IP-puhelut (lausutaan " ip-puhelut ") on puhelinliikennettä IP -protokollaa käyttäen . IP-puhelimella tarkoitetaan joukkoa viestintäprotokollia , tekniikoita ja menetelmiä, jotka tarjoavat perinteistä puhelinvalintaa , numeronvalintaa ja kaksisuuntaista puheviestintää sekä videoviestintää Internetin tai muiden IP-verkkojen kautta . Signaali välitetään digitaalisesti viestintäkanavaa pitkin ja pääsääntöisesti muunnetaan ( pakkataan ) ennen lähetystä tiedon redundanssin poistamiseksi ja tiedonsiirtoverkon kuormituksen vähentämiseksi..
IP-puhelut käyttävät yleisempää VoIP-tekniikkaa ( Voice over IP ) kaksisuuntaisen viestinnän järjestämiseen . VoIP-tekniikka sisältää yleensä kaikki vaihtoehdot puheensiirtoon IP:n kautta, mukaan lukien ne, joilla ei ole mitään tekemistä puhelimen ja ihmisviestinnän kanssa. Esimerkiksi VoIP-tekniikkaa käytetään äänen siirtämiseen IP -videovalvontajärjestelmissä , kuulutusjärjestelmissä , lähetettäessä webinaareja , katsottaessa elokuvia verkossa jne.
Ääni- ja videoviestinnästä tietokoneverkkojen kautta on tullut suosittua kaikkialla maailmassa 1900-luvun lopusta (viime vuosikymmenellä), ja sitä käyttävät nykyään laajasti sekä yksityiset käyttäjät että yrityssektori sekä valtion virastot. IP-puhelinjärjestelmien käytön avulla yritykset - teleoperaattorit voivat merkittävästi alentaa puheluiden kustannuksia (etenkin ulkomaanpuhelut) ja integroida puhelintoimintaa Internet-palveluihin , tarjota älykkäitä palveluita.
IP-puhelut toteuttavat tehtäviä ja ratkaisuja, jotka olisivat joko kalliimpia tai paljon vaikeampia toteuttaa yleisen puhelinverkon tekniikalla.
Esimerkkejä:
tarjotaan paljon helpommin (joskus suoraan käyttäjän päätelaitteessa) ja siksi usein ilmaisia, kun taas perinteisissä teleyrityksissä nämä ominaisuudet edellyttävät lisälaitteiden ja -tekniikoiden käyttöä ja ne laskutetaan yleensä lisäpalveluna.
Lisäksi: mahdollisuus yhdistää suoria numeroita missä tahansa maailman maassa ( DID ).
Puhelinnumeron siirrettävyys ( eng. Mobile number portability , MNP tai englanti Local Number Portability , LNP) on palvelu, jonka avulla käyttäjät voivat säilyttää olemassa olevan puhelinnumeron siirtyessään matkapuhelinoperaattorilta toiselle. Mahdollisuus siirtää puhelinnumeroita riippuu tietyn maan lainsäädännöstä. MNP/LNP-palvelulla on vaikutusta kauttakulkuoperaattoreiden IP-puhelimen kaupalliseen käyttöön. IP-puhelinkanavan kautta tullut puhelu reititetään perinteisen matkapuhelinoperaattorin matkapuhelimeen.
IP-puhelimen puhelun hinta määräytyy ns. " Least Cost Routing System":n (LCR) avulla, joka perustuu siihen, että jokaisen puhelun kohde tarkistetaan heti, kun puhelu on verkossa. joka antaa kuluttajalle halvimman hinnan.
Koska yhteensopivuus GSM - numeroiden kanssa on nykyään laajalle levinnyt, LCR-puhelujen reititysjärjestelmän tarjoajat eivät voi enää luottaa numeroetuliiteen määrittäessään, kuinka puhelu uudelleenohjataan (reititetään). Sen sijaan heidän on tiedettävä kunkin puhelun todellinen matkapuhelinoperaattoriverkon nimi voidakseen reitittää sen.
