ВВЕДЕНИЕ

Что такое телефония знает не только каждый взрослый человек, но даже любой ребенок Существенно меньшее количество людей могут толково объяснить, что такое Интернет. И уж совсем немногие (в основном узкие специалисты) знают, что скрывается под термином «Интернет-телефония». Хотя понятно, что с точки зрения словообразования, новый термин получается путем соединения двух старых: «Интернет» и «телефония». Отсюда следует достаточно простое определение Интернет-телефонии (Интернет-телефонии, как часто пишут в последнее) — это технология передачи телефонных речевых сообщений по сети Интернет.

Работа устройств в сети Интернет осуществляется с использованием специального Интернет-протокола (Internet Protocol — IP). В настоящее время протокол IP используется не только в сети Интернет, но и в других сетях передачи данных с пакетной коммутацией (локальных, корпоративных, региональных и др.). И во всех этих сетях, в принципе, имеется ложность передавать речевые сообщения с использованием пакетов данных. Такой способ передачи речи и получил название IP-телефония (произносится «Айпи-телефония»). Зарубежом обычно употребляется аббревиатура VoIP — Voice over IP, хотя часто используют узкий термин «Интернет-телефония».

Интерес различных субъектов рынка телекоммуникационных услуг (операторов связи, провайдеров Интернет, производителей оборудования и пользователей) к данному виду связи необычайно возрос в последние годы в связи с разработкой новых стандартов и протоколов когда IP-телефонный разговор вплотную приблизился по качеству к телефонному разговору по «классическим» телефонным сетям. Этот интерес объясняется тем, что IР-тeлeфонный существенно экономить требуемую полосу пропускания каналов, что неизбежно т к снижению тарифов, особенно на междугородные и международные телефонные разговоры. Однако не все так гладко на пути внедрения новой технологии: имеются проблемы с обеспечением сквозного качества телефонной связи, затруднена совместная работа оборудования различных производителей, требуется новое, достаточно дорогое аппаратное и программное обеспечение и др.

На страницах отечественных и зарубежных телекоммуникационных журналов в последнее время развернулась дискуссия по поводу определения места и роли IP-телефонии s дальнейшем развитии средств передачи речи. Взгляды сторон, участвующих в дискуссии, противоположны.

Одни из них утверждают, что будущее принадлежит только протоколу IP, их главный тезис «Всё по IP, IP по всему». Сейчас даже появилось понятие «айпизм», которое подразумевает универсальность применения данной технологии для передачи любых видов информации (голоса, данных, видео) и замену всех других сетей на сеть с пакетной коммутацией протокола IP. Часто приходится слышать, что дни традиционной телефонии с коммутацией каналов сочтены и через 10-15 лет от нее уже ничего не останется.

Сторонники противоположных взглядов указывают на то, что несмотря на большими роста объема трафика IP-телефонии за последние годы (150-200%), его доля в США около одного процента от трафика классической телефонии, а во всем мире и того дальше. Даже с учетом всех оптимистических прогнозов операторы сетей связи и в перспектив будут получать основную прибыль от предоставления услуг телефонных сетей с коммутацией каналов. Аргументами в пользу этих доводов являются существующие проблемы с требуемого качества передачи речи по публичным каналам Интернет, сравнительно меньшая надежность существующих IP-сетей, трудность управления такими сетями.

Похоже истина где-то посередине. Действительно, IP-телефония — не панацея для решения всех телекоммуникационных проблем. Но в то же время ее использование позволяет предлагать пользователям совершенно новые, невозможные для традиционной телефонии сервисы и приложения. Да и сам фактор экономики затрат на телефонную связь играет не последнюю роль даже с учетом более низкого, но приемлемого, качества передачи разговора. Все это говорит о том, что технология IP-телефонии по большому счету выгодна всем: и пользователям, и операторам сетей, и производителям оборудования.

