Интернет-телефония. 
Общая теория связи

В настоящее время телефонные сети общего пользования, достигнув пределов совершенства, фактически начинают тормозить развитие технологии передачи сообщений. Коммутация телефонных каналов, в отличие от коммутации пакетов, более не в состоянии удовлетворять растущие потребности рынка связи, в том числе в новых услугах и снижении затрат на расширение сетей. Хотя в последнее десятилетие благодаря компьютерно-телефонной интеграции отмечен определенный рост в развитии ТСОП, цена такой интеграции в сети с коммутацией каналов высока. За последние 10—15 лет телекоммуникационная отрасль претерпевает радикальную перестройку. В начале 1990;х гг. техническая революция перенесла человека из эры традиционной связи на основе коммутации каналов в эпоху более совершенной технологии передачи речи — пакетной телефонии.

Концепция передачи голоса, но сети с помощью персонального компьютера зародилась в США. В 1993 г. Чарли Кляйн выпустил в свет Maven, первую программу для передачи голоса, но сети с помощью персонального компьютера. Одновременно одним из самых популярных мультимедийных приложений в сети стала CU-SeeMe, программа видеоконференций для Macintosh. Израильская компания VocalTec предложила первую версию программы IntemetPhone, разработанную для владельцев мультимедийных PC, работающих под Windows.

/Р-телефония — новейшая технология, которая используется в сети Интернет для передачи речи. /Р-телефония — это интеграция передачи данных и сетей телефонии при ведущем положении услуг передачи данных. Таким образом, как сетевая концепция /Р-телефония предусматривает наличие сети передачи данных, где дополнительной услугой обеспечивается телефония.

В обычном телефонном звонке подключение между обоими собеседниками устанавливается через телефонную станцию исключительно с целью разговора. Голосовые сигналы передаются по определенным телефонным линиям через выделенное подключение. Принцип действия телефонных серверов /Р-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал (голосовой сигнал), оцифровывает и значительно сжимает его, преобразует в цифровые пакеты данных и отправляет в Интернет с адресом назначения. При этом используется протокол Интернета TCP/IP. Для пакетов, приходящих из сети Интернет на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Для адресата пакеты данных перегруппировываются и декодируются в голосовые сигналы оригинала.

Обе составляющие операции (вход сигнала в телефонную сеть и его выход из телефонной сети) происходят практически одновременно, что позволяет обеспечить полнодуплексный разговор. На основе этих базовых операций можно построить много различных конфигураций. Допустим, звонок телефон — компьютер или компьютер — телефон может обеспечивать один телефонный сервер. Для организации компьютерной связи телефон (факс) — телефон (факс) нужно два сервера.

Заметим, что телефонная сеть была создана так, чтобы гарантировать высокое качество услуги даже при больших нагрузках. /Р-телефония, напротив, не гарантирует качества, причем при больших нагрузках оно значительно падает.

Существуют два базовых типа телефонных запросов IP-телефонии:

• • с компьютера на компьютер;
• • с компьютера на телефон.

Качество связи IP-телефонии можно оценить такими характеристиками:

• • уровень искажения голоса;
• • частота «пропадания» голосовых пакетов;
• • время задержки (между произнесением фразы первым абонентом и моментом, когда она будет услышана вторым абонентом).

Анализ показывает, что для получения приемлемого качества речи задержки в сети должны быть минимальными, а дополнительная полоса пропускания, которая требуется для передачи речи в существующих корпоративных сетях, ничтожно мала по сравнению с «коммуникационными трубопроводами», необходимыми для транспортировки видео, графических файлов и потоков данных, порождаемых киберпутешественниками и видеоконференциями.

Интеграция телефонии и передачи данных — концепция не новая, она легла в основу другой технологии — ISDN, которая выполняет похожие задачи и, таким образом, является потенциальным конкурентом на телекоммуникационном рынке. В то же время технология ISDN принципиально отличается от /Р-телефонии тем, что обеспечивает интеграцию сетей телефонии и передачи данных при ведущем положении услуг телефонии. Исходя из этого различия двух технологий, а также уровня развития сети и следует делать выбор той или другой концепции. Технология ISDN внедряется, когда необходимо передать данные по существующей телефонной сети. Если эта сеть аналоговая, то элементами внедрения ISDN будут: аналоговая телефонная сеть — цифровизация первичной и вторичной сетей — интегрированная цифровая сеть (ИЦС) или ISDN. Цепочка внедрения услуг /Р-телсфонии длиннее: аналоговая телефонная сеть — цифровизация первичной и вторичной сетей — создание наложенной сети передачи данных — /Ртелефония.

/Р-телефония приносит с собой новые возможности:

• • повышается эффективность использования полосы пропускания каналов за счет эффективных алгоритмов сжатия данных;
• • обеспечивается будущая интеграция интерактивных мультимедийных услуг;
• • организуется управление единой сетью передачи речи, данных и видео;
• • используются существующие широко применяемые протоколы;
• • выбирается способ телефонной связи, предоставляемый конечным пользователям и позволяющий экономить расходы на междугородные звонки.

Междугородняя (международная) связь осуществляется с помощью телефонных серверов, организация или оператор услуги должны иметь по серверу в тех местах, куда и откуда планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта разница для международных переговоров.