Siksi IP-puhelinta tarvitaan myös MNP-matkapuhelinnumeron yhteensopivuuden hallitsemiseksi äänipuhelua reititettäessä. Maissa, joissa ei ole keskustietokantaa, kuten Isossa-Britanniassa, saattaa joskus olla tarpeen kysyä GSM-verkosta, mihin verkkoon (operaattoriin) tietty matkapuhelin kuuluu. Kun IP-puhelut alkavat saada vauhtia yritysmarkkinoilla puhelujen reitityksen minimikustannusjärjestelmän ominaisuuksien käytön ansiosta, on välttämätöntä varmistaa tietty luotettavuus puheluiden hallinnassa.
MNP-matkapuhelinnumeroiden yhteensopivuustarkistuksia tarvitaan sen varmistamiseksi, että palvelun laatu on odotusten mukainen; Suorittamalla matkapuhelinnumeroiden yhteensopivuustarkistukset ennen puhelun reitittämistä ja siten varmistamalla, että puhelu todella saapuu aiottuun kohteeseen, VoIP-yritykset antavat asiakasyrityksilleen (kuluttajilleen) takuun siitä, että he löytävät IP-puhelinpalveluntarjoajan. Isossa-Britanniassa rekisteröity Internet-hakupalveluntarjoaja Tyntec tarjoaa Voice Network Query -palvelun, jonka avulla sekä perinteiset puheoperaattorit että VoIP-operaattorit voivat lähettää kyselyn GSM-verkkoon. Kyselyn tarkoituksena on löytää kotiverkko siirretylle numerolle.
Itse IP-teknologian luontaisten ominaisuuksien vuoksi käyttäjää on vaikea paikantaa. Hätänumeroihin soitettuja puheluita ei voida helposti ohjata (uudelleenohjata) läheiseen puhelinkeskukseen (tärkeää ensiapuhenkilöille). Joskus nämä järjestelmät voivat reitittää verkon hätäpuhelut muihin kuin hätäpuhelulinjoihin oikeaan paikkaan.
Soittajan tunnistuspalvelun tuki voi vaihdella palveluntarjoajien välillä, vaikka useimmat VoIP-palveluntarjoajat tarjoavat "soittajan tunnistus (Caller ID)" -palvelun, jossa on nimi lähteville puheluille. Kun puhelu menee paikallisen verkon numeroon joltakin VoIP-palveluntarjoajalta, soittajan tunnistuspalvelua ei tueta .
Joissakin tapauksissa VoIP-palveluntarjoajat voivat sallia soittajan esiintyä ei-omana soittajan tunnuksena, mikä saattaa mahdollistaa sellaisen tunnuksen näyttämisen, joka ei ole soittajan numero. Kaupalliset VoIP-laitteistot ja -ohjelmistot helpottavat yleensä soittajan tunnustietojen vaihtamista. Vaikka tämä palvelu voi tarjota paljon liikkumavaraa (katso myös DID ja DOD ), se mahdollistaa myös väärinkäytön.
Tapauksia, joissa palveluntarjoaja korvaa soittajan tunnuksen haitallisesti, säätelee laki.
IP-puhelimen tarjoamiseen tarkoitettujen laitteiden avulla voit toteuttaa lisäominaisuuksia, jotka ovat saatavilla sekä perinteisissä puhelinverkoissa että erityisissä puhelinverkoissa, jotka ovat mahdollisia vain ohjelmiston käytön ja tietokoneverkkoihin integroinnin avulla.
Näitä ovat: äänimerkkien korvaaminen soittoäänen hallinnassa , puheposti , keskustelun tallennus ja monet muut, jotka on suunnattu sekä yksityishenkilöille että organisaatioiden sisäisten puhelinverkkojen tilaajille, yritysten viestintä.
Teleyritysten tarjoamaa palvelupakettia organisaatioiden puhelinverkkoihin kutsutaan yleensä IP-Centrexiksi tai virtuaaliseksi PBX :ksi .
FMC -palvelun avulla saman organisaation käyttäjät voivat tarjota matkapuhelimia ja kiinteitä IP-puhelimia, analogisia puhelimia (VoIP-yhdyskäytävän kautta) ja ohjelmistopuhelimia puhelinlaitteina puhelinverkkolaajennuksilla.
Virtuaalinen faksipalvelu mahdollistaa toisaalta sähköisen asiakirjan tai kuvan lähettämisen faksiviestinä ja toisaalta saapuvan faksiviestin vastaanottamisen kuvan muodossa (mukaan lukien automaattinen lähetys). käyttäjän sähköpostiin).
