Ovoz xizmatlari. VoIP - 1ngn keyingi avlod tarmoqlarining hozirgi holati va rivojlanish tendentsiyalari 9

Ovoz xizmatlari. VoIP
IP tarmog'i (VoIP) orqali ovozni uzatish texnologiyasini anglatadi .
VoIP tarmoqlarining konfiguratsiyasi korporativ tarmoq segmentlarida va turar-joy sektorida farq qilishi mumkinligidan boshlaylik. VoIP texnologiyasi ikkala holatda ham hal qiladigan vazifalar sezilarli darajada farq qiladi va texnik echimlar mos ravishda farq qiladi. Turar-joy VoIP tarmoqlari uchunjuda oddiy konfiguratsiya bilan tavsiflanadi. Bunday tarmoqlarning asosiy vazifasi NGN asosidagi abonent tarmog‘ining alohida segmentini umumiy foydalanishdagi telefon tarmoqlari (PSTN) bilan ulashdan iborat. Ushbu muammoni hal qilish uchun VoIP segmenti ichki ovoz almashinuvini ta'minlash uchun alohida texnologiya segmenti sifatida joylashtirilgan va PSTN bilan aloqa VoIP/PSTN shlyuzi bilan bitta ulanish nuqtasi orqali amalga oshiriladi.
2- rasm . 12. Turar-joy VoIP tarmoqlarining zamonaviy tuzilishi
Oddiy va aralash korporativ VoIP tarmoqlarini qurish uchun turli xil echimlar qo'llaniladi. Bu erda VoIP vazifasi korxona hududida yoki uzoq filiallarda ishlaydigan abonentlarni ichki korporativ aloqa bilan ta'minlashdan iborat. VoIP bu holda korxona korporativ tarmog'ining ajralmas qismi bo'lib chiqadi, transport tarmog'i bilan chambarchas bog'lanadi va taqsimlangan tarmoq sifatida qurilgan. Korxona VoIP tarmog'ini qurish tarmoqlangan tuzilmani talab qilganligi sababli, NGX transport tarmog'ida virtual xususiy tarmoq (VPN) texnologiyasidan foydalanish odatiy holdir. Shunday qilib, VoIP texnologiyalariga birinchi qarashda ham, hal qilinayotgan vazifalarga qarab, texnik echimlarning katta heterojenligi ko'rinadi.
2- rasm . 13. Oddiy korporativ VoIP tarmoqlarining zamonaviy tuzilishi
2- rasm . 14. Aralash korporativ VoIP tarmoqlarining zamonaviy tuzilishi
Keling, VoIP tarmog'ida nutq signallarini konvertatsiya qilish tamoyillarini ko'rib chiqaylik.
2- rasm . 15. VoIP tarmoqlarida ketma-ket signal konvertatsiyasi
Abonentdan kelgan ovozli xabar bir necha marta aylantiriladi. Birinchidan, analog nutq signali kodekga kiradi, u erda raqamli oqimga aylanadi. Odatda, VoIP tarmoqlari standart PCM va ADPCM kodeklaridan foydalanadi. So'nggi paytlarda nutqni kodlashning adaptiv usullarining rivojlanishi bilan jadvalda keltirilgan boshqa kodeklar paydo bo'ldi . Kodeklar bit tezligi, kvadrat o'lchami va nutq signalini raqamli signalga aylantirish tartibi bilan kiritilgan ruxsat etilgan kechikish vaqtida farqlanadi.
