ВВЕДЕНИЕ

Рядовые пользователи телефонных услуг, далекие от тонких вопросов выбора метода компрессии голоса и прочих технических вещей, могут купить карточку и задешево позвонить в другую страну с помощью IP-телефонии. Такие услуги стали массовыми, а доходы от них вполне ощутимыми. Однако до поры до времени новый способ обеспечения телефонных разговоров воспринимался в основном как дополнительная услуга, выгодная только для небольших начинающих провайдеров.

Услуга IP-телефонии - это возможность совершать междугородные и международные звонки в любое удобное  время с любого телефонного аппарата, имеющего возможность переключения в тональный режим. Достаточно набрать местный городской телефон доступа к сети, ввести свой персональный код в тональном режиме и набрать номер  абонента. Для осуществления этого вида связи совсем не нужно устанавливать дополнительного оборудования и даже не обязательно быть пользователем сети Интернет.

IP-телефония, больше известная у нас под термином "Интернет-телефония" или "пакетная телефония", является одним из приложений компьютерной телефонии (хотя часто понятие IP- или Интернет-телефонии ошибочно отождествляется с "компьютерной телефонией" вообще). IP-телефония позволяет использовать сети передачи данных с IP-протоколом в качестве носителя телефонных разговоров. При этом разговор происходит между абонентами городских или офисных АТС, т.е. это именно IP-телефония, а не просто "голос через IP".

Под IP-телефонией сегодня  понимается технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения международных и междугородных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. IP-телефония является одним из наиболее сложных и системных приложений компьютерной телефонии.

Появления IP-телефонии ждали во всем мире. Не была исключением и Россия, где интерес к новой технологии имел особый практический смысл. Дело в том, что в нашей стране услуги международной телефонной связи традиционно дороже, чем на Западе. А использование IP-технологии подразумевает возможность ведения телефонных разговоров по единому, не зависящему от дальности связи тарифу, что позволяет сэкономить значительные средства уделенным на большие расстояния абонентам.

Начиная с 1997 г. в России стали реально строиться сети IP-телефонии. Спрос был большим. Однако из-за неопределенности с лицензированием эта услуга предоставлялась с пометкой «в тестовом режиме». Тем не менее, технология широко рекламировалась в прессе и демонстрировалась на выставках. Постоянно предоставлялась бесплатная возможность сделать городские, междугородные и международные звонки через систему IP-телефонии. Желающие позвонить выстраивались в огромные очереди. Представители компании VocalTec, в то время единственной фирмы, поставлявшей оборудование для IP-сетей, участвуя в различных семинарах и конференциях, неоднократно заявляли, что Россия обогнала многие страны на пути предоставления коммерческих услуг по междугородной и международной IP-связи.

Технический аспект состоял в не­совершенстве   существовавшего оборудования. Качество связи было низким, что приводило к значительному искажению голосовых сообщений.

Вот уже несколько лет рядовые пользователи телефонных услуг, далекие от тонких вопросов выбора метода компрессии голоса и прочих технических вещей, могут купить карточку и задешево позвонить в другую страну с помощью IP-телефонии. Такие услуги стали массовыми, а доходы от них вполне ощутимыми. Однако до поры до времени новый способ обеспечения телефонных разговоров воспринимался в основном как дополнительная услуга, выгодная только для небольших начинающих провайдеров. Крупные операторы связи считали ее недостойной своего внимания, более того, даже причиняющей вред в результате оттока нетребовательных абонентов, экономящих на международных звонках в ущерб качеству воспроизведения речи. Во всяком случае, подобная точка зрения еще совсем недавно высказывалась и в дискуссиях ведущих операторов и провайдеров, и на различных конференциях и семинарах, где предлагалось даже ввести ограничительные или запретительные меры по отношению к IP-телефонии.

И вот, судя по всему, для этой молодой телекоммуникационной технологии наступает новый этап признание ее в качестве стратегической базовой технологии для национальных и международных телефонных сетей и широкомасштабное предоставление общедоступных услуг на ее основе. Подтверждением этому могут служить, в частности, решения двух очень солидных международных мероприятий: Форума ITU World Telecommu-nication Policy Forum (WTPF 2001) и 1-й Международной конференции Пути создания интеллектуальной мультисервисной сети связи в составе российской инфотелекоммуникационной инфраструктуры.

Форум ITU был полностью посвящен вопросам стратегического отношения телекоммуникационного сообщества к IP-телефонии и выработке рекомендаций по ее регулированию. Российская конференция состоялась в Санкт-Петербурге в конце июня под патронажем Минсвязи, ЛОНИИС, крупнейших операторов России и ведущих мировых производителей. И хотя ее тематика интеллектуальные мультисервисные сети была сформулирована весьма широко, явно или косвенно IP-телефония присутствовала практически во всех докладах, что и понятно: IP-телефония сегодня одна из основных мультисервисных услуг.

Таким образом, вполне очевидным  сегодня является факт роста  и расширения IP – телефонии в последние  два- три года. В связи с чем исследование  вопросов организации предприятий, занимающихся  созданием и внедрением IP – телефонии в  современных условиях является весьма актуальным и предлагается к исследованию в данной дипломной работе.

Целью дипломной работы является анализ эффективности  внедрения IP – телефонии в ОАО «Интур- Хабаровск».

Поставленная цель конкретизируется рядом задач:

1)      рассмотреть понятие IP – телефонии

2)    рассмотреть преимущества и новые возможности IP – телефонии

3)    рассмотреть базовую структуру IP – связи

4)    описать правовые основы деятельности  ОАО «Интур- Хабаровск»

5)    охарактеризовать  основные показатели эффективности ОАО «Интур – Хабаровск»

6)    определить капитальные затраты  на внедрение IP -  телефонии на предприятии

7)      определить годовые эксплуатационные расходы  ОАО «Интур – Хабаровск»

8)      провести анализ полученных результатов ОАО «Интур- Хабаровск»

9)      рассмотреть основные пути повышения эффективности использования IP – технологии

10)  рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности

В качестве объекта исследования в дипломной работе выступает  предприятие ОАО «Интур- Хабаровск».

