Решения для IP-телефонии Виктор Колосов, консультант по проектам

Введение в IP-телефонию

IP-телефония или VoIP (Voice over IP) – это технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Используя Интернет, можно обмениваться цифровой информацией. Что такое IP-телефония?

Следовательно, технически возможно оцифровать звук или факсимильное сообщение и переслать его аналогично тому, как пересылаются цифровые данные. В этом смысле IP-телефония использует Интернет (или любую другую IP-сеть) для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя пользователями компьютера в режиме реального времени. Phone to Phone (VoIP Gateway) PC to Phone (MSN, Skype) PC to PC (Internet-Phone) IP-Network

Экономия средств Меньшая стоимость междугородних и международных звонков Меньшие затраты на инвестиции в оборудование Универсальность Совмещенный доступ в Интернет. Голосовые данные, факсимильные сообщения передаются с использованием IP - основного набора протоколов Интернет Открытая архитектура Общие стандарты: H.323, MGCP, SIP... В виду острой конкуренции цены на услуги постоянно снижаются Эффективное использование полосы пропускания от 5.3 до 8 Кбит/с по сравнению с 64 Кбит/с для традиционной телефонии экономия полосы пропускания в 8~10 раз Преимущества IP-телефонии

Принцип работы VoIP Поиск Оцифровка Сжатие Телефонный номер IP-адрес Голос 64 Кбит/с G Кбит/с G /5.3 Кбит/с G Кбит/с Соединение Шлюз VoIP

Алгоритмы сжатия голоса Кодек Требуемая пропускная способность (Кбит/с) Нагрузка на DSP, MIPS Суммарная задержка кодека (мс) Оценка MOS G (сжатие отсутствует) Отсутствует0,254,1 G ,3/6,416/2137,53,7/3,9 G ,54.3 G ,92 G.729A813153,85 Примечание. Качество голоса дано по пятибалльной шкале экспертных оценок MOS (Mean Opinion Score, рекомендация ITU-T P.800).

Физические интерфейсы FXS (Foreign eXchange Station) Двухпроводная абонентская линия с интерфейсным разъемом RJ-11. Используется для подключения конечного пользователя с телефонным аппаратом. Подает на телефонный аппарат необходимое напряжение, генерирует звонки и тональные сигналы, воспринимает положение трубки (снята/положена) и набор номера от телефонного аппарата. FXO (Foreign eXchange Office) Интерфейс, используемый для эмуляции телефонного аппарата, подключенного к АТС. В качестве интерфейсного разъёма используется розетка RJ-11. Использует подаваемое АТС напряжение, воспринимает звонки и тональные сигналы. Эмулирует положение телефонной трубки (снята/положена) и генерирует набор номера для АТС.

Стандарты IP-телефонии

Протоколы управления обслуживания вызовов H.323 –Рекомендация H.323 ITU-T – стандарт для передачи голоса, видео и данных, описывает взаимодействие мультимедийных приложений в сетях с негарантированным качеством обслуживания MGCP (Media Gateway Control Protocol) –Протокол управления телефонными шлюзами внешними устройствами управления - Media Gateway Controllers или Call Agents SIP (Session Initiation Protocol) –Протокол инициирования сеансов – протокол прикладного уровня, предназначенный для организации, модификации и завершения мультимедийных сеансов связи

Сравнение протоколов SIPH.323MGCP Архитектура клиент-сервер точка-точка клиент-сервер точка-точка клиент-сервер СложностьНизкаяВысокая ВозможностиПростыеПолныечастичные МасштабируемостьХорошаяПлохаяСредняя СтоимостьНизкаяВысокаяСредняя

Протокол SIP

Протокол Session Initiation Protocol (SIP) – это протокол сигнализации, используемый для установления, изменения и прерывания сессий (или звонков) между одним или несколькими пользователями IP-сетей. Разработан IETF MMUSIC WG (Multiparty Multimedia Session Control Working Group) Предложен в стандарте RFC2543 в марте 1999 года, получил реализацию и формализован в RFC3261 Принципы протокола SIP

Инновации SIP предоставляет новые сервисы и приложения, недоступные в H.323 (или других протоколах IP-телефонии) Например, SIP использует простую инкапсуляцию на основе текста (основанную на Интернет стандарте MIME), позволяющую передавать данные или запускать приложения одновременно с голосовым соединением, облегчая отправку фото, визиток, MP3 при звонке абоненту. Мобильность Пользователи могут перемещаться без ограничений в пределах сети, поэтому услуги связи должны предоставляться им в любом месте этой сети. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится. Для этого пользователь с помощью специального сообщения REGISTER – информирует о своих перемещениях сервер определения местоположения. Масштабируемость SIP использует Интернет-модель – быстрота и простота ядра и периферии. В рамках протоколов точка-точка, SIP более эффективный и менее составной (В то время, как H.323 требуется обмен 13 сообщениями, SIP использует только 7). Преимущества SIP