В международных организациях и форумах идет непрерывная разработка новых стандартов и протоколов, связанных с передачей речи по сетям с пакетной коммутацией. Производители аппаратного и программного обеспечения регулярно представляют на рынок свои новые продукты. За последние год-полтора редкий номер отечественных телекоммуникационных журналов обходится без статьи, затрагивающей технологию IP-телефонии. За рубежом издано несколько монографий, посвященных данной тематике, в сети Интернет имеется огромное количество сайтов, содержащих информацию по IP-телефонии. Все это говорит о перспективности данной технологии.

Насколько известно авторам, в России до сих пор не издано ни одной монографии, посвященной технологии IP-телефонии. В этих условиях авторы поставили перед собой задачу обобщения и систематизации информации по данной тематике. Трудность ее решения обусловлена, с одной стороны, огромным объемом имеющихся нормативных, технических и аналитических материалов, а с другой стороны, — неустоявшейся терминологией, быстрой сменой технических решений и непрерывным появлением новых промышленных разработок.

Авторы не претендуют на абсолютную полноту и глубину представления материала по IP-телефонии. Но представление в рамках одной книги концептуальных основ технологии IP- телефонии (архитектура системы, вопросы стандартизации, сигнализации, обеспечения качества и другие аспекты) — вот основная цель, к которой стремились авторы. Насколько точно она достигнута — решать читателям.

Глава 1

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ IP-ТЕЛЕФОНИИ

1 .1. Сеть Интернет и протокол IP

О технологии и сети Интернет и используемом в ней протоколе IP (Internet Proto имеется огромное количество информации, как в самом Интернете, так и в печатных идеях, и желающие могут без труда ее найти. Далее приведены лишь основные концептуальные положения, которые необходимы для понимания возможностей применения сети Интернет IP-протокола для передачи речевых сообщений.

Точное определение термина «Интернет» было дано в октябре 1995 г. федеральным Сетевым Советом США (FNC или Federal Networking Counsil) в следующей форме:

«Интернет — это часть глобальной информационной системы, которая:

• логически связана унитарным адресным пространством, основанном на IP-проток или на его перспективных расширениях/последователях;

• может поддерживать коммуникации, используя Transmission Control Protocol Inter Protocol (ТСРЛР) или его расширения/последователи и/или IP-совместимые протоколы;

• предоставляет, использует или делает доступными (для всех или конфиденциально сервисы высокого уровня, основанные на коммуникациях и связанной с ними инфра структуре, здесь определенной».

Создатели технологии Интернет исходили из двух основополагающих соображений:

• невозможно создать единую физическую сеть, которая позволит удовлетворить потребности всех пользователей;

• пользователям нужен универсальный способ для установления соединений друг с другой, В пределах каждой физической сети подсоединенные к ней компьютеры используют

ту или иную технологию (Erthernet, Token Ring, FDDI, ISDN, соединение типа точка-точка в последнее время к этому списку добавились сеть АТМ и даже беспроводные технологии), Между механизмами коммуникаций, зависящими от данных физических сетей, и системами встраивается новое программное обеспечение, которое обеспечивает различных физических сетей друг с другом. При этом детали этого соединения «скрыты» от пользователей и им предоставляется возможность работать как бы в одной большой физической сети. Такой способ соединения в единое целое множества физических сетей и получил название технологии Интернет, на базе которой реализована одноименная сеть Интернет. Основной протокол, на базе которого строится сеть Интернет, называется Интернет протоколом или протоколом IP.

Для соединения двух и более сетей в сети Интернет используются маршрутизатору (routers) — компьютеры, которые физически соединяют сети друг с другом и с помощью специального программного обеспечения передают пакеты из одной сети в другую.

Технология Интернет не навязывает какой-то определенной топологии межсетевых соединений. Добавление новой сети к сети Интернет не влечет за собой ее подсоединения к некоторой центральной точке коммутации или установке непосредственных физических соединений со всеми уже входящими в сеть Интернет сетями. Маршрутизатор «знает» топологию сети Интернет за пределами тех физических сетей, которые он соединяет, и, основываясь на адресе сети назначения, передает пакет по тому или иному маршруту. В сети Интернет используются универсальные идентификаторы подсоединенных к ней компьютеров (адреса), поэтому любые две машины имеют возможность взаимодействовать друг с другом. В Интернет также должен быть реализован принцип независимости пользовательского интерфейса от физической сети, то есть должно существовать множество способов установления соединений и передачи данных, одинаковых для всех физических сетевых технологий.