В качестве предмета исследования выступают услуги IP – телефонии.

В процессе  выполнения дипломной работы были использованы литературные источники по  вопросам организации IP – телефонии, экономические  журналы и монографии по вопросам оценки эффективности внедрения и разработки проектов,   а также материалы Interneta.







1. ПОНЯТИЕ IP – ТЕЛЕФОНИИ

1.1. IP – телефония


Под IP-телефонией понимается технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения международных и междугородных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. IP-телефония является одним из наиболее сложных и системных приложений компьютерной телефонии.

Теперь постараемся максимально упростить это определение, изложив его более доходчиво: Интернет - это всемирная сеть компьютерных сетей. Используя Интернет, можно обмениваться цифровой информацией (наиболее известный пример - электронная почта). Однако технически возможным представляется оцифровать звук или факсимильное сообщение и переслать его аналогично тому, как пересылаются цифровые данные. И 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.

IP – телефония – это технология, которая связывает воедино преимущества телефонии и Интернет. До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с коммутацией пакетов (IP-сети) существовали практически независимо друг от друга и использовались для различных целей. Телефонные сети использовались только для передачи голосовой информации, а IP-сети – для передачи данных. Технология IP- телефонии объединяет эти сети посредством устройства, называемого шлюз или gateway. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны включаются телефонные линии, а с другой стороны – IP-сеть (например, Интернет) (см. рис. 1.1)


Рис. 1.1.  Передача информации в IP - телефонии

В общих чертах передача голоса в IP-сети происходит следующим образом. Входящий звонок и сигнальная информация из телефонной сети передаются на пограничное сетевое устройство, называемое телефонным шлюзом, и обрабатываются специальной картой устройства голосового обслуживания. Шлюз, используя управляющие протоколы семейства H.323, перенаправляет сигнальную информацию другому шлюзу, находящемуся на приемной стороне IP-сети. Приемный шлюз обеспечивает передачу сигнальной информации на приемное телефонное оборудование согласно плану номеров, гарантируя сквозное соединение. После установления соединения голос на входном сетевом устройстве оцифровывается (если он не был цифровым), кодируется в соответствии со стандартными алгоритмами ITU, такими как G.711 или G.729, сжимается, инкапсулируется в пакеты и отправляется по назначению на удаленное устройство с использованием стека протоколов TCP/IP. Приходящие на приемный шлюз IP-пакеты преобразуются обратно в телефонный сигнал и принимающий абонент получает вызов. Конечные потребители услуги могут даже не догадываться о том, КАК осуществляется этот звонок.

Поскольку при IP-телефонном звонке никак не задействован международный (междугородний) телефонный оператор, стоимость этого звонка на порядок меньше стоимости традиционного телефонного соединения.

Однако звонок Телефон-Телефон является самым очевидным, но далеко не единственным сервисом, который может предоставлять оператор IP-телефонии. Используя IP-сеть, можно обмениваться цифровой информацией для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя компьютерами в режиме реального времени. Применение Internet позволит реализовать данную службу в глобальном масштабе. Для IP-телефонии чаще всего используется стандарт Н.323, определяющий передачу видео и аудио по сетям с негарантированным качеством услуг, таким как Ethernet и IP. Н.323 описывает несколько элементов, в том числе аудио- и видеокодеки (кодеры/декодеры), коммуникационные протоколы и синхронизацию пакетов.

Предлагаемая концепция телефонии  включает в себя интеграцию общепринятой на сегодняшний день телефонии и «революционной» IP–телефонии.

IP-телефония - это новая технология, которая связывает мир телефонии и мир Интернет. До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с коммутацией пакетов (IP-сети) существовали практически независимо друг от друга. Телефонные сети использовались только для передачи голосовой информации, а IP-сети - для передачи данных. IP-телефония комбинирует голос и данные в одной сети и предлагает не только дешевые международные и междугородные звонки, но и целый набор совершенно новых коммуникационных услуг любому пользователю (рис. 1.2.)


Схема работы сети IP-телефонии


Рис. 1.2. Схема работы сети IP - телефонии


Услуга IP-телефонии позволяет с любого телефона в любое удобное для них время установить контакт по телефону с абонентом в нужном населенном пункте в любой стране мира.

Рассмотрим более подробно, каким образом осуществляется IP-телефонный звонок. Допустим, абонент из города "А" звонит абоненту в город "Б". Звонок, приходящий из телефонной сети города "А" на шлюз в городе "А", оцифровывается, сжимается посредством определенного алгоритма, и в виде IP-пакетов передается в IP-сеть. В заголовках пакетов содержится информация о том, в какой город и на какой шлюз в IP-сети должны приходить эти пакеты. Приходящие на шлюз в городе "Б" IP-пакеты преобразуются обратно в телефонный сигнал и абонент в городе "Б" поднимает трубку и разговаривает с абонентом из города "Б".

Рассмотрим основные принципы работы IP – телефонии.

Интернет фундаментально изменяет  представления людей и о телефонии и о способах коммуникации. Хотя телефонные сети и сети передачи данных сосуществовали в течение десятилетий, они развивались независимо друг от друга. IP-телефония объединяет их в единую коммуникационную сеть, которая предлагает мощное и экономичное средство связи. Десятки компаний по всему миру предлагают коммерческие решения для IP-телефонии. Все крупные телекоммуникационные компании начали исследования, с целью лучше понять открывающиеся перспективы. Решения IP-телефонии комбинируют голос и данные в одной сети и предлагают дешевые международные и междугородные звонки и целый набор коммуникационных услуг любому пользователю.

Общий принцип действия телефонных серверов IP-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, оцифровывает его (если он исходно не цифровой), значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола Интернет (TCP/IP). Для пакетов, приходящих из Сети на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. 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 связи телефон(факс)-телефон(факс) нужно два сервера.

Для того, чтобы осуществить междугородную (международную) связь 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. 

Услуга представляет собой обычную междугородную и международную связь, которой люди  привыкли пользоваться, набирая на телефонном аппарате цифру «8».

