| Интеграция сетей передачи
данных и голоса приобретает в настоящее время все большую
популярность, так как позволяет воспользоваться рядом
преимуществ:
- экономия на междугородних/международных
звонках;
- экономия на телефонной связи между
филиалами организаций распределенных географически;
- повышенная безопасность за счет использования
VPN, шифрации трафика;
- возможность использования дополнительных
(по сравнению с традиционной телефонией) возможностей:
организация конференций, голосовая почта;
- открытые интерфейсы позволяют разрабатывать
новые приложения.
Одним из элементов архитектуры сетей
IP телефонии являются голосовые шлюзы, которые, как
это следует из их названия, используются для интеграции
между различными сетями передачи голосовой информации,
в частности для интеграции сетей традиционной телефонии
с сетями IP телефонии.
В сетях традиционной телефонии для
передачи голоса используется аналоговый сигнал, для
передачи голоса по сетям передачи данных необходимо
выполнить преобразование аналогового сигнала в цифровую
форму, выполнение этого преобразования происходит в
соответствии с голосовыми кодеками, поддерживаемыми
голосовым шлюзом. Голосовой кодек – это стандарт на
преобразование аналогового голоса в цифровой. Основными
характеристиками голосовых кодеков являются требуемая
полоса пропускания и получаемое качество голоса. Качество
получаемого голосового сигнала принято оценивать методом
средней экспертной оценки (mean opinion score - MOS),
то есть группе экспертов на оценку предлагается большое
количество образцов голосового сигнала. Каждый из образцов
речи оценивается экспертами по шкале от 1 до 5, а затем
вычисляется средняя оценка для каждого из тестируемых
голосовых кодеков.
В таблице приведены сравнительные характеристики
наиболее распространенных голосовых кодеков:
| Голосовой
кодек |
Скорость,
кбит/с |
MOS-оценка |
| G.711 |
64 |
4.1 |
| G.726 |
32 |
3.85 |
| G.728 |
16 |
3.61 |
| G.729 |
8 |
3.92 |
| G.729a |
8 |
3.7 |
| G.723.1 |
6.3 |
3.9 |
| G.723.1 |
5.3 |
3.65 |
Кроме преобразования голоса из аналоговой
формы в цифровую и обратно, голосовые шлюзы преобразуют
сигнализацию, используемую в сетях традиционной телефонии
в сигнализацию, используемую в сетях IP телефонии и
наоборот.
В сетях IP телефонии наиболее распространенными
являются следующие протоколы управления средой:
- H.323
Стандарт H.323 разработан организацией ITU-T и в настоящее
время является наиболее распространённым стандартом
IP-телефонии. В рекомендации H.323 предусмотрено использование
протокола Q.931, применяемого в сетях ISDN, для процедуры
установления соединений в сетях IP-телефонии. Стандарт
H.323 включает набор протоколов, связанных с регистрацией
оборудования, и аутентификацией пользователей (RAS),
различными сценариями установления соединений (H.225.0
и H.245), с передачей речи (например, G.723.1), видео
(H.261 и H.263) и данных (T.120), а также со многими
другими задачами. Набор дополнительных услуг описывается
рекомендациями H.450. Для организации голосовых каналов
используется протокол H.245, а передача трафика осуществляется
с помощью протоколов RTP/RTCP/UDP.
- SIP
Протокол SIP разработан организацией IETF определяется
в RFC 2543 и совместим с протоколами: RSVP (RFC 2205),
обеспечивающим резервирование сетевых ресурсов; RTP
(RFC 1889), обеспечивающим качество передачи, необходимое
для достижения заданного QoS; RSTP (RFC 2326), обеспечивающим
управление потоком данных; SAP (RFC 2974), обеспечивающим
открытие мультимедийного сеанса в режиме multicast;
SDP (RFC 2327), обеспечивающим описание мультимедийных
данных. Протокол SIP – текстовый протокол, а синтаксические
правила основаны на НТТР (гипертекстовом протоколе).
Протокол SIP может использовать протоколы ТСР или
UDP в качестве транспортных протоколов
- MGCP
Протокол MGCP был разработан организацией IETF как
RFC 2705 и предназначен для организации работы нескольких
шлюзов в сети IP телефонии. Рекомендации RFC определяют,
что MGCP состоит из двух компонентов: медиа-шлюзов
(media gateway) и контроллеров медиа-шлюзов (media
gateway controller). MGCP - это клент-серверный протокол,
обеспечивающий взаимодействие между MG (client) и
MGC (server). MGC – интеллектуальный элемент, который
принимает решения о коммутации потоков и управляет
MG, задача которого осуществление перехода между различными
средами передачи и поддержание надежного соединения.
MGCP базируется на различных протоколах, таких как
SDP, описывающих все аспекты запроса, и RTP/RTCP (используются
MG) для передачи данных в режиме реального времени.
Для передачи голоса голосовые шлюзы
могут использовать следующие 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 (-48V), 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 (-48V), воспринимает звонки и тональные
сигналы. Эмулирует положение телефонной трубки (снята/положена)
и генерирует набор номера для АТС.
- E&M
Система стандартных сигналов для соединения локальных
АТС через ТФОП. Использует интерфейс с восьмью проводами,
из которых для передачи контрольных и информационных
сигналов могут быть задействованы четыре провода,
а оставшиеся одна или две пары используются для голоса.
В зависимости от количества пар для голоса и методов
передачи сигнализации различают E&M типов I, II,
III, V.
- E1
Европейский стандарт для цифровых линий связи, состоящих
из 30 каналов по 64 Кбит/c каждый (используются в
телефонии в качестве голосовых каналов), кроме того,
используется отдельный канал для синхронизации и отдельный
канал для передачи управляющих сигналов. E1 стандартизован
ITU-T.
|
|