Telefonie pe Internet

Folosit în special ca protocol pentru transmisii de date, IP se lansează şi în domeniul comunicaţiilor telefonice.

Ca urmare a potenţialului deosebit pe care-l prezintă în economisirea costurilor în convorbirile pe lungă distanţă, telefonia IP a luat un avânt considerabil în zilele de astăzi. Dacă până nu demult, serviciile de telefonie erau oferite doar de companiile de telefonie, în prezent pe fir au intrat şi furnizorii de servicii Internet.

„Telefonia IP” este un termen umbrelă care cuprinde tehnologii de transmitere de voce, de fax şi multimedia prin IP. Cu toate acestea, de pe urma spargerii monopolului nu vor beneficia doar utilizatorii finali. Astfel, furnizorii de servicii Internet vor oferi serviciile de telefonie IP ca şi servicii cu valoare adăugată, în timp ce producătorii de aparate pentru telefonie IP vor avea serios de lucru, ca urmare a exploziei iminente a pieţei, având în vedere că această piaţă practic nu exista acum trei ani.

La început a fost cuvântul

Debutul în telefonia IP s-a realizat în anul 1995 când compania VocalTec care are sediul în Herzliya, Israel a introdus pe piaţă produsul Internet Phone. Cu toate că nu ea a fost cea care a inventat conceptul de voce prin IP, ea a fost prima care l-a comercializat cu succes. Cu un software ca Internet Phone, un PC multimedia poate apela pentru o convorbire telefonică prin Internet, un alt PC multimedia. Pentru realizarea unei conexiuni, apelantul stabileşte iniţial o conexiune cu furnizorul său ISP, după care lansează softul client Internet Phone. Apoi, dintr-o listă în care se află toţi utilizatorii on-line care folosesc programul, poate selecta cu cine să vorbească. Fiind prima realizare din domeniu, Internet Phone mai are unele lipsuri. Spre exemplu, deoarece majoritatea utilizatorilor folosesc programul de acasă, neavând o adresă IP permanentă, lor le este asignată în mod dinamic o adresă de fiecare dată când se conectează. Acest factor poate transforma localizarea partenerului într-un proces dificil.

Faptul că primele versiuni ale programului suportau doar transmisii half-duplex a făcut ca aceste apeluri să apară ca nişte conversaţii, de tipul cu apel invers. Însă, chiar şi atunci când au apărut versiunile mai noi, care suportau transmisii de voce full-duplex, calitatea a rămas destul de în urmă, faţă de cea oferită de companiile de telefonie.

În plus, softul de telefonie IP nu este interoperabil, ceea ce înseamnă că dvs. şi partenerii dvs. de discuţii trebuie să folosiţi acelaşi produs pentru a putea comunica unul cu celălalt.

Din cauza acestor neajunsuri, telefonia IP a constituit, mai degrabă, o nouă jucărie care oferea posibilitatea realizării unor convorbiri de lungă distanţă, decât o tehnologie care să permită economisirea de bani serioşi. Pentru a depăşi limitarea impusă de folosirea unui PC multimedia pentru realizarea unei conversaţii telefonice IP şi pentru a coborî tehnologia la nivelul aplicaţiilor de afaceri, producătorii şi-au dat seama că trebuie să acţioneze asupra centralelor telefonice existente şi să coopereze cu furnizorii de servicii telefonice.