Рассмотрим наглядно процесс связи на примере компании VocalTec: 1. Компьютер-телефон соединение выполняется по следующей схеме (рис. 1.3.)

компьютер-телефон


Рис. 1.3. Схема соединения компьютер- телефон




1.                 Система для звонков по телефону и посылки факсов средствами IP

система


Рис. 1.4. Система для звонков   по телефону и пересылке сообщений









2.                 Схема регионального сервиса IP


региональная схема


Рис. 1.5. Схема регионального сервиса IP


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.

В своем развитии IP-телефония прошла три этапа. На первом это была, скорее, Internet-игрушка, пригодная только для квакающей и шипящей связи двух энтузиастов. Два компьютера, оснащенные микрофонами, динамиками, звуковыми картами с поддержкой оцифровки звука и не очень сложным программным обеспечением, позволяли вести двусторонний диалог через Internet в реальном времени. Однако до удобств обычной телефонной услуги такой способ общения явно недотягивал. Абонентам нужно было знать IP-адрес компьютера собеседника, договариваться о времени разговора, выбирать момент для более качественной передачи речи, когда трафик Internet между данными конкретными точками не сталкивался с большими перегрузками и задержками. Кроме того, при отсутствии стандартов на обоих компьютерах требовалось установить такое программное обеспечение, чтобы способ кодирования голоса и упаковки его в пакеты был одним и тем же. Взаимодействие между компьютером и телефоном, подключенным к обычной телефонной сети, не предполагалось. Зато затраты ограничивались небольшой платой провайдеру Internet.

Второй этап ознаменовался появлением стандартов IP-телефонии, прежде всего стандартов группы H.323. Разработчики этих протоколов исходили из того, что две сети телефонная и IP будут сосуществовать бок о бок достаточно длительное время, а значит, важно регламентировать их взаимодействие с учетом существующих в традиционных телефонных сетях процедур установления соединения, а также договориться о способе передачи вызова и самого голоса по сети IP.

В стандартах H.323 определяется две группы протоколов протоколы транспортной плоскости (transport plane), называемой также пользовательской плоскостью (user plane), и протоколы плоскости управления вызовами (call control plane). Протоколы транспортной плоскости занимаются непосредственной передачей голоса по сети с коммутацией пакетов, а протоколы плоскости управления вызовами переносят по сети запросы на установление соединений и реализуют такие служебные функции как авторизация доступа абонента к сети и учет времени соединения. Основными элементами сети H.323 являются так называемые IP-телефоны, подключаемые непосредственно к сети IP, и шлюзы (gateway), связывающие традиционную телефонную сеть с сетью IP и обеспечивающие трансляцию упакованного в пакеты оцифрованного и зачастую компрессированного голоса в цифровую или аналоговую форму, пригодную для передачи по телефонной сети общего пользования. Кроме того, в функции шлюза H.323 входит трансляция протоколов сигнализации телефонных сетей, таких, как R2, Q.931 или SS7, в протоколы сигнализации стека H.323. Шлюз позволяет абонентам с обычным телефонным аппаратом общаться с пользователями IP-телефонов или же использовать сеть IP как транзитную.

Основная задача уровня управления вызовами выбор пути в сети с коммутацией пакетов в простейшем случае может быть решена шлюзом, а в более общей постановке поручается специальному элементу сети привратнику (gatekeeper). Привратник выполняет регистрацию и авторизацию абонентов, в случае необходимости трансляцию адресов (например, имен DNS в телефонные номера), а также занимается маршрутизацией вызовов к IP-телефону или шлюзу, а если потребуется, то и к другому привратнику. Обычно один привратник обслуживает так называемую зону, т. е. часть сети, находящуюся под административным управлением одной организации. Все функции привратника в архитектуре H.323 могут выполнять и терминальные устройства телефоны и шлюзы, но такое решение плохо масштабируется а поток вызовов с трудом контролируется и тарифицируется.

На этом этапе развития IP-телефонии сеть IP (Internet или частная) широко использовалась в качестве транзитной между двумя местными телефонными сетями . Данная схема реализации общедоступных услуг IP-телефонии стала достаточно популярна во всем мире, в том числе и в России. Для ее реализации оператору связи не надо создавать собственную дорогостоящую транспортную инфраструктуру и иметь непосредственный доступ к абонентам. Однако стратегические перспективы такого подхода оставляют желать лучшего из-за невысокой степени масштабируемости и узкого спектра услуг.

Масштабируемость ограничивается несколькими факторами. Во-первых, провайдеру приходится устанавливать многочисленные одноранговые связи со своими друзьями-соперниками по бизнесу. Во-вторых, протоколы обеих плоскостей необходимо реализовывать во всех элементах сети IP-телефонии: и в привратниках, и в шлюзах, и в терминалах, что приводит к излишней сложности и дороговизне всех этих устройств. И, наконец, пользователям предоставляются только базовые услуги по обработке вызовов, поскольку взаимодействие с протоколами межстанционной сигнализации SS7 и с услугами интеллектуальной сети IN отсутствует. Эту последнюю группу недостатков нельзя отнести на счет стандартов H.323, в которых явно не говорится о том, какие протоколы сигнализации должен поддерживать шлюз со стороны телефонной сети. Перечень дополнительных услуг по обработке вызовов определен в спецификации H.450. Таким образом, это скорее изъян реализации шлюзов данного поколения, в которых поддержка SS7 и IN, как правило, отсутствовала.

Кроме того, диалог с сервером интерактивного голосового ответа при аутентификации абонента и задании номера вызываемого абонента достаточно утомителен гораздо удобнее просто набрать этот номер с небольшой приставкой вроде 8-20 и получить доступ к услугам международной IP-телефонии. Но для этого провайдеру нужен прямой доступ к абоненту или договоренность с местными операторами о переадресации таких вызовов на шлюз IPTP с помощью средств интеллектуальной сети (а они пока поддерживаются далеко не всеми местными операторами). Таким образом, для выхода IP-телефонии на более высокий уровень национального или международного оператора требуются другие стандарты и оборудование, чтобы сети, построенные на базе протокола IP, могли равноправно соседствовать с традиционными телефонными сетями. Многие из необходимых стандартов уже появились и воплощены в новом поколении оборудования, служащим основой для третьего этапа развития IP-телефонии.