Простота разворачивания сетей –Развертывание и поддержка SIP схожа с HTTP. Он использует стандартные протоколы и функции, уже существующие в IP-сетях и хорош для понимания сетевых администраторов и технического персонала. –Стандартная адресация, принятая в Интернет: SIP использует обычный формат IP-адреса и для имени и для адреса, например или –SIP использует только текст для протокольной инкапсуляции, в отличие от H.323, использующего бинарное кодирование, что делает SIP проще в диагностике и устранении проблем. –Простые сообщения об ошибках: SIP использует привычные сообщения об ошибках с префиксами, как 10x, 20x, etc. Преимущества SIP

Устройства сети SIP SIP-Клиент –User agent client (UAC) Клиентское приложение, которое инициирует SIP-запросы –User agent server (UAS) Серверное приложение, которое отвечает на запросы пользователя при получении SIP-запроса от клиента. Обычно, большинство программ работают и как UAC и как UAS. SIP-Клиент может быть программой для PC, IP-телефоном или SIP-шлюзом

Пример организации SIP-сети

Основные проблемы в IP- телефонии Эхо Эхо является аналоговым явлением, поэтому если соединение на всем протяжении является цифровым, то эхо как правило не возникает. Методы решения: - компенсация эха - подавление эха Джиттер (jitter) Задержка между двумя последовательными пакетами. В результате речь получается рванной. Методы решения: - Jitter buffer Задержка Задержка мс является приемлемой, более мс речь становиться неузнаваемой.

Оборудование VoIP

IP-телефон DPH-120S Два порта 10/100BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК Протоколы: SIP (RFC 3261) Сжатие голоса: G.711u/a, G.723.1, G.729a/b Подавление эха: G.168 Большая жидкокристаллическая панель (2 линии по 16 символов) Поддержка QoS Конференц-связь, перевод звонка, повтор Настройка с помощью подсказок с жидкокристаллической панели Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения Управление на основе Web

IP-телефон DPH-140S Два порта 10/100BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК Протоколы: SIP (RFC 3261) Сжатие голоса: G.711u/a, G.723.1,G.729a/b Подавление эха: G.168 Большая жидкокристаллическая панель (2 линии по 16 символов) 10 программируемых кнопок Поддержка QoS Конференц-связь, перевод звонка, повтор Настройка с помощью подсказок жидкокристаллической панели Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения Управление на основе Web

Схема применения Количество IP-телефонов практически не ограничено, что позволяет объединять большое число пользователей.

IP-телефон DPH-150S/SE Два порта 10/100BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК Протоколы: SIP (RFC 3261) Сжатие голоса: G.711u/a, iLBC,G.729a/b Подавление эха: G.167, VAD, CNG Жидкокристаллическая панель 14 программируемых кнопок Поддержка QoS, VLAN Конференц-связь, перевод звонка, повтор Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения Питание: 5V DC, PoE (только у модели DPH-150SE) Управление на основе Web

IP-телефон DPH-400S/SE Два порта 10/100BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК Протоколы: SIP v2 (RFC 3261) Сжатие голоса: G.711u/a, G.726, (G.723.1*,G.729a/b* optional) Подавление эха (G.167), VAD, CNG Большая жидкокристаллическая панель Возможность регистрации до 4-х акаунтов 3-сторонняя конференц-связь, перевод звонка, повтор, удержание, перенаправление Возможность подключения гарнитуры Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения Управление на основе Web Питание: 5V DC, PoE (только у модели DPH-400SE)

Модуль расширения DPH-400EDM Дополнительный модуль расширения для телефона DPH-400S/SE с 24-мя программируемыми кнопками. Возможность назначения различного функционала на каждую кнопку: Скоростной набор, «Не беспокоить», блокировка телефона, Автоответ, Перенаправления звонков и т.д.

WiFi VoIP телефон DPH-540/541S Поддержка протоколов IEEE b/g Протоколы: SIP (RFC 3261) Сжатие голоса: G.711u/a, G.729 Подавление эха : G.168 Жидкокристаллическая панель LCD: 1.8" C-STN, 128x160 pixel, 65K Поддержка протоколов шифрования WEP, WPA, WPA2 Поддержка WiFi MultiMedia (WMM) Софт клавиши Send/End/Cancel/Volume Батарея: Li-Ion 900 mAh

Схема применения Наличие встроенного беспроводного модуля позволяет пользователям подключатся к беспроводным сетям, как дома так и в точках общественного доступа и совершать звонки используя технологию VoIP