Сеть Интернет скрывает детали соединений сетей между собой, поэтому с точки зрения конечных пользователей и по отношению к прикладным программам сеть Интернет представляет собой единую виртуальную сеть, к которой подсоединены все компьютеры— независимо от их реальных физических соединений (рис. 1.1). Каждый компьютер должен иметь программное обеспечение доступа к сети Интернет, которое позволяет прикладным программам использовать сеть Интернет как одну физическую сеть

Фундаментальным принципом Интернет является равнозначность всех объединенных с ее помощью физических сетей: любая система коммуникаций рассматривается как компонент Интернет, независимо от ее физических параметров, размеров передаваемых пакетов данных и географического масштаба. На рис. 1.2 использованы одинаковые обозначения для любых физических сетей, объединенных в сеть Интернет (например, соединений типа «точка-точка», локальных сетей рабочей группы или больших корпоративных сетей).

Универсальная сеть Интернет строится на основе семейства протоколов ТСРЛР и включает в себя протоколы 4-х уровней коммуникаций (рис. 1.3).

Уровень сетевого интерфейса отвечает за установление сетевого соединения в конкретной физической сети — компоненте сети Интернет, к которой подсоединен компьютер. На этом уровне работают драйвер устройства в операционной системе и соответствующая сетевая плата компьютера.

Сетевой уровень — основа стека протоколов ТСРЛР. Именно на этом уровне реализуется принцип межсетевого соединения, в частности маршрутизация пакетов по сети Интернет. Протокол IP — основной протокол сетевого уровня, позволяющий реализовывать межсетевые соединения. Он используется обоими протоколами транспортного уровня — ТС UDP. Протокол IP определяет базовую единицу передачи данных в сети Интернет— дейтаграмму, указывая точный формат всей информации, проходящей по сети ТСРЛР. программное обеспечение уровня IP выполняет функции маршрутизации, выбирая путь да по соединениям физических сетей. Для определения маршрута поддерживаются таблицы; выбор осуществляется на основе адреса сети, к которой подключен компьютер адресат. Протокол IP определяет маршрут отдельно для каждого пакета данных, не надежной доставки в нужном порядке. Он задает непосредственное отображение дан на нижележащий физический уровень передачи и реализует тем самым высокоэффективную доставку пакетов.

На сетевом уровне протокол IP реализует ненадежную службу доставки пакетов по сети от системы к системе без установления соединения (connectionless packet delivery service). Это означает, что будет выполнено все необходимое для доставки пакетов, однако эта доставка . Пакеты могут быть потеряны, переданы в неправильном порядке, т.д. Протокол IP не обеспечивает надежности коммуникации. Не имеется механизма между отправителем и получателем, ни между хост-компьютерами. Не имеется контроля ошибок для поля данных, только контрольная сумма для заголовка. Не поддерживается повторная передача, нет управления потоком. Обнаруженные ошибки могут быть оглушены посредством протокола ICMP (Internet Control Message Protocol).

Надежную передачу данных реализует следующий уровень, транспортный, на котором два основных протокола, TCP и UDP, осуществляют связь между машиной — отправителем пакетов и машиной-адресатом.

Наконец, прикладной уровень — это приложения типа клиент-сервер, базирующиеся на протоколах нижних уровней. В отличие от протоколов остальных трех уровней, протоколы прикладного уровня занимаются деталями конкретного приложения и «не интересуются» способами передачи данных по сети. Среди основных приложений ТСРЛР, имеющихся практически в каждой его реализации, — протокол эмуляции терминала Telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол электронной почты SMTP, протокол управления сетью SNMP, используемый в системе World Wide Web (WWW) протокол передачи гипертекста HTTP и др.

