Voice over IP

2. O VoIP-u

VoIP je tehnologija koja omogućava prenos glasa preko računarske mreže. Prvi pokušaji uvodenja su 70-tih godina. Upotrebom ovog standarda, uz upotrebu računarske infrastrukture, i uz pomoć programske podrške Interneta, postaje medij za prenošenje telefonskih poziva.. Prilikom poziva sa PC-a plaća se samo veza sa Internet provajderom i nadoknada kompaniji koja omogućuje dotičnu uslugu po minuti razgovora.
Funkciju centrala preuzimaju računari, poziv se inicira klikom miša, razgovori se mogu lako snimiti i organizovati. Sistem je moguće programirati za različite varijante automatske distribucije poziva, automatske telefonske sekretarice, faks uređaja i sl.
Prednost nad klasičnim telefonskim sistemom je više nego očigledna. Konkretno, VoIP omogućava obavljanje telefonskog razgovora upotrebom već postojeće Internet veze, kao zamena za standardnu telefoniju, kako u lokalnom i međugradskom prometu, tako i u međunarodnom. Sve veća popularnost u svetu među telekomunikacijskim kompanijama nije slučajna. Velika prednost je mogućnost pozivanja mobilnih i fiksnih pretplatnika te ostvarivanje međunarodnih poziva po izuzetno povoljnim cenama. Javna telefonska mreža koristi Public Switched Telephone Network (PSTN) sistem koji primenjuje tehnologiju komutacije kanala što znaci da je predodređeni govorni kanal dodeljen svakom pojedinačnom razgovoru. Ali telefonske mreže su na migracijskom putu prema VoIP-u (Voice over Internet Protokol). VoIP sistem obavlja digitalizaciju analognog signala, kodiranje i kompresiju, zatim segmentaciju u pakete i prenos do odredišta. Takva komprimirana digitalna poruka ne zahteva govorni kanal. Umesto toga, poruka može biti poslata preko istih linija koje se koriste za Internet te predodređeni kanal nije više potreban. Potrošaci traže sve više od komunikacionih tehnologija. Oni žele govor, podatke i slike, a to sve zahteva povećanje kapaciteta.

Komunikacione mreže koje nude takav povećani kapacitet postaje sve popularnije. IP telefon nudi tu pogodnost omogućavajući korisnicima telefonske pozive preko postojećih mreža i izbegavanje velikih računa koje bi uobičajeno primili od svojih operatora. Dok je VoIP tehnologija bila u ranom razvoju bilo je dosta problema sa kvalitetom usluga u odnosu na analognu telefoniju, ali VoIP tehnologija ubrzano se poboljšava.

3. PODELA VOIP USLUGA

Kao što smo rekli u uvodu postoji više vrsta Internet telefonije zavisno od način komunikacija i mogućnostima korisnika i ceni ukupne usluge. Usluge se dele na usluge koje pružaju operatori kojima je delatnost pružanje takvih usluga te na softverska rešanja kompanija širom sveta čija delatnost nije ograničena državnim granicama. Usluge smo podelili u tri grupe. Prva je Internet telefonija putem telefona koja se pomnogo čemu ne razlikuje od dosadašnjeg načina telefoniranja. Drugi način je Internet telefonija putem računara u kojem korisnici direktno preko računara i određenog softvera uspostavljaju vezu i komuniciraju. Treći način je putem VOIP adaptera pomoću kojeg jedna cela organizacija usklađuje potrebe za normalnim radom na Internetu i Internet telefonijom.

3.1 Internet telefonija putem telefona

Za ljude koji žele koristiti Internet telefoniju putem pravih telefona, postoje servisi koji omogućavaju te usluge za vrlo povoljne cene. Naravno da kvalitet prenosa zavisi od ponudača do ponudača, ali sve u svemu, kvaliteta zvuka u većini slučajeva je zadovoljavajuća.
Za korišćenje ove usluge potrebna je klasična telefonska linija. Bitovi telefonskog signala ne prenose se putem telefonske žice do krajnjeg korisnike već preko interneta. Za korišćenje ove usluge potrebno je pozvati selekcijski broj operatera za tu uslugu, a zatim i upisati željeni broj koji se zove. Provider prosleđuje poziv prema traženoj osobi smanjujući na taj način troškove telefoniranja za nekoliko puta.

Slika 1. Šema inetrnet telefonija putem telefona

Signal se konvertuje iz analognog u digitalni i putuje internetom na odredište. Kvaliteta razgovora zavisi od uređaja, od brzine internet veze na obe strane te mogućnostima internet mreže kojom signali putuju.

