Телефония в сетях передачи данных по протоколу IP

Last Updated : Aug 02, 2024 |

Интернет-протоколом (IP) называется набор правил, которые сеть использует для отправки и при приема сигналов. IP-телефония выполняет преобразование голосовых сообщений в пакеты данных. Обычно она работает на основе технологии Ethernet для локальной сети. IP-телефония объединяет многочисленные объекты, принадлежащие компании, включая мобильных работников, в рамках одной конвергентной коммуникационной сети.

IP Office — это конвергентная система телефонии, которая объединяет в себе аспекты традиционных систем телефонии PABX, IP-данных и систем телефонии. IP Office поддерживает телефоны PSTN, SIP, POT, мультиплексные цифровые телефоны с временным разделением и цифровые IP-телефоны в одной системе. IP Office позволяет сосуществовать всем технологиям.

IP Office соединяется с PSTN и IP-каналами, обеспечивая гибридную функцию PABX, где устаревшие и будущие технологии могут использоваться вместе для минимизации эксплуатационных расходов и оптимизации бизнес-коммуникаций посредством передачи голоса и данных. Конвергированные функциональные возможности обеспечивают преимущества на нескольких уровнях.
  • Индивидуальные пользователи могут управлять работой телефонного аппарата с помощью приложений, установленных на их ПК.

  • Трафик данных может быть направлен из интерфейса локальной сети на интерфейс группы каналов телефонии.

  • Голосовой трафик может быть направлен по внешним и внутренним системам передачи данных. Эта функция называется «Voice over IP» (VoIP).

Технология VoIP и оценки состояния сети

Технология VoIP означает передачу голосовых сообщений по сети, используемой для передачи пакетов данных. VoIP часто называют IP-телефонией, поскольку в ней используются интернет-протоколы для обеспечения улучшенной голосовой связи везде, где доступно подключение к IP-сети.

Режим работы VoIP может включать внешние каналы SIP, IP-каналы между системами клиента и/или IP-телефоны H.323 или SIP для пользователей. В любом случае необходимо учитывать следующие факторы:
  • Управляющее устройство IP Office должно быть оснащено каналами со сжатием речевых данных. Эти каналы используются, когда IP-устройство (канал или внутренний телефон) соединяется с устройством (каналом или внутренним телефоном), не поддерживающим IP, или с устройством, использующим другой кодек.

  • Тестирование сети - это необходимое требование для всех систем, использующих VoIP. С целью оказания технической поддержки при использовании VoIP, Avaya может запросить доступ к результатам тестирования сети, а также может отказаться осуществлять техническую поддержку, если результаты тестирования неудовлетворительны или недоступны.

Тестирование сети должно включать следующие этапы:
  • Инспекция сети с целью проверки существующего оборудования и оценки его технических возможностей, включая соответствие текущим и планируемым требованиям к передаче звука и данных.

  • Определение назначения сети, включая преобладающий тип трафика, выбор технологий, а также целевое качество звука.

  • В ходе тестирования необходимо убедиться в том, что создаваемая сеть будет иметь достаточную пропускную способность для предполагаемого трафика передачи данных и речи, а также сможет поддерживать H.323, DHCP, TFTP и буферы колебаний задержки в приложениях H.323.

Примерный образец предполагаемых результатов тестирования сети:

Тест

Минимальный результат тестирования

Период ожидания

Не более 150 мс

Потеря пакетов

Менее 3 %

Продолжительность

Контроль данных один раз в минуту в течение недели

Протоколы передачи сигналов

Для реализации VoIP IP Office использует протоколы передачи сигналов, называемые H.323, и протокол инициализации сеанса (SIP), что позволяет устанавливать сквозные соединения для организации речевого тракта по IP-сети. Такое подключение обеспечивает, чтобы обе стороны соединения могли передавать и получать голосовые сообщения, а также обеспечивает сетевую адресацию для сквозной передачи пакетов. IP Office также соединяет различные технологии путем преобразования используемых ими сигналов. Например, аналоговый телефон может подключиться к месту назначения VoIP. Это подключение требует преобразования передаваемых сигналов и голосовых сообщений. IP Office выполняет этот перевод с помощью шлюзов и привратников.

Благодаря IP-телефонии можно подключить IP-телефон к IP-АТС по локальной сети. Существуют два основных типа IP-телефонов.
  • Физический телефон, который весьма схож со стандартным телефоном (так называемый аппаратный телефон)

  • Программное приложение, называемое программным телефоном, которое работает на компьютере пользователя, позволяя использовать гарнитуру и микрофон для выполнения и получения вызовов везде, где есть подключение к IP-сети.