Поскольку в Интернет детали физических соединений скрыты от приложений, уровень совершенно «не заботится» о том, что клиент приложения работает в сети Erthernet, а сервер подключен к сети Token Ring. Между конечными системами может быть несколько десятков маршрутизаторов и множество промежуточных физических сетей различных типов, но приложение будет воспринимать этот конгломерат как единую физическую сеть. Это и обуславливает основную силу и привлекательность технологии Интернет и протокола IP. На базе протокола IP строится не только сеть Интернет, но и любые другие сети передачи данных (локальные, корпоративные), которые могут иметь или не иметь выход на глобальную сеть Интернет. Универсальность и гибкость сетей на базе протокола IР дает возможность применять их не только для передачи данных, но и другой мультимедийной информации. С недавних пор IP-сети стали использовать для передачи речевых сообщений. А вот как это происходит и будет рассмотрено в данной книге.

1.2. Терминология

В технической литературе используются три основных термина для обозначения технологии передачи речи по сетям с пакетной коммутацией на базе протокола IP (Internet Protocol);

• IP-телефония (IP Telephony);

• голос по IP-сетям (Voice over IP — VoIP);

• Интернет-телефония (Internet Telephony).

Хотя терминология в области IP-телефонии не устоялась окончательно, попробуем все-таки внести некоторую ясность хотя бы в рамках данной книги.

Под IP-телефонией будем понимать технологию, позволяющую использовать любую сер с пакетной коммутацией на базе протокола IP (например, сеть Интернет) в качестве

средства организации и ведения международных, междугородных и местных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени.

За рубежом технология передачи голосовой информации с использованием протокол IP имеет устоявшееся название Voice over IP (VoIP). В отношении сервисов и между IP-телефонией и VoIP нет никакой разницы. Различные производители могут пре читать один или другой термин либо использовать их в равной степени. С точки же за сетевых решений «IP-телефония», безусловно, — термин более содержательный, так как реализуется не только на уровне каналов передачи (как глобальных, так и локальных), на уровне абонентского оборудования и, что немаловажно, учрежденческих автоматические телефонных станций (УАТС). Последнее действительно означает фактическую интеграл телефонии в ее привычном понимании и IP-сетей.

Интернет-телефония — это частный случай IP-телефонии, когда в качестве передачи пакетов телефонного трафика либо от абонента к оператору, либо на магии (либо на обоих названных участках) используются обычные каналы сети Интернет.

Спор о терминах в области IP-телефонии до сих пор не решен на международные уровне. Так организаторы семинара Международного союза электросвязи (ITU), IP-телефонии (Женева, 14-16 июня 2000 г.), выступили с предложением считать телефонию общим понятием, включающим Интернет-телефонию и VoIP,

Участникам семинара было предложено для обсуждения следующее различие тс логий:

• Интернет-телефония — передача телефонных сообщений в сетях передачи да общего пользования, т. е. в мало или неадминистрируемых сетях.

• VoIP — передача телефонных сообщений в корпоративных, т.е. в хорошо администрируемых сетях.

В процессе обсуждения документа выяснилось, что подходы стран-участниц ITU н му, что есть IP-телефония и как с ней следует поступать, совершенно различны.

Существуют два противоположных взгляда на IP-телефонию:

• IP-телефония — явление аналогичное обратному вызову (call-back) и маршрутизации

по наименьшей стоимости. В этом смысле она представляет угрозу для оператор традиционной телефонии, так как использует их сетевые ресурсы в обход системы международных расчетов и, следовательно, ее нужно запретить любой ценой;

• IP-телефония — это будущее сети общего пользования и, следовательно, ее нужно мерно поддерживать и развивать.

Но даже при втором подходе возникли противоречия в определениях: IP-телефон

эта услуга реального или нереального времени? В некоторых странах для разделения у телефонной сети общего пользования (ТфОП) и IP-телефонии используются понятия: качество обслуживания. И отсюда возможны два подхода к определению телефонии:

• IP-телефония — это самостоятельная услуга по передаче голоса, представляющая с более дешевую альтернативу традиционной телефонии;

• IP-телефония — наиболее простая для реализации услуга из пакета услуг, включая передачу данных и видео по протоколу IP. Более того, передача голоса — не самая за тельная составляющая этого пакета услуг. IP-телефония будет способствовать по местному распространению электронной торговли и добавлять в интерактивные с вые игры или chat элемент живого общения.