2- jadval . 1
VoIP tizimlarida ishlatiladigan kodeklar
Kodek
|
Tezlik, uzatilgan, kbit/s
|
Kadr uzunligi, ms
|
Namunalar soni
|
Kechikish, ms
|
M.O.S.
|
ITU-T G.711 PCM
|
64
|
0,125
|
1
|
0,125
|
4.5
|
ITU-T G.721 AD PCM
|
32
|
0,425
|
1
|
0,425
|
4
|
ITU-T G.723T MP-ACELP
|
5.3; 6.3
|
o'ttiz
|
20; 24
|
67,5 (2x30+7.5 CORR.)
|
3.4
|
ITU-T G.726 MR-ADPCM;
|
16; 24; 32:40
|
0,425
|
1
|
0,425
|
2; 3;
|
ITU-T G.727 E-ADPCM
|
|
|
|
|
4; 4.3
|
ITU-T G.728 LD-CELP
|
128; 16
|
5
|
-
|
5
|
4.2
|
ITU-T G.729 CS-ACELP
|
8
|
10
|
10
|
25 (2x10+5 CORR.)
|
4
|
ITU-T G.729 ACS-ACELP
|
8
|
10
|
10
|
25 (2x10+5 CORR.)
|
4
|
ANSI GSM-FR RPE-LPC
|
13
|
20
|
-
|
20
|
3.5
|
ANSI GSM-HEVSELP
|
5.6
|
20
|
-
|
20
|
-
|
ANSI GSM-EFRACELP
|
122
|
20
|
-
|
20
|
-
|
Jadval shuni ko'rsatadiki, nutq signalini kodlash tizimlarida raqamli oqim uzatish tezligi va kodekning kechikish vaqti o'rtasida paritet mavjud. Ma'lumot uzatish tezligi qanchalik past bo'lsa, kodek VoIP uzatishda kechikish shunchalik ko'p bo'ladi.
Konvertatsiyadan so'ng raqamli oqim VoIP freymlariga (IF datagrams) bo'linadi. Nutq signalini konvertatsiya qilishning oxirgi bosqichi - abonent signalizatsiya tizimi sifatida talqin qilinishi mumkin bo'lgan maxsus xizmat ma'lumotlar oqimining qo'shilishi.
modelining turli darajalarida signal almashinuvining tegishli tuzilishi rasmda keltirilgan. Rasmda ko'rsatilganidek, VoIP tarmoqlari tarmoq sathida IP protokolidan foydalanadi. Transport qatlami TCP va UDP protokollarini taqdim etadi. Ilova qatlamida ovozli trafik UDP signalizatsiyasi orqali RTP orqali amalga oshiriladi va signalizatsiya odatda TCP yoki UDP orqali SIP yordamida amalga oshiriladi. H.323 kabi SIP signalizatsiyasiga muqobil variantlar mavjud , ammo bu protokol eng ko'p qo'llaniladi, chunki u SIPni Internetga osongina integratsiya qilish imkonini beradi . Zamonaviy NGN tarmoqlarining Web, E-mail va boshqa xizmatlari.
2- rasm . 16Signal tizimining tuzilishi
Caribbean Internet serverlariga ulangan ikkita VoIP tarmoq terminallari o'rtasida ulanishni o'rnatish jarayoni ko'rsatilgan . com va trendcomms . com . Berilgan izlar SIP protokoli va, masalan, elektron pochta protokoli qanchalik yaqinligini ko'rsatadi.
2- rasm . 17. VoIP bilan tarmoq ulanishini o'rnatishSIP protokoli yordamida
Keling, VoIP tarmog'idagi ikkita foydalanuvchi o'rtasida signalizatsiya va ma'lumot almashinuvini ko'rib chiqaylik.
Rasmdan ko'rinib turibdiki, VoIP tarmog'idagi seans uch bosqichga bo'lingan:
ulanishni o'rnatish vaqtida signal almashinuvi;
axborot almashinuvi, ya'ni. ikki abonent o'rtasidagi suhbat;
ulanishni yakunlash uchun signal almashinuvi.
Ulanishni o'rnatish jarayonida qo'ng'iroq qiluvchi terminal VoIP seansiga taklif signalini ( Invite) yuboradi. Signal IP tarmog'i bo'ylab tarqaladi va qo'l siqish signallari (Tringing) javob sifatida yuboriladi. VoIP tarmog'ida qo'ng'iroqni o'rnatish tartibi qo'ng'iroq qiluvchidan bevosita qo'ng'iroq qiluvchiga Invite signalini yuborishni talab qilmaydi. Signal tarmoqqa uzatiladi va chaqirilgan SIP foydalanuvchisi SIP proksi-server orqali joylashgan.