3.2 Internet telefonija putem računara

Računari polako zamenjuju većinu kućnih aparata pa pomalo i telefon. Komunikacija preko računara jeftinija je i nije toliko vezana uz operatera koji nudi VOIP uslugu. Naime, računar kao uređaj, može producirati i reproducirati zvuk s jednog kraja veze na drugi. Korisniku se pružaju mnoge mogućnosti povezivanja. Jedino ograničenje je brzina veze izmenu dva korisnika.
Korisnici nisu toliko vezani uz operatere koji nude ovaj način komunikacije. Na tržištu su se pojavile mnoge verzije programskih rešenja koje nude Internet telefoniju.Mnoge su besplatne, a neke nisu. Zato se mnogi Internet korisnici priklanjaju besplatnim rešenjima, a neka od njih postaju kultno poznata.

Najčešće koriščeni način uspostavljanja veze je preko posebnih servera. Većina proizvođača programa postavila je jedan ili više servera za uspostavljanje veze sa njihovim programom. Ovakvi serveri omogućavaju korisniku da se prijavi na server i potom pojavi na listi zainteresiranih za razgovor. Prijavljeni korisnik može nekoga sa liste pozvati na razgovor ili čekati dok njega neko ne pozove. Nedostatak ovakvog povezivanja je što korisnik vidi samo one koji su spojeni na taj server, a ne i one sa drugih servera.

Slika 2. Internet telefonija putem računara

Najpouzdaniji i najbrži način povezivanja sa korisnikom preko Interneta dostupan je ukoliko se zna korisnikova trenutna IP adresa. Kod većine korisnika taj broj je privremen, što znači da se korisniku dodeljuje u trenutku kad se poveže s Internetom i ima ga samo za vreme dok je priključen na Internet. Da bi se saznala IP adresa, može poslužiti bilo koji server za "tekstualni" razgovor (IRC), ili program koji obaveštava da je određeni korisnik na mreži (ICQ). Nakon što se sazna IP adresa, broj se jednostavno unese u program i veza se brzo uspostavlja.

3.3 Internet telefonija putem VOIP adaptera

Zajednička kombinacija računara i telefona koristi se u firmama koje žele što više smanjiti svoje troškove telefoniranja. Princip rada je jedna brza Internet veza s ostatkom sveta, VOIP adapter te računara i telefoni. VOIP adapter usmerava pozive na odredišna mesta i glumi telefonsku centralu. Ovaj način popularan je menu konzervativnijim korisnicima koji više preferiraju telefon nego računar.

Slika 3. Internet telefonija preko VoIP adaptera

Ukoliko korisnici koriste internet vezu i za Internet telefoniju i za poslovanje svoje firme mogu nastati mnogi problemi. Problemi se očituju u smanjenju mogućnosti izlazne linije tj. nastanak uskog grla prema ostatku sveta. No, pravilnim rasporedom i unapred definisanim potrebama za Internet telefoniju te za normalno korišćenje Internet resursa možemo biti zadovoljni mogućnostima već postojeće, ali ograničene infrastrukture.
Za ostvarivanje ovog načina VOIP-a potrebni su sledeći elementi, ADSL modem sa dosta velikom brzinom, preporučuje se minimalno 512 kb/s, zatim VOIP adapter te računar i telefoni. VOIP adapter radi u dva smera i pretvara digitalni u analogni signal i obratno.

4. Tehnicko – ekonomski aspekti prelaska sa klasicne telefonije na VoIP

IP tehnologija nudi mnogostruku korist u odnosu na PBX (Private Branch Exchange) ili PSTN (Public Switched Telephone Network) telefoniju.

-Poboljšana kvaliteta govora
PSTN (i vecina PBX-a) su ograničene na 3.1kHz (8 bita po uzorku). A IP telefoni će verovatno omogućiti kvalitet CD-a, možda i stereo zvuka. Čak i kada nije moguće omogućiti dovoljno velik bandwidth za postizanje ove ekstremne kvalitete zvuka, uz upotrebu kodeka (kao što je npr. G.722 koji ima 7kHz bandwith) moguće je ostvariti bolji kvalitet zvuka, slični kvalitet zvuka ostvaren konvencionalnom telefonijom.

-Veća dostupnost
Smanjenjem troškova će učiniti telefoniranje dostupnim i finansijski loše stojećim organizacijama. IP tehnologija može učiniti dostupnima prostore gde tradicionalni telefoni nisu bili dostupni (npr. na fakultetima u studentskim laboratorijima). Mnogi fakulteti i kompanije smatraju trošak instaliranja telefona dovoljno visokih da prisiljavaju svoje zaposlene da međusobno dele istu liniju u zajedničkoj kancelariji.