IP-puhelimen toimintojen toteuttamiseksi yhteyttä muodostettaessa käytetään heterogeenisiä laitteita ja ohjelmistoja. Loppukäyttäjä käyttää asiakaslaitetta tai ohjelmistoa muodostaakseen yhteyden toiseen asiakaslaitteeseen (ohjelmaan) tai IP-puhelinpalvelimeen, IP PBX:ään minkä tahansa tietokoneverkon kautta. Avoimia standardeja ja protokollia käytettäessä eri valmistajien sovellukset ja laitteet voivat olla vuorovaikutuksessa.
Avaya IP-puhelin 1140E
Cisco IP- puhelin 7960 IP-puhelin
Videopuhelin AddPac VP-500
CPE - kotireititin ja ADSL-modeemi IP-puhelinyhdyskäytävätoiminnolla
Cisco VoIP Gateway SPA112.jpg
Äskettäin[ milloin? ] älykodin järjestelmissä on taipumus käyttää VoIP-toimintoja äänen ja videon etävalvontaan. Tuloksena ilmestyi IP -puhelimet ja erilaiset VoIP-toiminnoilla varustetut videovalvontakamerat , joiden avulla omistaja voi vastaanottaa automaattisesti tulevan puhelun ennalta määrättyyn numeroon tärkeän tapahtuman sattuessa tai päinvastoin mahdollistaa omistajan soittamisen erikoisnumero ja ohjaa järjestelmää äänivalinnan avulla kuten äänivalikossa .
Työskennelläkseen monimutkaisessa verkossa, jossa on paljon käyttäjiä, tarvitaan keskitetty kytkin - laite tai ohjelma, joka toteuttaa automaattisen puhelinkeskuksen toiminnallisuuden IP-verkossa, VoIP-palvelin . IP-puhelinpalvelimiin kuuluvat:
Protokollat tarjoavat asiakaslaitteen ( yhdyskäytävän , päätelaitteen tai IP-puhelimen ) rekisteröinnin palvelimelle tai ns. palveluntarjoajan portinvartijalle , puhelun ja/tai soitonsiirron, ääni- tai videoyhteyden muodostamisen, tilaajan nimen ja/tai numeron siirron. Seuraavat protokollat ovat tällä hetkellä laajalti käytössä:
Äänen siirtämiseksi IP-verkon kautta ihmisääni digitoidaan pulssikoodimodulaatiolla , pakataan (koodataan) ja jaetaan paketeiksi. Vastaanottopuolella tapahtuu käänteinen menettely - data erotetaan paketeista, dekoodataan ja muunnetaan takaisin analogiseksi signaaliksi .
Koodaus lisää 15–45 ms:n suuruisen lisäviiveen, joka johtuu seuraavista syistä:
Samanlainen viive ilmenee dekoodattaessa puhetta toisella puolella.
Codec-viive on otettava huomioon laskettaessa päästä päähän -viiveitä (katso yllä ). Lisäksi monimutkaiset koodaus/dekoodausalgoritmit vaativat järjestelmän vakavampia laskentaresursseja.
Eri tutkimusryhmien tekemä Internetin puhetiedonsiirron laatuanalyysi osoittaa, että syntetisoidun puheen vääristymien, laadun ja ymmärrettävyyden pääasiallinen lähde on puhedatavirran katkeaminen, jonka aiheuttaa:
Tämä edellyttää verkkoviiveiden optimointiongelman ratkaisemista ja puheenpakkausalgoritmien luomista, jotka kestävät pakettihäviöitä (kadonneiden pakettien palautus).
IP-verkon kautta tapahtuvan lähetyksen aikana äänen pakkaamiseen käytetyt algoritmit ovat melko erilaisia. Jotkut eivät käytännössä pakkaa ääntä jättäen sen pulssikoodimodulaation tasolle (eli 64 kilobittiä / s), muut koodekit antavat sinun pakata digitaalisen äänivirran vähintään 8 kertaa tehokkaiden koodausalgoritmien ansiosta. On olemassa monia hyviä ilmaisia koodekkeja, joiden käyttäminen ei vaadi lisenssiä. Muiden osalta vaaditaan asianmukainen lisenssisertifikaatti laitteiston (ohjelmiston) valmistajan ja pakkausmenetelmän tekijöiden välillä.
