офиса √ если не быть в курсе технологий IP-телефонии, то вопросы возникают сами по себе.

Конечно же, такой вариант использования IP-телефона предполагает прежде всего наличие в офисе соответствующего оборудования √ коммуникационного сервера и шлюзов. Хотя, в принципе, IP-телефон может подключаться и к линии IP-телефонии. Такие телефонные линии предоставляются многими операторами связи практически во всем мире, в том числе и в России, однако в нашей стране подобные услуги пока не появились.

Роль приложений Подход к внедрению IP-телефонии должен быть таким же, как и к внедрению других технологий √ прежде всего экономическая целесообразность и функциональный состав. Целесообразность внедрения того или иного решения должна определяться бизнес-задачей. Есть ситуации, когда IP-решениям просто нет альтернативы √ это распределенные сети, офисы, разбросанные на большой территории и объединенные узкими каналами передачи данных, распределенные операторские центры. Вряд ли кто-то станет утверждать, что такой сложный параметр, как эффективность бизнеса, может однозначно зависеть от того, какой протокол используется в составе коммуникационного устройства. IP √ это протокол транспортного уровня, задача которого состоит в том, чтобы донести пакет от точки "А" до точки "Б", не более. Дальше наступает очередь приложения, которое, собственно, и интерпретирует содержание пакета и принимает решение о дальнейшей обработке информации. Таким образом, можно сделать вывод: IP √ это все-таки средство, инструмент. Великолепный, мощный инструмент решения бизнес-задач, но не решающий исхода боя сам по себе. За ним (а точнее, над ним) должно стоять приложение, реализующее функции и предоставляющее услуги.

IP-телефоны

Говоря о IP-телефонах, прежде всего упомянем софтфоны √ программные эмуляторы телефонных аппаратов, поддерживающие все основные возможности телефонии. Подобные программы можно найти в каталогах многих производителей, например, такие продукты под названием SoftPhone есть у Cisco, Nortel, Avaya. Существуют и отечественные продукты √ так, компания "Национальные Электронные Коммуникации" в феврале этого года представила софтфон WideCoup VoIP, который доступен для бесплатной загрузки с сайта www.broost.com.

Понятно, что для работы этих приложений компьютер должен оснащаться полнодуплексной звуковой картой, микрофоном и динамиками компьютера (или телефонной гарнитурой). И казалось бы, что в системе, базирующейся на вычислительной сети, вполне достаточно было бы развернуть эмуляторы телефонных аппаратов на всех компьютерах, однако ими пользуются преимущественно удаленные работники и владельцы ноутбуков во время поездок. В офисе же применять программные IP-телефоны не совсем целесообразно. Во-первых, не все рабочие места оборудуются компьютерами, во-вторых, многим может показаться не очень удобным для обычных телефонных звонков использовать компьютерную телефонную гарнитуру, а номер набирать на клавиатуре. К тому же компьютеры не всегда бывают включены и нередко зависают.

Аппаратный IP-телефон по внешнему виду практически не отличается от обычного телефонного аппарата, хотя выбор традиционного дизайна продиктован скорее удобством для пользователей. Но на самом деле IP-телефон √ это сложное устройство, своеобразный мини-компьютер, поддерживающий функциональность цифровых телефонов.

Вне поля зрения Очевидно, что инфраструктура передачи голоса в корпоративной системе IP-телефонии состоит не только из пользовательских терминалов, подключенных к локальной сети, а и из невидимых рядовому пользователю элементов, таких как коммуникационные серверы и шлюзы. Соответственно, для каждого элемента инфраструктуры необходимо обеспечить IP-соединение через локальную или глобальную сеть. А это значит, что серверы, шлюзы и IP-телефоны можно подключать в любой точке локальной корпоративной сети (лишь бы не было проблем с пропускной способностью). Такая возможность позволяет реализовать три варианта построения сети. Простейший из них √ развертывание сети корпоративной IP-телефонии в локальной сети организации, которая занимает одно здание или несколько примыкающих друг к другу зданий. Два других варианта определяют подключение удаленных подразделений. В соответствии с одним из этих двух вариантов, управление вызовами и работой IP-телефонов осуществляется коммуникационными серверами из головного офиса компании. Другой вариант предполагает установку коммутационных серверов в удаленных подразделениях. Такой подход должен применяться в сетях, объединяющих крупные и средние офисы, или при наличии в подразделениях специфичных требований к системе телефонии, относящихся к ее надежности и быстродействию. Основным узлом в распределенной сети IP-телефонии является коммуникационный сервер √ именно он обеспечивает управление вызовами. На него возлагается следующий ряд задач. Прежде всего, это настройка плана нумерации и маршрутизации телефонных вызовов, создание разных планов нумерации для различных групп устройств. Коммутационные серверы также осуществляют управление установлением телефонных соединений в режиме реального времени и обеспечивают дополнительные функции, реализуемые в телефонных аппаратах. Еще в функции коммуникационного сервера входят контроль над использованием полосы пропускания, автоматическое сжатие голоса в зависимости от набранного номера, что особо важно при подключении удаленных подразделений. Голосовые шлюзы обеспечивают соединение систем корпоративной IP-телефонии и телефонных сетей или УАТС, а также дают возможность подключения обычных телефонных аппаратов. Иначе говоря, шлюз переводит голос из среды пакетной IP-коммутации в среду коммутируемых телефонных сетей. В зависимости от интерфейса, используемого для подключения к телефонной сети, шлюзы могут быть цифровыми или аналоговыми. Устройство управления зо-ной √ гейткипер (калька с английского Gatekeeper) √ определяет логику работы сети IP-телефонии. В число задач, решаемых этим устройством, входит управление планом нумерации, а также контроль полосы пропускания для всех соединений.