-Veća pokretljivost
Jednostavno je premestiti lično ili prenosiv računar u drugu sobu. Nema potrebe za podešavanjem portova na PBX-u ili promene broja. Dovoljno je priključenje u ethernet priključak i korisnik je ponovno dostupan.

-Poboljšana integracija raznih medija

-Nove usluge
IP tehnologija se razvija i moguće je integrisati već postojeće ali i nove usluge. To su standardne usluge telefonskih centrala kao preusmeravanje poziva, direktno dolazno i odlazno biranje, prosleđivanje poziva i slično.
Zatim nove usluge kao jedinstveni pretinac, integracija sa webom (baze podataka, imenicki servisi, “click and dial”) i zajedničko korišćenje podataka.

-Istraživanje
Kako je vec spomenuto, protokoli i standardi korišćeni za IP tehnologiju su otvoreni i dostupni. To omogućava istraživackim institucijama da unapređuju vlastite usluge i mogucnosti.

-Proces u realnom vremenu
Procesima koji se odvijaju u realnom vremenu, potrebna je garancija kvalitete a IP protokol nije savršen jer pruža najbolje što može u datom trenutku (best effort).

-Prilagodavanje signala
Potrebno je prilagoditi prenos zvuka preko racunarske mreže i smanjiti zahteve za pojasnom širinom.

5. Protokoli i standardi

Slika 4.

Kako bi se osigurala kompatibilnost opreme raznih proizvođača, standardizovana tela donela su više standarda za VoIP komunikacije. Najpoznatiji i najrasprostranjeniji su ITU-T-ov H.323 standard i IETF-ov Session Initiation Protocol (SIP). Bitno je naglasiti da se implementacija protokola za prenos govora i slike preko IP protokola uvek provodi u aplikacijskom sloju Internet referentnog modela, kako je to prikazano na Slici.

Protokoli za prenos govora i slike imaju više funkcija koje transportni protokoli UDP (User Datagram Protocol) i TCP (Transmition Control Protocol) nemaju, tako da se tu dopunjuju, te omogućavaju ovakvu vrstu komunikacije. U prvom redu tu treba spomenuti RTP i RTCP koji se, kako se vidi na slici, nalaze odmah iznad transportnog sloja.  

Prenos govora ili slike uvek se provodi UDP-om. Ova činjenica može izgledati čudno obzirom da UDP ne garantuje da će isporučiti paket na odredište niti da će paketi stići u pravom redosledu.
Međutim, ako analiziramo prirodu informacije koju prenosimo tada postaje jasno da jednostavno nema “vremena” za retransmisije paketa koji nisu stigli na odredište. Kod prenosa u realnom vremenu bolje je i ispustiti jedan paket nego čekati na njegovo ponovno slanje (što bi se desilo u slučaju prenosa govora ili slike TCP-om).
Kada bismo cekali retransmisije tada bi govor postao isprekidan i nerazumljiv. Svrha RTP-a je da iznad UDP doda kontrolu izgubljenih paketa i redosleda paketa tako da aplikacija iznad njega može da radi eventualne korekcije.

H.323 je skup protokola koji definiše video konferencijsku komunikaciju na LAN-u pod pretpostavkom da nema zajamčene kvalitete usluga (QoS). Prva verzija je izašla 1996, a druga 1998. Izvorno je standard bio razvijen za video konferencije na LAN-u, a kasnije je dorađen za VoIP. Zagovornici SIP protokola tvrde da H.323 nije pogodan za kontrolu VoIP sistema jer je dizajniran s ATM i ISDN signalizacijom na umu. SIP koristi veći deo polja u zaglavljima, načini kodiranja, kodova grešaka, te princip autorizacije kao u HTTP-u, što ga čini pogodnim za upotrebu na Internetu. Pored toga SIP je protokol bez stanja (stateless) što ga čini lakšim za implementaciju. Ako govorimo o sigurnosti i kontroli pristupa tad je H.323 bolji, jer su unutar standarda podržani i specijalni protokoli za autorizaciju, kontrolu pristupa te registraciju. Čime je i bolja platforma za kontrolu troškova.
Oba protokola se danas koriste i većina proizvođača u svoju opremu ugrađuje podršku kako za H.323 tako i za SIP. Takode se dosta radi i na razvoju međudelovanja ovih standarda, s idejom da se omogući komunikacija između dva terminala koji podržavaju samo H.323 ili SIP.