В итоге участники семинара пришли к выводу, что право на жизнь имеет целый и определений, особенно, принимая во внимание быстрое развитие данной технологии,

1.3. Принципы пакетной передачи речи

«Классические» телефонные сети основаны на технологии коммутации каналов (рис. которая для каждого телефонного разговора требует выделенного физического соединение Следовательно, один телефонный разговор представляет собой одно физическое соединение телефонных каналов. В этом случае аналоговый сигнал шириной 3,1 кГц передается на

АТС, где он мультиплексируется по технологии временного разделения с сигнала , которые поступают от других абонентов, подключенных к этой АТС. Далее групповой передается по сети межстанционных каналов. Достигнув АТС назначения, сигнал детиплексируется и доходит до адресата. Основным недостатком телефонных сетей станцией каналов является неэффективное использование полосы канала — во время пауз канал не несет никакой полезной нагрузки.

Переход от аналоговых к цифровым технологиям стал важным шагом для современных цифровых телекоммуникационных сетей. Одним из таких шагов в развитии телефонии стал переход к пакетной коммутации. В сетях пакетной коммутации по связи передаются единицы информации, которые не зависят от физического носителя. Такими единицами могут быть пакеты, кадры или ячейки (в зависимости от протокола), но в любом случае они передаются по разделяемой сети (рис. 1.5), более того — по отдельным виртуальным каналам, не зависящим от физической среды. Каждый пакет идентифицируется заголовком, который может содержать информацию об используемом им канале, его происхождении (т.е. об источнике или отправителе) и пункте назначения (о получателе или приемнике). В сетях на основе протокола IP все данные — голос, текст, видео, компьютерные программы или информация в любой другой форме — передаются в виде пакетов. Любой компьютер и терминал такой сети имеет свой уникальный IP-адрес, и передаваемые пакеты к получателю в соответствии с этим адресом, указываемом в заголовке. Данные могут передаваться одновременно между многими пользователями и процессами по одной же линии. При возникновении проблем IP-сети могут изменять маршрут для обхода н правых участков. При этом протокол IP не требует выделенного канала для сигнализации,

Процесс передачи голоса по IP-сети состоит из нескольких этапов.

На первом этапе осуществляется оцифровка голоса. Затем оцифрованные данные и обрабатываются с целью уменьшения физического объема данных, получателю. Как правило, на этом этапе происходит подавление ненужных пауз шума, а также компрессирование.

На следующем этапе полученная последовательность данных разбивается на паке к ней добавляется протокольная информация — адрес получателя, порядковый номер п на случай, если они будут доставлены не последовательно, и дополнительные данные коррекции ошибок. При этом происходит временное накопление необходимого данных для образования пакета до его непосредственной отправки в сеть.

Извлечение переданной голосовой информации из полученных пакетов также исходит в несколько этапов. Когда голосовые пакеты приходят на терминал получателя, сначала проверяется их порядковая последовательность. Поскольку IP-сети не гарантию время доставки, то пакеты со старшими порядковыми номерами могут прийти раньше, интервал времени получения также может колебаться. Для восстановления последовательности и синхронизации происходит временное накопление пакетов некоторые пакеты могут быть вообще потеряны при доставке, либо задержка их доставки допустимый разброс. В обычных условиях приемный терминал запрашивает передачу ошибочных или потерянных данных. Но передача голоса слишком критично времени доставки, поэтому в этом случае либо включается алгоритм аппроксимации, на основе полученных пакетов приблизительно восстановить потерянные, либо потери просто игнорируются, а пропуски заполняются данными случайным образом.

Полученная таким образом (не восстановленная!) последовательность данных преобразуется непосредственно в аудио-сигнал, несущий голосовую получателю.

Таким образом, с большой степенью вероятности, полученная информация не исходной (искажена) и задержана (обработка на передающей и приемной сторонах промежуточного накопления). Однако в некоторых пределах избыточность информации позволяет мириться с такими потерями.