1.2. Преимущества и новые возможности IP - телефонии

Российский рынок IP-телефонии не сбавляет своих темпов роста. Объем услуг IP-телефонии в натуральных показателях вырос примерно на 56% (с 1,5 млрд мин в 2003 г. до 2,4 млрд в 2004-м). В денежном выражении в 2004 г. объем рынка IP-телефонии превысил $110 млн (рост по сравнению с 2003 г. почти на 50%.

Основными факторами роста рынка IP-телефонии служили следующи:

1) Активное внедрение услуг IP-телефонии традиционными операторами. Темпы роста трафика службы речевой информации традиционных операторов превышают аналогичный показатель альтернативных операторов. В 2004 году рост VoIP-трафика традиционных операторов составил почти 340%. В результате доля традиционных операторов в общем трафике службы передачи данных, по оценкам iKS-консалтинг, увеличилась до 7%. Российские магистральные провайдеры также постепенно переходят на IP-телефонию.

2) Все более широкое использование IP-технологий для телефонизации корпоративного сектора (для организации "последней мили" и постепенной миграции всех сервисов на протокол IP).

3) Интерес к внедрению корпоративных IP-коммуникаций со стороны системных интеграторов. При этом, помимо базовых сервисов, получили распространение сервисы с дополнительной функциональностью: контакт-центры, интеллектуальные системы распознавания речи и маршрутизации и т.д.

4) Увеличение трафика региональных операторов связи за счет расширения клиентской базы.

5) Повышение экономической активности в России, стимулирующее увеличение как входящего в страну, так и исходящего трафика.

6) Повышение активности альтернативных и традиционных операторов в странах СНГ и Балтии.

Сотовые операторы более активно начинают использовать IP-технологии для предоставления своим абонентам услуг дальней связи, давая возможность своим абонентам экономить на междугородных и международных звонках.

На рынке IP-телефонии в России в 2004 г. наблюдались заметные структурные изменения - основной движущей силой становится сегмент корпоративной IP-телефонии.

Структура доходов от предоставления услуг IP-телефонии В 2004 г.: львиная доля доходов пришлась на альтернативных операторов - около 93% всех доходов IP-телефонии. Доля традиционных операторов пока незначительна - не более 7%; они только начали выходить на этот рынок, и то с оглядкой на "Ростелеком".

Таблица 1.1

Рейтинг традиционных операторов в 2004 году

Оператор

Доходы IP-телефонии,$ млн.

1

Сибирьтелеком

1,08

2

ЮТК

1,07

3

Дальсвязь

0,6

4

Уралсвязьинформ

0,5

5

СЗТ

0,4

6

ВолгаТелеком

0,3

7

ЦентрТелеком

0,2

Источник: iKS-Консалтинг, данные компаний

Региональная структура рынка IP-телефонии в 2004 году представлена в таблице 1.2.

Почти 50% доходов от предоставления услуг IP-телефонии приходится на Москву.

Крупнейшие провайдеры телефонных карт в 2004 году.

В 2004 г. на провайдеров телефонных карт пришлось около 55% всех доходов от предоставления услуг IP-телефонии или порядка $60 млн. Рынок карточной телефонии является наиболее доходным сегментом IP-телефонии.

Сегмент развивается неравномерно - здесь работает более сотни небольших операторов. Темпы роста рынка телефонных карт замедлились. На текущий момент его характеризуют высокий уровень конкуренции, низкая клиентская лояльность и высокий объем накладных расходов, в том числе на рекламу.


Таблица 1.2

Рейтинг региональных рынков в 2004 году

Регион

Доля региона в общих доходах от услуг IP-телефонии

1

Москва

48%

2

Омская область

4%

3

Ростовская область

3%

4

Самарская область

2%

5

Краснодарский край

2%

6

Ханты-Мансийский АО

2%

7

Республика Татарстан

1%

8

Свердловская область

1%

9

Приморский край

1%

10

Красноярский край

1%

Источник: iKS-Консалтинг

Таблица 1.3

Рейтинг провайдеров телефонных карт в 2004 году

Провайдер

Доля на рынке карточной IP-телефонии РФ

1

Зебра Телеком

14,2%

2

Манго Телеком

13,5%

3

Голден Телеком

10,0%

4

Матрикс Телеком

8,4%

5

Центральный телеграф

7,6%

6

Арктел

6,6%

7

Зонд-Холдинг

4,0%

8

Корпорация ОСС

3,3%

9

Ринотелеком (RGC)

1,7%

10

TarioNet

1,7%

Источник: iKS-Консалтинг


Сдерживающие факторы рынка IP-телефонии:

1.                 Неопределенность правового поля и страх провайдеров IP-телефонии за будущее этого правового поля.

2.                 Высокая степень подвижности и низкая степень лояльности клиентов карточных операторов.

3.                 Низкое качество IP-телефонии: 80% IP-трафика пропускается через так называемый public internet, со свойственными ему потерей пакетов и задержками. Через выделенные каналы и MPLS/VPN маршрутизируется только 20% IP-трафика.

4.                 Недостаточная информированность рынка.

5.                 Консерватизм клиентов.

6.                 Высокая стоимость IP-телефонов, что делает экономию на инфраструктуре не очевидной.

Перспективы. Наиболее перспективен рынок корпоративной IP-телефонии. На сегодняшний день конкуренция на рынке корпоративной IP-телефонии не так высока, а маржа выше, чем в сегменте телефонных карт. С ростом широкополосных подключений ожидается рост числа операторов, предоставляющих сервисы IP-телефонии абонентам "чужих" сетей: аналогично тому, как это делают компании Vonage в США и YahooBB в Японии. Новые сервисы наполнят сети трафиком, что сулит операторам возможность получения дополнительного дохода.

Ожидается, что емкость IP-рынка в 2005 г. в денежном эквиваленте вырастет на 45%, а IP-трафик - на 55%.