6. Kvalitet usluge

Pitanje kvalitete usluge (Quality of Service) se odnosi na sve paketno orijentirane tehnologije, i omogucuje korisnicima da procijene kvalitetu signala koji primaju. U IP mrežama se primjenjuju brojne napredne metode za procijenu kvalitete.

Kvalitet usluge određuju sedeći parametri:

-Kompozitno kašnjenje, koje nastaje zbog obrade signala ili prenosa računarskom mrežom. Za razliku od broadcast aplikacija, dvosmerna komunikacija je izuzetno osetljiva na kašnjenja.

-Jitter ili varijacija kašnjenja javlja se kao posedica nejednakih vremena opsluživanja za sve pakete u toku, kao i zbog prolaska paketa različitim putevima do odredišta. Jitter kao pojava više otežava implementaciju VoIP aplikacija nego samo kašnjenje. Ukoliko se ne primenjuje niti jedan algoritam za izgladjivanje jittera to se manifestira kratkim prekidima u govornom toku, što je iritirajuće i otežava komunikaciju. Na Slici se vidi razlika.

Slika 5.

-Izgubljeni paketi su normalna pojava u mrežama. Do gubitaka paketa može doći zbog preopterećenja linka, prečestih kolizija na LAN-u ili pak zbog fizičkog oštećenja medija.

Postoji više razlicitih algoritama za ublažavanje efekta izgubljenih paketa, a neki od njih su:
• ignorisati izgubljene pakete ako je reč o malim procentima,
• kod većih procenata možemo ponoviti prethodno primljeni paket, što u većini slučajeva može zadovoljiti ali je daleko od dobrog rešenja,
• izgubljene pakete možemo interpolirati nekom od prediktorskih metoda.

Prediktor se “navikava” na visinu i boju glasa u toku normalne konverzacije a u slučaju gubitka paketa pokušava predvideti kakav je sadržaj nosio taj paket.

- EHO i poništavanje eha

-Primena različitih audio i video kodeka. Postoje razne vrste algoritama za kompresiju podataka.

-Tehnike definisanja prioriteta usluga u realnom vremenu nad ostalim uslugama

7. Područje primene

Implementacija VoIP-a je prikladna za organizacije i kompanije koje su smeštene na nekoliko lokacija, a međusobno spojene IP mrežom na kojima telefonija nije dovoljno dobro organizovana.
Organizacije smeštene u više zemalja ili kontinenata, Zatim u novim zgradana i zgradama gde treba menjati telefonsku opremu. Firme koje su velike i imaju mnogo zaposlenih. U svetu se VoIP primenjuje kod proizvođača opreme, u akademskim ustanovama za istraživačke potrebe, u školama i telekomunikacionim operaterima

Zaključak

Danas, potrebe korisnika Internet mreže daleko prevazilaze propusne moći koje omogućavaju modemski uređaji tako da se za pristup Internetu koriste druge infrastrukture (kanali kablovske televizije, satelitski linkovi, radio talasi itd.) i/ili komunikacioni uređaji (ISDT adapteri, ADSL modemi itd.). Ovaj podatak govori da infrastruktura na kojoj se zasniva Internet prevazilazi mogućnosti PSTN infrastrukture. Takođe, neuslovljenost komunikacije udaljenošću korisnika Interneta sa ekonomskog aspekta je dodatni parametar koji je uticao na prevođenje usluge telefonije na Internet infrastrukturu.
Internet telefonija je donela pozitivni pomak u cenama što se tiče telefoniranja. Standardni analogni putevi se polako sve više zanemaruju i dolazi do novog vala tehnologija i načina komuniciranja.
Cela svetska Internet infrastruktura će se ubudućnosti na neki način morati prilagoditi rastućem broju prometa izazvanog VOIP prometa. Budućnost Internet telefonije je zagarntovana, samo je pitanje u kojem će se obliku i na koji način dalje razvijati.

Literatura

1. Uvod u računarske mreže, Fakultet za poslovnu informatiku, Mladen Veinović i Aleksandra Jevremović, Beograd 2007.
2. http://www.trend.hr - zanimljiv članak o Internet telefoniji
3. http://www.croatiabiz.com/magazin - poslovni pogled na Internet telefoniju
4. Andrews S. Tanenbaum, Računarske mreže, Mikro Knjiga, 2005, Beograd

 preuzmi seminarski rad u wordu » » » 

Besplatni Seminarski Radovi