Операторы сетей с пакетной коммутацией получают преимущества, присущие инфраструктуре электросвязи по самой её природе. Проще говоря, они могут продать чем в действительности имеют, основываясь на статистическом анализе работы. Поскольку предполагается, что абоненты не будут круглосуточно и ежедневно задействовать всю оплаченную полосу, можно обслужить больше абонентов, не расширяя магистральную инфраструктуру. Оборот и прибыль при этом увеличиваются.

Иными словами, абонент, оплативший полосу 64 кбит/с, использует канал в среднем на 25%. Следовательно, оператор способен продать имеющийся у него ресурс в четыре

большему числу пользователей, не перегружая свою сеть. Такой сценарий выгоден обеим сторонам — и клиенту, и продавцу, — поскольку оператор увеличивает свои доходы и уменьшает абонентскую плату за счет снижения издержек. Это выигрышное решение уже в мире передачи данных, а теперь начинает использоваться и на рынке телефонии.

В настоящее время в IP-телефонии существует два основных способа передачи голосовых пакетов по IP-сети:

• через глобальную сеть Интернет (Интернет-телефония);

• используя сети передачи данных на базе выделенных каналов (IP-телефония).

В первом случае полоса пропускания напрямую зависит от загруженности сети Интернет пакетами, содержащими данные, голос, графику и т.д., а значит, задержки при пакетов могут быть самыми разными. При использовании выделенных каналов для голосовых пакетов можно гарантировать фиксированную (или почти фиксированную) скорость передачи. Ввиду широкого распространения сети Интернет особый

вызывает реализация системы Интернет-телефонии, хотя следует признать, что в случае качество телефонной связи оператором не гарантируется.

Для того, чтобы осуществить междугородную (международную) связь с помощью телефонных серверов, организация или оператор услуги должны иметь по серверу в тех местах, зуда и откуда планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта разница для международных переговоров.

Общий принцип действия телефонных серверов Интернет-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 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 ) происходят практически одновременно, что позволяет обеспечить полнодуплексный разговор. На основе этих базовых операций можно построить много различных конфигураций. Например, звонок «телефон-компьютер» или «компьютер-телефон» может обеспечивать один телефонный сервер. Для организации связи телефон (факс)-телефон (факс) нужно два сервера.

Основным сдерживающим фактором на пути масштабного внедрения IP-тел является отсутствие в протоколе IP механизмов обеспечения гарантированного, что делает его пока не самым надежным транспортом для передачи голосового

Сам протокол IP не гарантирует доставку пакетов, а также время их доставки, что вы такие проблемы, как «рваный голос» и просто провалы в разговоре. Сегодня эти п решаются: организации по стандартизации разрабатывают новые протоколы, выпускают новое оборудование, но на этом уровне дела с совместимостью и обстоят уже не так хорошо, как с «упаковкой» речи в пакеты. Заметим, что если в частной корпоративной сети некоторая потеря качества голосовой связи при сильной ресурсов вполне терпима при условии, что средний показатель будет вполне то в случае сети общего пользования все намного серьезнее.

Поскольку оператор предоставляет некоторый сервис и берет за него деньги, он гарантировать его качество. Даже если клиент согласен (хотя в условиях жесткой кон

на рынке телекоммуникаций это маловероятно) время от времени мириться с не очень вы уровнем качества, он может предъявить претензии в случае серьезных или. Как бы то ни было, оператор вынужден следить за качеством предоставляемых ус чего в случае их масштабного предоставления ему требуется соответствующая программное обеспечение, которое достаточно дорого и имеется не во всех точках сети.