Интенсивное развитие информационных технологий и технический прогресс способствуют тому, что обширные возможности IP телефонии становятся всё более доступными для конечных пользователей. За последние несколько лет IP телефония из экзотической, дорогой и часто не обеспечивающей необходимое качество связи технологии превратилась в реальную альтернативу традиционной телефонии. Сейчас применение IP телефонии экономически выгодно не только как возможность сокращения расходов на оплату междугородных и международных переговоров, но и в качестве замены учережденческой АТС— то есть для построения полной системы связи организации.

Рассмотрим основные преимущества IP телефонии по сравнению с традиционной телефонией:

1) Экономическая эффективность. В IP телефонии голос и данные передаются по одному и тому же физическому носителю. Это означает, что общее количество физических линий связи в кабельной системе может быть значительно сокращено. Кроме того, повышается эффективность использования арендуемых глобальных информационных каналов за счет использования единого канала для передачи голосового трафика и трафика данных, при этом возможна значительная экономия на оплате междугородних телефонных разговоров между различными отделениями компании.

2) Масштабируемость и лёгкость расширения. С помощью средств IP телефонии Вы можете построить сеть, охватывающую от нескольких десятков пользователей в сети малого предприятия до нескольких сотен тысяч абонентов в распределенной сети крупной корпорации. Для увеличения количества пользователей телефонии достаточно просто установить необходимое количество IP телефонов.

3) IP телефония базируется на открытых международных стандартах и протоколах. Это означает, что её легче внедрять и обслуживать. Нет необходимости содержать отдельный штат телефонистов или обращаться в специализированные сервисные фирмы. Управление даже большой распределенной сетью осуществляется централизованно системным администратором. Кроме того, система, построенная на основе IP телефонии, менее подвержена "моральному устареванию",— при появлении новых функций и возможностей они легко могут быть реализованы в уже существующей системе.

4) Возможность защиты инвестиций, уже вложенных в телефонию. Система IP телефонии легко интегрируется с существующими АТС и телефонными сетями общего пользования. Можно предусмотреть постепенный этапный переход от традиционной к IP телефонии.

5) Обеспечение отказоустойчивости. К сети IP телефонии применимы все те же методы и технологии обеспечения отказоустойчивости, что и в обычной компьютерной сети (более подробно об этом можно прочитать в другом нашем материале, посвященном построению высоконадёжных комплексов). Кроме того, у каждого производителя существуют специальные методы по сохранению резервной телефонной связи в случае потери сообщения между удалённым офисом и центром коммутации телефонных вызовов.

6) Широкий круг современных услуг связи. В системе IP телефонии можно реализовать все функции современных телефонных станций, и, кроме того, ряд новых возможностей, таких как: голосовая почта, унифицированная обработка голосовых/факсовых сообщений и электронной почты, система интерактивных голосовых меню, интеллектуальные центры обработки вызовов, доступ к корпоративным директориям абонентов. В дополнение к этому клиенты имеют возможность создания собственных приложений для IP телефонии, наиболее точно отвечающих потребностям пользователей.

Принимая во внимание всё вышесказанное, а также постоянное снижение цен на коммуникационное оборудование и увеличение количества качественных каналов передачи данных, можно утверждать, что IP телефония в ближайшем будущем получит широкое распространение по всему миру, и, вероятно, в конечном счете, заменит собой традиционную телефонию с использованием АТС.

7) Удешевление телефонных переговоров. Внедрение технологии VOIP в рамках вычислительной сети позволяет уменьшить суммарные расходы, связанные с ведением международных и междугородних телефонных переговоров, а также начать процесс миграции к технологиям пакетной передачи мультимедийных данных. Кроме того, учитывая возможность выхода на городскую телефонную сеть, использование этой технологии может свести к минимуму аренду обычных телефонных линий.

8) Улучшенное качество связи. Качество связи можно оценить, используя следующие основные характеристики: уровень искажения голоса; частота «пропадания» голосовых пакетов; время задержки (между произнесением фразы первого абонента и моментом, когда она будет услышана вторым абонентом). По всем перечисленным характеристикам качество связи значительно увеличилось в сравнении с первыми версиями решений IP-телефонии, которые допускали искажение и прерывание речи. Улучшение кодирования голоса и восстановление потерянных пакетов позволило достичь уровня, когда речь понимается абонентами настолько хорошо, что собеседники не догадываются, что соединение происходит по технологии IP-телефонии. Понятно, что задержки влияют на темп беседы. Известно, что для человека задержка до 250 миллисекунд практически незаметна. Существующие на сегодняшний день решения IP-телефонии не превышают этот предел, так что разговор фактически не отличается от связи по обычной телефонной сети. Кроме этого, задержки уменьшаются благодаря следующим трем факторам:

Во-первых, совершенствуются телефонные серверы (их разработчики борются с задержками, улучшая алгоритмы работы).

Во-вторых, развиваются частные (корпоративные) сети (их владельцы могут контролировать ширину полосы пропускания и, следовательно, величины задержки).

В-третьих, развивается сама сеть Интернет – современный Интернет не был рассчитан на коммуникации в режиме реального времени. The Internet Engineering Task Force (IETF) вместе с операторами сетей Интернет предлагают новые технологии, такие, как Reservation Protocol (RSVP), которые позволяют резервировать полосу пропускания.

9) Решение проблемы занятой линии. Уже давно любители бороздить всемирную сеть сталкиваются с проблемой занятости телефонных линий во время сеанса Dial-up. IP-телефония позволяет очень элегантно решить эту проблему. Единственное, что должен сделать абонент – это заказать на своей АТС переадресацию по сигналу «занято» на телефонный номер сервера IP-телефонии. При звонке на номер абонента во время Интернет-сессии вызов переадресуется на сервер IP-телефонии, который преобразовывает его в IP-пакеты и отправляет на компьютер абонента. На компьютере абонента появляется иконка «Входящий звонок», кликнув на которую он может поговорить со звонящим.