2- rasm . 18. VoIP signalizatsiya protokoli
Taklif qilish signali chaqirilgan abonentga yetib borganidan so'ng, qabul qiluvchi tomondagi qo'ng'iroq tashabbuskoriga qo'ng'iroqni tasdiqlash yuboriladi ( Qo'ng'iroq qilish). Agar masofaviy abonent telefonni ko'tarsa, kvitansiyalar almashtiriladi (OK - ACK), shundan so'ng abonentlar suhbatni boshlaydilar.
Suhbatning oxiri har ikki tomonning tashabbusi bilan sodir bo'lishi mumkin. Bunday holda, ikkita seansni tugatish signallari (Bye - OK) uzatiladi, shundan so'ng ushbu VoIP seansi uchun ajratilgan tarmoq resurslari chiqariladi.
SIP signalizatsiya tizimining asosiy funktsiyalariga quyidagilar kiradi:
tarmoqdagi abonentlarni qidirish;
qo'ng'iroqni boshlash, kanal ulanishini kuzatish va qo'ng'iroqni tugatish xabarlarini uzatish/qabul qilish;
IP, UDP, TCP manzillash formatlarini qo'llab-quvvatlash;
seans davomida abonentlar va kanal holatidagi o'zgarishlar to'g'risidagi ma'lumotlarni uzatish/qabul qilish;
qo'shimcha xizmatlar turlarini qo'llab-quvvatlash.
Endi VoIP tarmog'ida ma'lumot almashish tamoyillariga e'tibor qaratamiz, ya'ni. raqamlashtirilgan nutq ma'lumotlarini uzatish va qabul qilish uchun.
2- rasm . 19. VoIP tarmog'ida RTP dan foydalanish
Yuqorida aytib o'tilganidek, real vaqt rejimida ma'lumotlarni uzatish protokoli RTP (Real Time Protocol) IP tarmog'i orqali audio va video ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi. Protokolni ishlab chiqishning asosiy maqsadi telematik xizmatlardan ma'lumotlarni IP paket tarmog'i orqali uzatish uchun shart-sharoitlarni yaratishdir : nutq, video, konferentsiya qo'ng'iroqlari va boshqalar. Trafikni uzatish jarayonida unga turli omillar ta'sir qiladi: signal tarqalishining kechikishi, statistik. multiplekslash, telefon transport tarmog'iga va kirish tarmog'iga haddan tashqari yuklanish. Natijada, qabul qiluvchi tomoni notekis kechikishlar, uzilishlar, jitter va boshqalar bilan signal oladi. Signal uzatishdagi notekis kechikishlarning ta'sirini bartaraf etish uchun RTP protokoli har bir VoIP datagrammasiga vaqt belgisini kiritadi. Ushbu teglar nutq signalini to'g'ri qayta qurish va shu bilan paketlarning notekis kelishini qoplash uchun qabul qiluvchi tomonda qo'llaniladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, RTP protokoli faqat vaqt tamg'asi mexanizmidan foydalanish orqali jitter kompensatsiyasini ta'minlaydi. RTP protokolida xizmat sifati ( QoS) siyosatining boshqa elementlari mavjud emas. Umumiy uzatish kechikishi, paketlarni yo'qotish tezligi va boshqalar kabi parametrlar RTP protokolida nazorat qilinmaydi yoki tartibga solinmaydi. Shu bilan birga, ushbu parametrlar VoIP xizmatlari uchun ham muhim bo'lib chiqadi. Shu sababli, RTP protokoli RTCP protokoli bilan samarali to'ldirildi, uning printsipi VoIP seansi davomida kanal, uzatuvchi va qabul qiluvchining holati to'g'risida doimiy ravishda ma'lumot almashishdir. Natijada, RTCP suhbat davomida sifat parametrlarini nazorat qilish imkonini beradi.
|