Avata: |
Omistusoikeus: |
VoIP-koodekkien vertailuominaisuudet: [1]
koodekki | Pakettien hyötykuorma , tavua |
Siirtonopeus, kbps |
Algoritminen viive, millisekuntia |
Varattu stream, kbps | |
---|---|---|---|---|---|
IP-paketit | Ethernet-kehykset | ||||
G.711 | 160 | 64 | kaksikymmentä | 78 | 80 |
G.723.1(6.3) | 24 | 6.3 | 37.5 | 6.9 | 17.1 |
G.723.1(5.3) | kaksikymmentä | 5.3 | 37.5 | 5.9 | 16 |
G.726-32 | 160 | 32 | kaksikymmentä | 32.8 | 42.7 |
G.726-24 | 160 | 24 | kaksikymmentä | 24.8 | 34.7 |
G.726-16 | 160 | 16 | kaksikymmentä | 16.8 | 26.7 |
G.729(8) | kaksikymmentä | kahdeksan | 25 | 8.8 | 18.7 |
G.729(6.4) | 16 | 6.4 | 25 | 7.2 | 17.1 |
IP-puhelimen tärkeimmät edut ovat kaistanleveysvaatimusten pieneneminen, mikä varmistetaan ottamalla huomioon puheliikenteen tilastolliset ominaisuudet:
Samanaikaisesti pakettien viiveet verkossa ovat kriittisiä IP-puhelimelle, vaikka teknologialla on jonkin verran toleranssia (vakautta) yksittäisten pakettien katoamisen suhteen. Näin ollen jopa 5 %:n pakettien menetys ei johda puheen ymmärrettävyyden heikkenemiseen.
Siirrettäessä puhelinliikennettä IP-tekniikalla TL9000-standardin tiukat vaatimukset palvelujen laadulle, jotka ovat ominaisia:
Kokonaishyväksyttävä viive standardin mukaan on enintään 250 ms [2] . IP-verkon kautta tapahtuvan puhedatan siirron viiveiden syyt liittyvät pitkälti pakettikuljetuksen erityispiirteisiin. TCP-protokolla ohjaa pakettien toimittamista, mutta se on kuitenkin riittävän hidas, eikä sitä siksi käytetä puheen siirtoon. UDP lähettää paketteja nopeasti, mutta kadonneiden tietojen palautusta ei taata, mikä johtaa keskustelun osien menetykseen, kun ääni palautetaan (muunnetaan uudelleen). Huomattavia ongelmia aiheuttaa jitter (poikkeamat pakettien saapumis-vastaanottojaksossa), joka ilmenee lähetettäessä suuren määrän solmuja kuormitetussa IP-verkossa. Riittämättömän suuri verkon kaistanleveys (esimerkiksi useiden käyttäjien samanaikainen kuormitus) ei vaikuta vakavasti vain viiveisiin (eli värinän kasvuun), vaan johtaa myös suuriin pakettihäviöihin.
Tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi ehdotetaan joukko toimenpiteitä [2] :
Monet kuluttajien IP-puhelintoteutukset eivät tue kryptografista salausta huolimatta siitä, että suojattu puhelinyhteys on paljon helpompi toteuttaa IP-tekniikalla kuin perinteisillä puhelinlinjoilla. Tästä johtuen liikenneanalysaattorilla on suhteellisen helppo todeta IP-puheluiden kuuntelu ja joidenkin temppujen avulla jopa muuttaa niiden sisältöä [3] [4] .
Verkkopakettien haistajaa käyttävä tunkeilija pystyy sieppaamaan IP-puheluita, jos käyttäjä ei ole suojatussa VPN -virtuaaliverkossa [5] . Tämä tietoturvahaavoittuvuus voi johtaa kaatuviin (palvelunesto) hyökkäyksiin käyttäjään tai henkilöön, jonka numero kuuluu samaan verkkoon. Nämä palvelunestykset voivat tuhota puhelinverkon kokonaan, kuormittamalla sitä roskaliikenteellä ja luomalla jatkuvan varattu signaalin ja lisäämällä tilaajakatkosten määrää [6] .
Tämä ongelma koskee kuitenkin myös perinteistä puhelintoimintaa, koska täysin turvallisia viestintämenetelmiä ei ole olemassa [3] [6] [7] .