В частности, это поддержка нескольких линий, удержание или переадресация вызовов, ускоренный набор и т. п.

Современные модели оснащаются двухпортовым сетевым коммутатором на 10√100 Мбит/с, что позволяет подключать к сети IP-телефон и компьютер с помощью одного разъема. IP-адрес телефону может задаваться статически или назначается динамически благодаря поддержке протоколов DHCP и DNS. Кроме того, для каждого телефона задаются настройки, определяющие уровни доступа и перечень предоставляемых услуг.

У многих моделей IP-телефонов имеется довольно большой графический дисплей, предназначенный для вывода генерируемой специальными сетевыми приложениями информации (уже упомянутые сервисы типа электронной почты, корпоративного телефонного справочника, расписания общих собраний и встреч конкретного пользователя и т. п.) и сетевым меню (например, в гостиницах, используя IP-телефон, можно просмотреть ресторанное меню и, отметив нужные позиции, нажатием одной кнопки заказать завтрак в номер).

Стоит оговориться, что функциональность IP-телефонов в большей степени зависит от сервисов, поддерживаемых коммуникационной сетью, однако реализация доступа к сервисному меню и корпоративным телефонным книгам требует наличия соответствующих функций в телефоне. В остальном же различия между телефонами весьма банальны и заключаются в количестве поддерживаемых аппаратом телефонных линий, наличии/отсутствии ЖК-дисплеев, громкой связи, разъемов для подключения гарнитуры и т. п.

Вообще, в условиях отсутствия на рынке операторов, предоставляющих телефонные IP-линии, такие телефоны целесообразнее рассматривать не как отдельные устройства, а как составляющую систем IP-телефонии. Эти системы производятся многими компаниями, среди которых Cisco Systems, NovaVox, Nortel Networks, Siemens, Avaya, а их установка требует обращения к специалистам.

Питание

Несколько проблематичной является организация электропитания для IP-телефонов. Большинство производителей предлагают выносные блоки питания, но это требует установки дополнительных электрических розеток и средств обеспечения резервного бесперебойного электропитания, поскольку при сбоях в электроснабжении компания-пользователь рискует остаться совсем без телефонной связи. С учетом того, что серверы, АТС и некоторые другие устройства должны оснащаться мощными системами бесперебойного электропитания, ряд производителей (в том числе Alcatel, 3Com, Cisco и Nortel) предлагают осуществлять питание IP-телефонов непосредственно в системе, используя для этих целей структурированную кабельную проводку. Здесь вновь возникает несколько вариантов решения проблемы. Согласно технологии Inline Power, электропитание берется от коммутатора и подается по тем же парам кабеля, что и данные. Второй вариант предполагает получение питания со специальной коммутационной панели, для чего используются свободные пары.

Последние два способа подачи электропитания привели к необходимости разработки технологии автоопределения, которая предохраняла бы сетевое оборудование от повреждения при случайном подключении в порт оборудования кабеля, по которому подается электропитание.

Определяющий фактор Среди продуктов, относящихся к IP-телефонии, условно можно выделить два типа: решения, являющиеся непосредственной заменой традиционных АТС, и решения для транспорта трафика традиционной телефонии по IP-сетям. При этом представленность на рынке Украины этих типов различна. Если первый появляется в качестве пробных участков телефонной сети в основном крупных организаций, то второй достаточно давно нашел свое применение во многих корпорациях, имеющих территориально распределенную инфраструктуру. Перечислять секторы рынка, в которых представлены эти решения, нет смысла, поскольку определяющей является территориальная распределенность и регулярность дохода для аренды каналов передачи данных или построения собственной сети.

В надежде сэкономить Многие предприятия, выбирающие сегодня VoIP, ожидают заметного снижения затрат на коммуникации. Экономия при использовании IP-телефонии обеспечивается в первую очередь благодаря централизованному управлению голосовыми службами и приложениями на всем предприятии. Кроме того, не нужно в каждом отдельном филиале устанавливать телекоммуникационное оборудование. Любой пользователь, входя в корпоративную сеть со своего компьютера или ноутбука, получает свои персональные установки, включая адресные книги и почтовые ящики. Необходимым условием для реализации таких возможностей является всего лишь наличие звуковой карты и мультимедийной клавиатуры. Сокращению расходов способствует и отсутствие отдельных телефонных проводов и кабелей.

    Сергей Колесниченко

Источник: журнал "Мир связи"