С точки зрения масштабируемости (если отвлечься от проблем с ухудшением качества при росте нагрузки на сеть) IP-телефония представляется вполне решением. Во-первых, поскольку соединение на базе протокола IP может (и заканчиваться) в любой точке сети от абонента до магистрали. Соответственно телефонию в сети можно вводить участок за участком, что, кстати, на руку и с точки 3 миграции, так как ее можно проводить «сверху вниз», «снизу вверх» или по любой схеме. Для решений IP-телефонии характерна определенная модульность: количество и различных узлов — шлюзов, gatekeeper («привратников» — так в терминологии именуются серверы обработки номерных планов) — можно наращивать практически, в соответствии с текущими потребностями. Естественно, проблемы наращивания собственно сетевой инфраструктуры мы сейчас не учитываем, поскольку узлы самой могут быть независимы от системы IP-телефонии, а могут и

совмещать в себе их функции,

1.4. История и перспективы развития Интернет- телефонии

Существует мнение, что концепция передачи голоса по сети с помощью персон го компьютера зародилась в Университете штата Иллинойс (США). В 1993 г. Чарли выпустил в свет первую программу для передачи голоса по сети с помощью персонала компьютера Maven. Одновременно одним из самых популярных мультимедийных в сети стала программа видеоконференций CU-SeeMe для компьютеров Macintosh (Мя разработанная в Корнельском университете.

В апреле 1994 г. во время полета космического челнока Endeavor Американское по аэронавтике NASA передало на Землю его изображение с помощью программы О SeeMe. Одновременно, используя программу Maven, попробовали передавать и звук.. Потом программу встроили в другую, и появился вариант CU-SeeMe с полными функциями судя видео как для Мас, так и для персональных компьютеров (PC).

В феврале 1995 г. израильская компания VocalTec предложила первую версию Internet Phone, разработанную для владельцев мультимедийных PC, работающих под системой Windows. Это стало важной вехой в развитии Интернет-телефонии.

VocalTec надеялась использовать очень популярные (текстовые) каналы Internet Relay Chat в качестве двустороннего средства общения между людьми, имеющими сходные Но компании не удалось связаться с Eris Free Network (EFNet), курирующей IRC, и потенциально возможном увеличении трафика, поэтому доступ к этим каналам для Internet Phone был закрыт. Через несколько недель компания VocalTec уладила свои разногласия с EFNet. За это время была создана частная сеть серверов 41anet Phone, и уже тысячи людей загрузили эту программу с домашней страницы, начали общаться.

В том же 1995 г. другие компании очень быстро оценили перспективы, которые возможность разговаривать, находясь в разных полушариях и не платя при этом за

звонки. На рынок обрушился поток продукции, предназначенной для теле- через сеть Интернет.

В сентябре того же года в розничной продаже появилась первая из таких программ— . DigiPhone, разработанная небольшой компанией в Далласе (штат Техас), которая предложила '«дуплексные» возможности, позволяя говорить и слушать одновременно. Вот в этот момент

родилась привлекательная для абонентов настоящая интерактивная связь. В марте 1996 г. произошло еще одно памятное событие. Тогда было объявлено о совместном проекте под названием «Internet Telephone Gateway» двух компаний: уже известной нам VocalTec и крупнейшего производителя программного обеспечения для компьютерной Dialogic. Целью было научить работать через Интернет обычный телефонный аппарат, Между сетью Интернет и ТфОП устанавливался специализированный шлюз. Последняя залучил название VTG (Telephone Gateway) и представлял собой специализировавшую программу, которая использовала голосовые платы Dialogic как интерфейс с обычными телефонными линиями. Многоканальные голосовые платы позволяли, во-первых, одной системе VTG поддерживать до восьми независимых телефонных разговоров через сеть Интернет, а во-вторых, убрали проблему адресации, взяв на себя преобразование обычных телефонных номеров в IP-адреса (и обратно). Для разговора одного пользователя в том продукте достаточно было ширины полосы канала порядка 11 кбит/с (у современных продуктов она бывает другой). Вот так возможность высокого уплотнения канала и малая стоимость связи создали предпосылки для коренных изменений телекоммуникационного мира.

К настоящему времени уже сотни компаний предложили свои коммерческие решения для IP-телефонии. Одновременно практически все крупные телекоммуникационные компании, использующие традиционные средства для организации телефонных переговоров, почувствовав угрозу рынку предоставляемых ими услуг, начали интенсивные исследования с целью оценки её реальности и масштаба.