Kuluttajat voivat suojata verkkonsa rajoittamalla pääsyä data-VLANiin ja piilottamalla ääniverkkonsa käyttäjiltä. Jos kuluttaja ylläpitää suojattua ja oikein konfiguroitua Access Controlled Gateway Gateway -yhdyskäytävää, se on turvassa useimmilta hakkerihyökkäyksiltä. On olemassa ilmaisia ohjelmistoja , kuten Wireshark , jonka avulla on helppo analysoida IP-keskustelujen liikennettä [8] .
Jotkut toimittajat käyttävät pakkausta salakuuntelun vaikeuttamiseksi. Uskotaan, että todellinen verkkoturvallisuus edellyttää täydellistä kryptografista salausta ja kryptografista todennusta. Joidenkin parametrien mukaan IP-puhelut ovat kuitenkin turvallisuudessa tehokkaampia kuin perinteiset [6] .
Nykyinen SRTP - suojausstandardi ja uusi ZRTP - protokolla ovat saatavilla joihinkin IP-puhelinmalleihin ( Cisco , Yealink SNOM jne.), analogisiin puhelinsovittimiin (Analog Telephone Adapters, ATA), yhdyskäytäviin sekä erilaisiin ohjelmistopuhelimiin . IPsecin avulla voit suojata P2P VoIP:n käyttämällä opportunistista salausta. Skype ei käytä SRTP:tä, mutta se käyttää salausjärjestelmää, joka on läpinäkyvä Skype - palveluntarjoajalle [3] .
Voice VPN -ratkaisu (joka on yhdistelmä VoIP- ja VPN-teknologiaa) tarjoaa mahdollisuuden luoda suojattu puheyhteys yrityksen sisäisiin VoIP-verkkoihin käyttämällä IPSec -salausta digitoituun puhetietovirtaan.
On myös mahdollista suorittaa monitasoinen salaus ja kaiken VoIP-liikenteen (ääni, video, palvelutiedot jne.) anonymisointi I2P -verkon avulla .
Kaikissa VoIP-yhteyksissä on useita parametreja, jotka hyväksytään yleisesti yhteyden laadun tarkkoiksi indikaattoreiksi. Lisäksi useimmat nykyiset IP-puhelinoperaattorit tarjoavat palveluita tarjoaessaan jopa mahdollisuuden valita solmun, jonka kautta puhelu kulkee, paitsi hinnan, myös viestinnän laatua kuvaavien tilastollisten parametrien perusteella:
Joskus teleoperaattorit käyttävät myös muita tilastollisia parametreja arvioidakseen suuntaa: kuormitus erlangeina , jälkivalintaviive (PDD), pakettihäviön prosenttiosuus ( QoS ), puheluiden enimmäismäärä sekunnissa (Calls per seconds, CPS).
IP-puhelimen asema/palvelin tallentaa yksityiskohtaiset tiedot kustakin tietystä puhelusta CDR - tietueiden muodossa (yksityiskohtaiset puhelutietueet). Jokainen merkintä sisältää soittajan numeron (A-numero) ja soitettavan (B-numero), tilaajat, IP-osoitteet (tai verkkotunnukset), puhelun ajan ja keston sekä aloittajan ja lopettamisen syyn . Yksityiskohtaiset puhelutiedot ( Call Detail Record ) ladataan usein laskutusjärjestelmään analysointia ja myöhemmin soittajan tilin estämistä varten, jos puhelut on valtuutettava ( RADIUS ). Tämä vahvistustapa on yleensä tyypillinen jälkimaksujärjestelmille .
Verkkokirjanpitoa käytetään myös laskutuksessa RADIUS -protokollan Accounting-menettelyn kautta , joka on kätevä ennakkomaksujärjestelmissä .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
IP - puhelinohjelmisto | |
---|---|
Protokollat | |
Asiakasohjelmisto | |
Palvelinohjelmisto | |
Web palvelut | |
vertailu |
Puhelimet | |
---|---|
Tyypit |
|
Viestintälaitteet | |
Puhelinverkot |
|
Tekniikka |
|
Puhelinyhtiöt | |
Käyttäjän laitteet | |
Puhelinnumerot | |
Puhelut |
|
Sovellukset ja palvelut |
|
Portaali puhelimesta |
Tietokonevälitteinen viestintä | |
---|---|
Asynkroninen konferenssi |
|
Synkroninen konferenssi | |
Julkaisut |