Характеристики качества обслуживания (QoS)

При использовании IP-телефонии следует принять несколько решений касательно обработки данных, например, решение о том, данные какого типа имеют более высокий приоритет при одновременном использовании ресурсов. Данный приоритет задается как параметр качества обслуживания протокола IP/TCP и не должен игнорироваться. При ограниченной пропускной способности локальной сети следует использовать коммутатор локальной сети с поддержкой QoS, что позволит передавать по сети пакеты голосовых сообщений с надлежащим приоритетом. В противном случае разговор по IP может быть прерывистым (из-за задержек) или отличаться неприемлемым количеством задержек в рамках разговора (задержки и дрожание). Для аппаратных IP-телефонов требуется питание по Ethernet (PoE) или локальные источники питания, поскольку IP Office не обеспечивает питание IP-телефонов.

Каналы со сжатием речевых данных

Входящие и исходящие вызовы с IP-устройств могут потребовать преобразования в формат аудиокодека, используемого IP-устройством. Для преобразования IP Office системы используют каналы сжатия речевых данных. Эти каналы поддерживают обычные аудиокодеки для передачи по каналу IP, такие как G.711, G.723 и G.729a.

System Status Application может использоваться для отображения использования канала сжатия речевых данных. В разделе Ресурсы отображается номер используемого канала. Также отображается, как часто испытывалась нехватка каналов и дата последнего события такого рода.

Таблица 1: Каналы со сжатием речевых данных

Тип вызова

Использование канала со сжатием речевых данных

Соединение IP-устройства с обычным телефоном

Канал со сжатием речевых данных требуется на протяжении всего вызова. Если канал недоступен, вызывающий абонент получает сигнал «занято».

Соединение IP-устройства с IP-устройством

Сигналы процедуры установления исходящего соединения (например, сигнал набора, дополнительный сигнал набора и пр.) не требуют каналов со сжатием голоса, за исключением:
  • тональные сигналы подтверждения краткого кода, режима ожидания ARS и ввода кода учетной записи требуют канала со сжатием голоса.

  • Для устройств, использующих кодек G723, требуется канал со сжатием голоса для всех тональных сигналов, кроме сигнала об ожидающем вызове.

При установлении соединения:
  • Если IP-устройства используют одинаковый аудиокодек, канал со сжатием голоса не используется.

  • Если устройства используют разные аудиокодеки, для каждого требуется канал со сжатием голоса.

Соединения обычного телефона с обычным телефоном

Каналы со сжатием голоса не требуются.

Воспроизведение музыки на удержании для IP-устройства

Данная функция обеспечивается системной шиной TDM и поэтому требует канала со сжатием речевых данных при воспроизведении на IP-устройстве.

Ресурсы конференций и IP-устройства

Управляются микросхемой конференц-связи, которая размещается на шине TDM. Следовательно для каждого IP-устройства, участвующего в конференц-связи, требуется канал со сжатием речевых данных. Сюда входят сервисы, использующие ресурсы конференций (например, прослушивание вызова, прерывание, запись вызова и скрытый мониторинг)

Пейджинговый вызов на IP-устройство

Система использует G729a для пейджинговых вызовов, поэтому требуется только один канал, но при этом поддерживаются пейджинговые вызовы только на совместимые с G729a устройства.

Услуги голосовой почты и IP-устройства

Обрабатываются шиной TDM как вызовы для передачи данных. Соответственно, для вызовов с IP-устройства на голосовую почту требуется канал сжатия голоса.

Факсимильные вызовы

Это голосовые вызовы, но со слегка расширенным частотным диапазоном по сравнению с речевыми вызовами. IP Office поддерживает только факсимильные сообщения по протоколу IP между IP Office системами с выбранным параметром передачи факсимильных сообщений. В настоящее время T38 не поддерживается.

Факсимильные вызовы T38

IP Office поддерживает факсимильные сообщения T38 на магистралях SIP и внутренних номерах SIP. Каждый факсимильный вызов T38 использует канал VCM. В сети малого сообщеста факсимильный вызов T38 можно преобразовать в вызов по линиям H323 SCN с помощью протокола Поддержка передачи факсимильных сообщений IP Office. Для такого преобразования требуется 2 канала VCM. Чтобы использовать факсимильное соединение T38, классификацию оборудования аналоговой внутренней линии, подключенной к факсу, можно переключить на Факсимильный аппарат. Кроме того, появилась новая функция кратких кодов Набрать номер факса.

Примечание:

Чтобы обеспечить выполнение указанных выше условий, IP-устройства T3 следует настроить на размер пакета 20 мс. Если оставить размер пакета 10 мс, потребуется канал со сжатием речевых данных для всех тональных сигналов и для вызовов с непрямыми медиа-потоками.