10) Повышение качества факсимильной связи. Так как, по сути факсимильное сообщение – поток цифровых данных, а в технологии VoIP данные передаются в цифровом виде, поэтому передача факсимильных сообщений по аналоговым линиям сокращается до минимума. А за счет того, что оборудование имеет возможность демодулировать сигнал перед передачей по IP-сети и передавать закодированное в 64Кбитном формате факс-сообщение в полосе 9,6 Кбит, снижается нагрузка на каналы.

11) Интеграция филиалов в единую информационную структуру. В последнее время с развитием информационных технологий и увеличением пропускной способности каналов все для наиболее оперативного решения деловых задач филиалы компании объединяют в одно целое, образуя интрасеть. Так как предлагаемая технология использует для передачи голоса как раз сети передачи данных, то появляется возможность объединять не только компьютерные сети, но и телефонные.

12) Виртуальные частные сети (VPN). IP-телефония является идеальной технологией для построения виртуальных частных сетей предприятия. Главная черта технологии VPN – использование IP-сети в качестве магистрали для передачи корпоративного IP-трафика. Сети VPN решают задачи подключения корпоративного пользователя к удаленной сети и соединения нескольких удаленных ЛВС и АТС в единую корпоративную сеть передачи голоса и данных.

13) Глобальный роуминг. IP-телефония позволяет операторам связи очень просто и с минимальными затратами организовать роуминг услуг связи. Это особенно актуально для операторов мобильной связи – решение, построенное на технологиях IP-телефонии, на порядок дешевле традиционного, и обладает гораздо большей гибкостью.

14) Совмещенный доступ в Интернет. Голосовые данные, факсимильные сообщения передаются с использованием IP - основного набора протоколов Интернет, данное решение само собой подразумевает доступ к ресурсам Сети и очевидная экономия на аренду линий связи и оплату услуг.

15) Минимальные вложения в оборудование.

16) IP-телефония позволяет уменьшить затраты предприятий и организаций на международные, междугородние переговоры.

Снижение стоимости звонков происходит за счет применения  современной технологии передачи голоса по IP-сетям. Качество связи обеспечивается благодаря использованию собственной волоконно-оптической магистральной сети и оборудования ведущих мировых производителей.

Услуги IP-телефонии от компании предназначены, в первую очередь, для тех предприятий, которые ведут по роду своей деятельности интенсивные международные, междугородные телефонные переговоры и заинтересованы в хорошем качестве связи.

17) Подключение к сети IP-телефонии  по выделенной линии прежде всего востребовано организациями, имеющими большой объем междугородных/международных переговоров. Такой способ подключения гарантирует высокое качество связи и имеет более низкие тарифы на услугу.

В данном случае набор номера абонента происходит также как при звонке по обычной телефонии.

Возможности IP – телефонии:

1)   Собственная сетевая инфраструктура. Передача голосового трафика организована через IP VPN с гарантией качества и отделена от Интернет на логическом уровне

2)   Резервирование магистральной IP-сети

3)   Возможность интеграции услуги с другими IP услугами  и предоставление набора услуг через один интерфейс

4)   Снижение затрат на международные, междугородние переговоры

5)   Посекундная тарификация после первой минуты

6)   Широкая география доступности услуги

7)   Служба поддержки пользователей.

8)  Общая кабельная инфраструктура для компьютерной сети и телефонной сети. Большинство моделей IP-телефонов оснащено встроенным Ethernet-коммутатором, что позволяет подключить к одному порту коммутатора и IP-телефон, и компьютер пользователя. Таким образом, затраты на построение кабельной инфраструктуры здания снижаются практически в два раза.

9) отсутствие потребности устанавливать в каждый из удаленных офисов собственную УАТС либо выносы УАТС центрального офиса.

10) Для работы IP-телефона необходимо только IP-соединение к серверу обработки вызовов (через WAN-канал связи). При отказе WAN-канала связи функции сервера обработки вызова временно берет на себя маршрутизатор удаленного офиса, и в этом случае связь с центральным и удаленными офисами осуществляется через ТфОП.

11) сокращение эксплуатационных расходов. Нет необходимости содержать раздельным персонал для администрирования телефонной и компьютерной сетей. Кроме того, благодаря концентрации всех интеллектуальных ресурсов в центральном офисе, обслуживающий персонал в удаленных офисах не требуется вообще.

12) сокращение затрат на междугородные телефонные разговоры при объединении офисов в разных регионах в единую корпоративную телефонную сеть. Причем это касается не только IP-телефонии, но и просто Voice over IP корпоративных сетей. Это связано с тем, что пакетная сеть более эффективна с точки зрения использования каналов связи, чем сеть с коммутацией каналов, и, следовательно, дешевле.

Произведем небольшой расчет: стоимость 1 минуты разговора по междугородной связи Москва - Владивосток — 7,2 руб. (около 0,25 долл.). Стоимость передачи 1 Гбайт трафика по сети MPLS/VPN в зону «Дальний Восток» равняется примерно 105 долл. Посчитаем, во что нам обойдется передача трафика, соответствующего одной минуте разговора с использованием кодека G.729. Полоса пропускания для G.729-кодека с учетом всех заголовков (без их компрессии) составит 26,8 кбит/с. Таким образом, за 1 минуту мы передадим 1608 тыс. бит, или 0,000187 Гбайт. Стоимость одной минуты составит 0,019656 долл. В процентном соотношении достигается экономия в 92,22%. Этот расчет, конечно, приблизительный, и в каждом конкретном случае нужно учитывать, что существует абонентская плата за услугу MPLS/VPN, которая, как правило, уже включает предоплату за определенный объем трафика.

13) наличие дополнительных сервисов, предоставляемых IP-телефонией.

Рассмотрим самые нужные функции для пользователя (перевод вызова, переадресация вызова, организация конференцсвязи, поиск номера абонента по имени и/или фамилии и т. д.). Все эти функции предоставляются и в традиционных телефонных станциях, однако часть из них доступна только на дорогих системных телефонных аппаратах. Что касается аналоговых абонентов, которых, как правило, не менее 90% общего числа абонентов, они тоже имеют возможность использовать ряд этих функций, но для этого необходимо запоминать ряд двухзначных и более кодов. В конечном итоге, только 10% пользователей смогут организовать конференц-связь или осуществить перевод вызова на другого абонента.