Puntea suspinelor

În 1996, a fost lansat primul gateway care permitea utilizatorilor să transmită vocea pe Internet, indiferent dacă aceştia aveau un PC sau doar un telefon obişnuit. Acest produs asigura realizarea conversaţiei, indiferent de gradul de complexitate al echipamentelor de la cele două capete. Faptul că am un celular conectat la un laptop, însă nu pot fi sunat de nimeni, nu-mi poate fi de nici un folos. Eliminând necesitatea de-a avea un PC multimedia pentru a transmite voce pe Internet, porţile actuale fac legătura între Internetul bazat pe comutarea de pachete şi infrastructura telefonică bazată pe comutarea de circuite (PSTN – Public Switched Telephone Network). Aceste porţi sunt conectate la PSTN, respectiv la Internet. Într-un scenariu telefon - PC, semnalul telefonic traversează, în drumul către poartă, reţeaua telefonică comutată (PSTN), care implică şi centralele telefonice (PBX). Dacă semnalul telefonic este analogic, poarta îl digitizează, îl comprimă şi-l împachetează pentru a fi transportat prin IP. Apoi, poarta transmite apelul direct la PC-ul destiaţie. Într-un scenariu telefon-telefon, odată ce semnalul voce este împachetat, el trece prima dată prin PSTN către poarta de telefonie IP, cea mai apropiată. Apoi, semnalul iese în Internet către o a doua poartă, cea mai apropiată de receptorul destinaţie; aceasta recepţionează apelul şi-l transmite prin PSTN către receptorul telefonic căruia i-a fost destinat.

Comunicaţiile tradiţionale de voce necesită o rată de transfer de 64 Kbiţi/s însă cu ajutorul compresiei, aceasta se poate reduce de la 12 Kbiţi/s la 8 Kbiţi/s.

Aceste porţi pot rula pe o varietate de platforme, cea mai uzitată fiind însă Windows NT. Ele pot fi desfăşurate într-o varietate de locaţii, de la sedii de birouri la centre de apel, putând fi conectate direct la PC-uri sau indirect, prin intermediul PSTN, la aparate telefonice.

Odată cu creşterea pieţei produselor de telefonie IP, problema care se pune este realizarea interoperabilităţii. Interoperabilitatea este cheia pentru o evoluţie rapidă a pieţei şi pentru transformarea acestei tehnologii într-o aplicaţie viabilă pentru lumea afacerilor. În acest sens, a fost fondat forumul VOIP (Voice over IP), o organizaţie care-şi propune definirea unei singure implementări a vocii prin IP, căreia să i se conformeze toate produsele de telefonie IP. Aceasta presupune includerea standardului H.323 al ITU care defineşte transmisia datelor multimedia prin IP.

Transmisii în timp real

După cum probabil ştiaţi, Internetul spre deosebire de PSTN, nu este un mediu pentru comunicaţii în timp real. La transmisia prin IP, pachetele de voce se izbesc de probleme cum ar fi traficul încărcat şi întârzierile. Pentru a elimina aceste probleme potenţiale, producătorii au avut în vedere ca noile produse de telefonie să aibă caracteristici cel puţin comparabile cu cele oferite de sistemul telefonic tradiţional. În plus, clienţii sunt interesaţi şi de siguranţa şi confidenţialitatea convorbirilor.

La transmiterea unor pachete de date prin IP, nu contează dacă se pierde ordinea pe durata transportului, sau dacă unele pachete ajung înaintea altora. În transmisiile de voce în timp real însă, pachetele trebuie să fie transmise într-o anumită ordine care trebuie să rămână constantă pe durata transmisiei şi cu întârzieri cât mai mici. În cazul în care pachetele de voce vor întâlni în drumul lor mai multe noduri de reţea, întârzierea potenţială va creşte.

Cu cât întârzierea va fi de mai lungă durată, cu atât vocea va fi mai greu de desluşit. Experimental s-a constatat că, în recepţionarea unui mesaj sonor, urechea umană poate tolera întârzieri de la 300 la 600 ms, înainte ca degradarea să devină prea supărătoare ca să se mai poată reconstitui ceva. Cu toate acestea, o întârziere aflată sub 150 ms este foarte bună din punctul de vedere al calităţii, între 150 ms şi 300 ms întârzierea fiind tolerabilă şi dificil de detectat.

