Telefonie pe Internet

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

Daniel Moldovan

Ca urmare a potențialului deosebit pe care-l prezintă în economisirea costurilor în convorbirile pe lungă distanță, 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 și furnizorii de servicii Internet.

„Telefonia IP” este un termen umbrelă care cuprinde tehnologii de transmitere de voce, de fax și 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 și servicii cu valoare adăugată, în timp ce producătorii de aparate pentru telefonie IP vor avea serios de lucru, ca urmare a exploziei iminente a pieței, având în vedere că această piață 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 piață 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 stabilește inițial o conexiune cu furnizorul său ISP, după care lansează softul client Internet Phone. Apoi, dintr-o listă în care se află toți 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 niște conversații, de tipul cu apel invers. Însă, chiar și atunci când au apărut versiunile mai noi, care suportau transmisii de voce full-duplex, calitatea a rămas destul de în urmă, față de cea oferită de companiile de telefonie.

În plus, softul de telefonie IP nu este interoperabil, ceea ce înseamnă că dvs. și partenerii dvs. de discuții trebuie să folosiți același 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 distanță, decât o tehnologie care să permită economisirea de bani serioși. Pentru a depăși limitarea impusă de folosirea unui PC multimedia pentru realizarea unei conversații telefonice IP și pentru a coborî tehnologia la nivelul aplicațiilor de afaceri, producătorii și-au dat seama că trebuie să acționeze asupra centralelor telefonice existente și 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 aceștia aveau un PC sau doar un telefon obișnuit. Acest produs asigura realizarea conversației, 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, porțile actuale fac legătura între Internetul bazat pe comutarea de pachete și infrastructura telefonică bazată pe comutarea de circuite (PSTN – Public Switched Telephone Network). Aceste porți sunt conectate la PSTN, respectiv la Internet. Într-un scenariu telefon - PC, semnalul telefonic traversează, în drumul către poartă, rețeaua telefonică comutată (PSTN), care implică și centralele telefonice (PBX). Dacă semnalul telefonic este analogic, poarta îl digitizează, îl comprimă și-l împachetează pentru a fi transportat prin IP. Apoi, poarta transmite apelul direct la PC-ul destiație. 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 destinație; aceasta recepționează apelul și-l transmite prin PSTN către receptorul telefonic căruia i-a fost destinat.

Comunicațiile tradiționale de voce necesită o rată de transfer de 64 Kbiți/s însă cu ajutorul compresiei, aceasta se poate reduce de la 12 Kbiți/s la 8 Kbiți/s.

Aceste porți pot rula pe o varietate de platforme, cea mai uzitată fiind însă Windows NT. Ele pot fi desfășurate într-o varietate de locații, 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 creșterea pieței produselor de telefonie IP, problema care se pune este realizarea interoperabilității. Interoperabilitatea este cheia pentru o evoluție rapidă a pieței și pentru transformarea acestei tehnologii într-o aplicație viabilă pentru lumea afacerilor. În acest sens, a fost fondat forumul VOIP (Voice over IP), o organizație care-și 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 definește transmisia datelor multimedia prin IP.

Transmisii în timp real

După cum probabil știați, Internetul spre deosebire de PSTN, nu este un mediu pentru comunicații în timp real. La transmisia prin IP, pachetele de voce se izbesc de probleme cum ar fi traficul încărcat și întârzierile. Pentru a elimina aceste probleme potențiale, producătorii au avut în vedere ca noile produse de telefonie să aibă caracteristici cel puțin comparabile cu cele oferite de sistemul telefonic tradițional. În plus, clienții sunt interesați și de siguranța și confidențialitatea 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 și cu întârzieri cât mai mici. În cazul în care pachetele de voce vor întâlni în drumul lor mai multe noduri de rețea, întârzierea potențială va crește.

Cu cât întârzierea va fi de mai lungă durată, cu atât vocea va fi mai greu de deslușit. Experimental s-a constatat că, în recepționarea 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 calității, între 150 ms și 300 ms întârzierea fiind tolerabilă și 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 rețea și decodarea la recepție. În cazul în care traficul de voce traversează doar un intranet, aveți controlul total asupra întârzierilor care apar în rețea. Prin urmare, ruterele și celelalte dispozitive din rețea pot fi configurate conform priorităților dvs.

Reducerea întârzierilor și, implicit, îmbunătățirea calității traficului de voce sunt strâns legate de lățimea de bandă alocată. Deoarece traficul vocii prin IP partajează același spațiu de transmisie cu traficul de date, utilizarea lățimii de bandă, respectiv prioritățile traficului vor fi asigurate de același administrator de rețea, care va asigura astfel funcționalitatea noii tehnologii.

O posibilă abordare pentru controlul utilizării lățimii de bandă o reprezintă implementarea unor protocoale cum ar fi RSVP, care pentru aplicații concrete rezervă o porțiune specifică din lățimea de bandă. Astfel, RSVP poate fi folosit în telefonia IP pentru a certifica că traficul de voce primește lățimea de bandă de care are nevoie.

O abordare mult mai costisitoare o reprezintă realizarea unui upgrade la o rețea de mai mare viteză. În acest caz, lățimea 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 consonanță cu scopul telefoniei IP, care poate comprima transmisia datelor de la 64 Kbiți/s la 10 Kbiți/s. Dacă vom începe transmiterea de copii ale pachetelor, economisirea în lățimea de bandă ocupată va deveni nesemnificativă.

O abordare mult mai eficientă, în ceea ce privește utilizarea lățimii de bandă, o reprezintă stabilirea unei priorități 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 recepție, așteptându-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, așa cum ar fi vocea.

Prin urmare, multe companii aleg UDP ca și 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 și TCP, UDP transmite pachetele în secvențe, fiind ușor de identificat dacă pe parcurs s-au mai pierdut din pachete.

Fratele mai mare

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

Cu toate acestea, părerile sunt împărțite, tendința generală fiind ca Internetul (și implicit controlul apelurilor PC-PC sau PC-telefon) să fie scutit de intervenția guvernului.

Deși, în prezent, telefonia IP cunoaște o dezvoltare incipientă, cu ajutorul unor producători, furnizori de servicii Internet și companii multinaționale de mare calibru, s-ar putea ca în viitor ea să schimbe pentru totdeauna modul în care vom comunica de la distanță.


BYTE România - februarie 1998


(C) Copyright Computer Press Agora