14) возможность тесной интеграции IP-телефонии с приложениями, которые помогают оптимизировать рабочий процесс. Поскольку IP-телефония изначально является приложением, которое работает на сервере в корпоративной IP-сети, то провести интеграцию с прочими приложениями намного проще и дешевле, чем интегрировать традиционную телефонную станцию с теми же приложениями.

Очень важно, что взаимодействие между уровнями осуществляется через стандартные интерфейсы, а это создает серьезные предпосылки для построения телефонных узлов IP- телефонии на основе продуктов разных производителей с применением общепринятых способов обработки вызовов.

Очевидно, что у IP- телефонии есть будущее, но в какой последовательности и когда будет осуществляться широкомасштабный переход к ней пока неизвестно, да и общий кризис телекоммуникационной отрасли этому явно не способствует. Тем не менее, потенциал IP - телефонии, набравший по многим признакам достаточную критическую массу, будет в скором времени реализован, и рядовые пользователи и многочисленные провайдеры смогут воспользоваться всеми ее преимуществами.

Отметим некоторые последние новшества в IP-телефонии, которые существенно расширяют горизонты ее применения.

1) Video IP-телефония

Одно из новых приложений — Video IP-телефония. Сегодня это приложение наиболее ярко демонстрирует преимущества IP-телефонии перед традиционной телефонией, в которой ничего подобного реализовать невозможно.


1.3. Базовая структура IP – связи


Кратко рассмотрим схему построения сети IP телефонии на базе решений ведущего производителя сетевого оборудования Cisco Systems .

Решение Cisco IP телефонии состоит из следующих основных компонентов:

Специализированные цифровые IP телефоны или программное приложение для персонального компьютера IP SoftPhone. IP телефоны подключаются в коммутируемую локальную сеть Ethernet 10/100. Большинство аппаратов обеспечивают возможность подключения ПК пользователя к корпоративной сети через телефонный аппарат. Это позволяет не прокладывать дополнительные провода и не увеличивать количество портов коммутаторов локальной сети при внедрении системы IP телефонии. Также IP телефоны Cisco через Ethernet проводку могут получать необходимое электропитание (при поддержке этой возможности коммутаторами сети), что позволяет обойтись даже без дополнительной электропроводки и обеспечить централизованную защиту от сбоев электропитания.

IP телефоны Cisco оснащены большим ЖК-дисплеем и выполняют как все функции современных цифровых телефонов, так и ряд новых, присущих только IP телефонии, таких как: доступ к корпоративной директории абонентов (с функциями поиска и ускоренного дозвона), возможность вывода на дисплей электронной почты пользователя или определённой текстовой или графической информации, расположенной на web-серверах. Пользователь телефонного аппарата может "подписаться" на те или иные сервисы из числа предусмотренных системным администратором.

Cisco IP SoftPhone— представляет собой программное приложение для стандартного персонального компьютера с ОС Microsoft Windows и может использоваться либо как для настройки и управления IP телефонов Cisco, либо, при наличии у компьютера микрофона и наушников, как виртуальный полнофункциональный телефон.

Рис. 1.6. Примерная структура IP - телефонии


Коммутаторы локальной сети обеспечивают подключение компьютеров и IP-телефонов к Ethernet сети. Коммутаторы Cisco Catalyst обеспечивают необходимое качество сервиса для минимизации временных задержек голосового трафика, а также некоторые модели оснащены функцией inline power, что позволяет подавать электропитание для IP-телефонов и других сетевых устройств по Ethernet— проводке.

Голосовые шлюзы обеспечивают подключение системы корпоративной IP телефонии к телефонной сети общего пользования и учрежденческим АТС, а также возможность подключения аналоговых телефонов и факсов. Данная функциональность может быть реализована на базе целого ряда маршрутизаторов и коммутаторов Cisco. Критерием выбора шлюза служат: необходимое количество аналоговых или цифровых голосовых интерфейсов и предполагаемая нагрузка звонков/мин. Существуют также отдельностоящие устройства, обеспечивающих функциональность голосовых шлюзов и адаптеры для подключения аналогового телефона/факса к сети IP телефонии. Оборудование Cisco поддерживает все современные методы экономии полосы пропускания и улучшения качества голоса при передаче через глобальные информационные каналы: сжатие/распаковка голосового трафика "на лету", минимизация временных задержек, вырезание пауз и эхоподавление.

Управляющий сервер Cisco CallManager обеспечивает управление установлением телефонных соединений, коммутацией телефонных вызовов и дополнительными сервисами в системе Cisco IP телефонии, поддерживает до 2500 телефонов. Настройка и управление взаимодействием различных компонентов системы IP телефонии может осуществляться удалённо системным администратором сети, для чего CallManager предоставляет большое количество удобных графических средств по настройке, обслуживанию и устранению неисправностей.

Дополняют решение Cisco IP телефонии пользовательские голосовые приложения, внедрение которых позволяет обеспечить дополнительные возможности для пользователей/абонентов корпоративной телекоммуникационной сети, повысить удобство и эффективность использования системы. В настоящее время как Cisco, так и другие компании предлагают большое количество подобных приложений, на пример: системы голосовой почты/унифицированной обработки сообщений, системы интерактивных голосовых меню (IP IVR), решения для построения центров обслуживания клиентских обращений, эмуляторы телефонов для персональных компьютеров, приложения для записи телефонных разговоров, диспетчерские приложения и т.д. Поддержка открытых стандартных протоколов и открытых интерфейсов для разработки приложений (таких как TAPI и JTAPI), обеспечивает возможность клиентам написания новых приложений, наиболее точно отвечающих потребностям пользователей и интегрирующихся с уже имеющимися приложениями.