Cauza acestor întârzieri este determinată, în primul rând, de procesele necesare transferării traficului de voce pe Internet. Aceste procese includ codarea (compresia) vocii, transmiterea în reţea şi decodarea la recepţie. În cazul în care traficul de voce traversează doar un intranet, aveţi controlul total asupra întârzierilor care apar în reţea. Prin urmare, ruterele şi celelalte dispozitive din reţea pot fi configurate conform priorităţilor dvs.

Reducerea întârzierilor şi, implicit, îmbunătăţirea calităţii traficului de voce sunt strâns legate de lăţimea de bandă alocată. Deoarece traficul vocii prin IP partajează acelaşi spaţiu de transmisie cu traficul de date, utilizarea lăţimii de bandă, respectiv priorităţile traficului vor fi asigurate de acelaşi administrator de reţea, care va asigura astfel funcţionalitatea noii tehnologii.

O posibilă abordare pentru controlul utilizării lăţimii de bandă o reprezintă implementarea unor protocoale cum ar fi RSVP, care pentru aplicaţii concrete rezervă o porţiune specifică din lăţimea de bandă. Astfel, RSVP poate fi folosit în telefonia IP pentru a certifica că traficul de voce primeşte lăţimea de bandă de care are nevoie.

O abordare mult mai costisitoare o reprezintă realizarea unui upgrade la o reţea de mai mare viteză. În acest caz, lăţimea de bandă, care nu mai reprezintă o problemă, permite realizarea de transmisii redundante pentru compensarea pierderii de pachete. Cu toate că sună atractiv pentru protejarea traficului de voce pe durata transmisiei, această metodă nu este în consonanţă cu scopul telefoniei IP, care poate comprima transmisia datelor de la 64 Kbiţi/s la 10 Kbiţi/s. Dacă vom începe transmiterea de copii ale pachetelor, economisirea în lăţimea de bandă ocupată va deveni nesemnificativă.

O abordare mult mai eficientă, în ceea ce priveşte utilizarea lăţimii de bandă, o reprezintă stabilirea unei priorităţi pentru traficul de voce. O modalitate ar fi utilizarea transmisiei UDP în locul transmisiei TCP. În cazul TCP, pachetele sunt numerotate în ordinea de la plecare, la recepţie, aşteptându-se confirmarea pentru fiecare pachet transmis. Dacă această procesare suplimentară este folositoare în transmisiile de date, care necesită integritatea datelor, în cazul transmisiilor de voce, ea poate duce la degradarea transportului. UDP, care nu necesită o confirmare pentru fiecare pachet, este mai potrivit pentru transmisii de date în timp real, care suportă o întârziere mică, aşa cum ar fi vocea.

Prin urmare, multe companii aleg UDP ca şi protocol al nivelului de transport, transferând pachetele de voce prin porturile UDP ale ruterelor. Deoarece astăzi majoritatea ruterelor suportă acest protocol, e necesară efectuarea unei mici configurări la nivelul ruterelor. Ca şi TCP, UDP transmite pachetele în secvenţe, fiind uşor de identificat dacă pe parcurs s-au mai pierdut din pachete.

Fratele mai mare

Companiile telefonice din întreaga lume sunt fie în proprietatea şi sub conducerea guvernului, fie activitatea lor este reglementată de guvern. Deoarece telefonia IP tinde să ocupe teritoriul telefoniei tradiţionale, ea reprezintă o problemă potenţială de reglementare guvernamentală.

Cu toate acestea, părerile sunt împărţite, tendinţa generală fiind ca Internetul (şi implicit controlul apelurilor PC-PC sau PC-telefon) să fie scutit de intervenţia guvernului.

Deşi, în prezent, telefonia IP cunoaşte o dezvoltare incipientă, cu ajutorul unor producători, furnizori de servicii Internet şi companii multinaţionale de mare calibru, s-ar putea ca în viitor ea să schimbe pentru totdeauna modul în care vom comunica de la distanţă.

Telefonie pe Internet

La început a fost cuvântul

Puntea suspinelor

Transmisii în timp real

Fratele mai mare

BYTE România - februarie 1998

(C) Copyright Computer Press Agora