VoIP DECT телефон DPH-300S DECT/GAP ( Mhz) Протоколы: SIP v2 (RFC 3261) 2 порта 10/100BASE-TX RJ-45 1 FXO порт Сжатие голоса: G.711u/a,G.729, G.726, iLBC Подавление эха : G.168 Поддержка VoIP NAT traversal (SIP/STUN) Call forward, 3-Way conference Жидкокристаллическая панель LCD До 50м в помещении, до 300м на открытом пространстве Управление: WEB, Telnet

Схема применения

USB Skype телефон DPH-10U Порт USB 1.1 для подключения ПК Совместимость со Skype, Microsoft's NetMeeting, MSN Messenger Service, Yahoo! Messenger Питание по USB шине Цифровая клавиатура 7 функциональных клавиш 2 клавиши громкости вызова Возможность записи разговора на жесткий диск PC

USB Skype телефон DPH-20U Порт USB 1.1 для подключения ПК Совместимость со Skype, Microsoft's NetMeeting, MSN Messenger Service, Yahoo! Messenger Питание по USB шине Большая жидкокристаллическая панель Цифровая клавиатура 7 функциональных клавиш 2 клавиши громкости вызова Возможность записи разговора на жесткий диск PC

SIP-протокол: SIP v2 (RFC 3261) Интерфейс: 1 Ethernet RJ-45 Port, 1 FXS RJ-11 Ports Поддерживаемые кодеки: G.711 A/μ, G.723.1, G.729A Подавление эха: G168 NAT traversal: STUN Функционал: Hot Line, Call transfer, Call forward QoS Support: Выставление меток ToS FAX Support: T.38, G.711 Набор номера: DTMF, Pulse dial Управление: WEB, TELNET, SNMP v.2 Голосовой шлюз DVG-2101S

Схема применения Голосовой шлюз DVG-2101S является экономичным решение для использования дома.

Голосовой маршрутизатор DVG-G5402SP 2 порта FXS RJ-11для подключения к аналоговым телефонам или факсам 1 порт FXS с функцией Life-line 1 внешний WAN порт 10/100BASE-TX RJ-45 4 внутренних LAN порта 10/100BASE-TX RJ-45 Точка доступа стандарта b/g Поддержка протокола SIP (RFC3261) Поддержка факсов: T.38, G.711 Сжатие голоса: G.711u/a, G.723.1, G.729a, G.726 Обеспечения качества сервиса: QoS Функции: Caller ID, Call transfer, Call forward Поддержка протоколов RIP1, RIP2, static route Поддержка NAT DHCP Server/Client, PPTP (Dual access), PPPoE Управление на основе Web, Telnet

Беспроводной ADSL-маршрутизатор со встроенным шлюзом VoIP DVA-G3672B 2 FXS порта для подключения к аналоговым телефонам или факсам 1 порт FXO для поддержки PSTN Lifeline 1 порт ADSL/ADSL2/ADSL2+ WAN 4 порта 10/100 Мбит/с Fast Ethernet встроенного коммутатора LAN Точка доступа стандарта b/g Поддержка протокола SIP (RFC 3261) Поддержка кодеков: G.711u-law, G.711a-law, G.726, G.729a NAT, статическая маршрутизация, RIP-1/2 Поддержка VPN: PPTP/L2TP/ IPSec pass- through Поддержка DHCP сервер/клиент Web-интерфейс управления, SNMP 1,2

Продуктовая линейка VoIP Gateways Model Name DVG-5004SDVG-5008SDVG-6004SDVG-6008SDVG-7022SDVG-7044SDVG-7062S Call Control Protocol SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) Voice Codecs G.711/ G.723.1/ G.729A/ G.711/ G.723.1/ G.729A Voice Interface 4 FXS8 FXS4 FXO8 FXO2FXS/ 2FXO4FXS/ 4FXO6FXS/2FXO Ethernet Interface 1WAN/4LAN Call features Hot-Line/ Warm-Line QoS Support Yes FAX support T.38/G.711 Firewall IP/MAC/POR T/URL filtering NAT Yes Routing Function RIP1, RIP2, RIP1&2, Static Route Network Management Web/Telnet

Многопортовые голосовые шлюзы Протокол SIP V2 (RFC 3261) Интерфейсы : 1 WAN RJ-45 Port 4 LAN RJ-45 Port 4 RJ-11 Ports Поддерживаемые кодеки: G.711 A/μ G G.729A Подавление эха : G168 /G165 NAT traversal : UPNP STUN Поддержка FAX: G.711 T.38 Управление : DHCP Client Auto-provisioning (Optional) TELNET TFTP Software Upgrade Web Brower Configuration Поддержка QoS: TOS Дополнительные возможности : PPPoE, DHCP, Static IP, PPTP Static Routing RIP1/RIP2 VPN Pass-Through Provisioning Security Https &SSL/TLS DVG-5004S (4FXS)* DVG-6004S (4FXO)* DVG-7022S (2FXS/2FXO)* * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