Сеть IP-телефонии (согласно рекомендациям ITU-T H.323) представляет собой набор следующих устройств, соединенных по IP-сети:

-          шлюз

-          диспетчер

-          монитор

Архитектура сети IP-телефонии представляет собой соединенные по IP-сети Шлюзы в телефонную сеть, которые предоставляют непосредственный интерфейс абоненту и осуществляют кодировку, сжатие и пакетизацию голоса/факса и их восстановление. Весь механизм взаимодействия шлюзов и учет производится Диспетчерами. Для удобства удаленного конфигурирования и администрирования сети может быть использован Монитор. Эти три компонента у разных производителей могут называться по-разному, но все они выполняют основные  функции.

ШЛЮЗ - необходимое устройство, подключенное к IP-сети и к телефонной сети (PBX/PSTN).

Функции:

1.                 ответ на вызов вызывающего абонента PBX/PSTN

2.                 установление соединения с удаленным шлюзом

3.                 установление соединения с вызываемым абонентом PBX/PSTN

4.                 сжатие, пакетирование и восстановление голоса (или факс-сигнала)

Таким образом шлюз, или Gateway, - это основная и неотъемлимая часть архитектуры IP-телефонии, непосредственно соединяющая телефонную сеть с сетью IP.

Шлюзы разных производителей отличаются способом подключения к телефонной сети, емкостью, аппаратной платформой, реализованными кодеками, интерфейсом и другими характеристиками. Но все они выполняют вышеперечисленные функции, являющимися базовыми для технологии IP-телефонии.

Диспетчер, или GateKeeper, - это дополнительное устройство, подключенное только к IP-сети и несущее в себе всю логику работы сети IP-телефонии. Его основные функции:

1.      аутентификация и авторизация абонента

2.      распределение вызовов между шлюзами

3.      биллинг 

Диспетчер необходим в любой сети IP-телефонии, содержащей более двух шлюзов. В первых шлюзах (в первых host-based версиях VocalTec, Vienna и др.) функции диспетчера в их примитивном виде выполнялись самим шлюзом. С развитием технологии и ростом сетей IP-телефонии, функции диспетчера были вынесены в отдельный модуль. Хотя у некоторых производителей диспетчер может физически находиться на одной системе со шлюзом, логически это самостоятельный модуль.

Монитор - необязательный дополнительный модуль сети IP-телефонии, подключаемый только к IP-сети, используемый для удаленного конфигурирования и поддержки остальных устройств сети- шлюзов и диспетчеров. Функции:

интерфейс для удаленной настройки через IP-сеть параметров шлюзов и диспетчеров сети IP-телефонии.

Монитор является удобным средством конфигурирования и администрирования сети. В первых шлюзах для этого просто использовались стандартные сетевые приложения, такие как pcAnywhere. Позднее в целях оптимизации работы производители оборудования IP-телефонии стали выпускать собственные приложения для этих целей.



Базовая архитектура стандарта H.323

В число "объектов" H.323, как они названы в стандарте, включаются терминалы, мультимедиа шлюзы, устройства управления многоточечными конференциями и контроллеры зоны (Gatekeeper).

Терминал (Terminal) - оконечное мультимедийное (голос, видео, данные) устройство, предназначенное для участия в конференции.

Мультимедиа шлюз (Gateway) - устройство, предназначенное для преобразвания мультимедийной и управляющей информации при сопряжении разнородных сетей.

Устройство управления многоточечными конференциями (Multipoint Control Unit - MCU) - предназначено для организации конференций с участием трех и более участников.

Контроллер зоны (Gatekeeper, Привратник, Конференц-менеджер) - рекомендуемое, но не обязательное устройство, обеспечивающее сетевое управление и исполняющее роль виртуальной телефонной станции


H.323. Базовая архитектура стандарта


Рис. 1.7. Базовая архитектура Н.323


Терминалы Н.323

Под терминалом стандарт понимает оборудование конечных точек сети, которое позволяет пользователям общаться друг с другом в реальном времени.

H.323. Терминал


Рис. 1.8. Структура терминала  Н.323


Терминал H.323 может представлять собой ПК или автономное устройство, способное выполнять мультимедиа-приложение. Он обязан обеспечивать звуковую связь и может дополнительно поддерживать передачу видео или данных. Вследствие того, что основной функцией терминала H.323 является передача звука, он играет ключевую роль в предоставлении сервиса IP-телефонии.

H.323 Шлюз


Рис. 1.9. Мультимедиа шлюз Н.323


Конфигурация многоточечной конференции может быть централизованной, децентрализованной, гибридной и смешанной.

Схемы проведения конференций в H.323.


Рис. 1.10. Схема централизованной и децентрализованной  конференции в Н.323


Централизованная многоточечная конференция требует наличия устройства MCU. Каждый терминал обменивается с MCU потоками аудио, видео, данными и командами управления по схеме "точка-точка". Контроллер MC, используя протокол H.245, определяет возможности каждого терминала. Процессор MP формирует необходимые для каждого терминала мультимедийные потоки и расссылает их. Кроме того, процессор может обеспечивать преобразования потоков от различных кодеков с различными скоростями данных.

Децентрализованная многоточечная конференция использует технологию групповой адресации. Участвующие в конференции H.323 терминалы осуществляют многоадресную передачу мультимедиа потока остальным участникам без посылки на MCU. Передача контрольной и управляющей информации осуществляется по схеме "точка-точка" между терминалами и MCU. В этом случае контроль многоточечной рассылки осуществляется контроллером MC.

Гибридная схема организации конференцсвязи является комбинацией двух предыдущих. Участвующие в конференции H.323 терминалы осуществляют многоадресную передачу только аудио- или только видеопотока остальным участникам без посылки на MCU. Передача остальных потоков осуществляется по схеме "точка-точка" между терминалами и MCU. В этом случае задействуются как контроллер, так и процессор MCU.

Схемы проведения конференций в H.323.


Рис. 1.11. Схема децентрализованной и смешанной организации в Н.323


Таким образом, в рамках данной  главы дипломной работы  было рассмотрено понятие IP – телефонии, ее основные преимущества  и тенденции развития в ближайшей перспективе, а также базовая структура IP – связи в современных условиях. Следует отметить, что  IP – телефонию ожидает большое будущее в связи с тем, что она несет в себе   сниженные затраты при улучшенном качестве связи.