Многопортовые голосовые шлюзы DVG-5008S (8FXS)* DVG-6008S (8FXO)* DVG-7044S (4FXS/4FXO)* DVG-7062S (6FXS/2FXO)* Протокол SIP V2 (RFC 3261) Интерфейсы : 1 WAN RJ-45 Port 4 LAN RJ-45 Port 8 RJ-11 Ports Поддерживаемые кодеки: G.711 A/μ G G.729A Подавление эха : G168 /G165 NAT traversal : UPNP STUN Поддержка FAX: G.711 T.38 Управление : DHCP Client Auto-provisioning (Optional) TELNET TFTP Software Upgrade Web Brower Configuration Поддержка QoS: TOS Дополнительные возможности : PPPoE, DHCP, Static IP, PPTP Static Routing RIP1/RIP2 VPN Pass-Through Provisioning Security Https &SSL/TLS * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

Схема применения

Связь АТС-АТC (FXO)

Область применения Служит альтернативой аналоговой телефонии Домашние сети, небольшие офисы, отдельные пользователи Экономия на междугородних/международных звонках Объединение двух и более офисов Возможность реализации «телефонных выносов» Проброс городских линий в удаленные офисы Благодаря наличию широкого выбора количества и типа портов, можно наращивать количество линии без изменения конфигурации сети.

Продуктовая линейка Multi-port VoIP Gateways Model Name DVG-2016SDVG-2032SDVG-3016SDVG-3032SDVG-4088SDVG-4032S Call Control Protocol SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) Voice Codecs G.711/ G.723.1/ G.729A/ G.711/ G.723.1/ G.729A Voice Interface 16 FXS32 FXS16 FXO32 FXO8FXS/ 8FXO 16FXS/ 16FXO Ethernet Interface 1WAN/1LAN Call features Hot-Line/ Warm-Line QoS Support Yes FAX support T.38/G.711 Firewall IP/MAC/PORT /URL filtering NAT Yes Routing Function RIP1, RIP2, RIP1&2, Static Route Network Management Web/Telnet

DVG-2016S (16FXS)* DVG-2032S (32FXS)* DVG-3016S (16FXO)* DVG-3032S (32FXO)* DVG-4088S (8FXS/8FXO)* DVG-4032S (16FXS/16FXO)* Протокол SIP V2 (RFC 3261) Интерфейсы : 1 WAN RJ-45 Port 1 LAN RJ-45 Port 16/32 RJ-11 Ports Поддерживаемые кодеки: G.711 A/μ G G.729A Подавление эха : G168 /G165 NAT traversal : UPNP STUN Поддержка FAX: G.711 T.38 Управление : DHCP Client Auto-provisioning (Optional) TELNET TFTP Software Upgrade Web Brower Configuration Поддержка QoS: TOS Дополнительные возможности : PPPoE, DHCP, Static IP, PPTP Static Routing RIP1/RIP2 VPN Pass-Through Provisioning Security Https &SSL/TLS Многопортовые голосовые шлюзы * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

digital trunk Междугородние/ международные звонки Сервер регистрации DVX-7090 АТС DVG-3032S VoIP сеть провайдера IP network Г Т СГ Т С Междугородние/международные звонки Междугородние/ международные звонки Схема применения DVG-4032S

Область применения Является экономичным решением для сетей провайдеров IP-телефонии Для подключения крупных офисных центров, выставочных залов, многоэтажных домов Возможность настраивать направление звонков в зависимости от набранного номера (PSTN/VoIP) Совместно с DVX-7090 является законченным решением для построения IP-телефонии Цена за порт порядка 55$

D-Link DVX порта 10/100BASE-TX RJ-45 до 90 одновременных звонков 3-сторонняя конференция: до 5 одновременных конференций Поддержка протоколов SIP и Н.323 Сжатие голоса: G.711, G.729, G.723, GSM Голосовая почта (Voice Mail by mail) Перевод, перенаправление, удержание звонка DISA Поддержка протокола факсов Т.38 Преобразования кодеков: до 10 одновременных звонков Встроенное ПO на основе MERA SIPrise Питание AC 220V Управление через WEB

Схема применения

Область применения Идеальное решение для провайдеров IP-телефонии, торговых центров, многоэтажных домов, крупных офисов Хорошая альтернатива аналоговой АТС Единая инфраструктура Возможность гибко настраивать маршруты и направления звонков Управление группами, ограничение прав доступа на звонки Функция Voice Mail by Mail позволяет отправлять оставленные для Вас сообщения, непосредственно на почтовый ящик. Автоматическая конвертация между протоколами H.323 и SIP Доступ к линиям по персональному коду (PIN code) Совместимость с Cisco Call Manager, CommuniGate Pro.

Thank You !!!