Прогресс внедрения технологии IP-телефонии характеризуют следующие цифры. В 1996 году IP-телефония за один год выросла на 997% (от оцененного в 1.8 миллионов долл. рынка), но в 1997 г. объем рынка оборудования, программного обеспечения и услуг IP- телефонии оценен уже в 210 млн. долл. Доходы от предоставления услуг телефонной и факсимильной связи в IP-сетях составили 123 млн. дол. Хотя голосовой трафик IP-телефонии составляет менее 1% от всех междугородных и международных звонков, рынок Интернет в 1999 году достиг 560 миллионов долл.

Стоит упомянуть о некоторых прогнозах развития рынка IP-телефонии. Их делают многие известные аналитические компании. Прогнозы по большей части оптимистические, но звучат и голоса пессимистов.

Так, эксперты компании Killen&Associates предполагают 138% ежегодного рынка до 2002 г., а эксперты Frost&Sullivan ориентируются на 149%. Аналитики, Group-Info Tech прогнозируют в 2004 г. достижение этим сегментом рынка уровня 1,м долл. (при общем объеме рынка оборудования телефонных систем в 16 млрд. долл.).

По прогнозам компании Yankie Group, доля междугородных и международные код (по времени), осуществляемых по IP-сетям, имеет большую тенденцию роста и нет, например, в США к 2005 г. 15% (рис. 1.6).

В то же время, по оценкам компании TeleChoice, сотрудничающей с фирмой Technologies в области VoIP, сейчас рынок IP-телефонии составляет всего 0,1% от рынка речевых услуг. По прогнозам этой компании, через пять лет доля рынка IP-те!! возрастет всего лишь до 2%. По прогнозу экспертов исследовательской компании Research даже североамериканский рынок пакетной телефонии в 2004 г. составит оборота рынка услуг телефонной связи. Следует подчеркнуть, что под пакетной эксперты Insight Research понимали не только технологию IP-телефонии, но транспортир голоса с помощью фреймов Frame Relay (VoFR) и ячеек АТМ (VoATM).

По данным фирмы Killen & Associated, голосовой трафик IP-телефонии в 1998 r! компаниях, входящих в список Fortune 1000, составлял менее 1% от всех междугород международных звонков. Кроме того, по оценкам фирм IDC, Link Research даже в 2001 объем передачи голоса в сетях с коммутацией пакетов составит в США: международные звонки с территории США — 4 млрд. минут; звонки в пределах США — 8,5 млрд. минута будет составлять 0,98% (менее одного процента) общего объема внутреннего (в пределах, международного трафика. Согласно данным Datamonitor, доля IP-телефонии в телефонных компаний в США и Европе пока еще очень мала и даже в не превысит 1% (рис. 1.7). Независимо от приведенных прогнозов с уверенностью можно сказать, что IP-телефония время не станет полноценной альтернативой традиционной телефонии, но сможет определенное место особенно в корпоративном сегменте, где в полной мере проявит преимущество — возможность сопровождения телефонными переговорами в едином канале связи. Сеансы одновременной работы с одной и той же информации и сетях, видеоконференции, Интернет-коммерция в режиме «Он-лайн» — вот IP-телефония несомненно займет достойное положение даже с пониженным качеством основную смысловую нагрузку в этих случаях будет нести информация на диске - компьютера или видеоэкране. При этом полностью используются преимущества связи: оперативность и эффективность делового общения, экономия канальных и времени. При этом IP-телефония выступает в качестве вспомогательного средства, дополняющего передачу данных, видеоизображений, WEB-страниц.

1.5. Виды соединений в сети IP-телефонии

Сети IP-телефонии предоставляют возможности для вызовов четырех основных типов: 1. «От телефона к телефону» (рис. 1.8). Вызов идет с обычного телефонного аппарата

r. АТС, на один из выходов которой подключен шлюз IP-телефонии, и через IP-сеть доходит упругого шлюза, который осуществляет обратные преобразования.

2. «От компьютера к телефону» (рис. 1.9). Мультимедийные компьютер, имеющий обеспечение IP-телефонии, звуковую плату (адаптер), микрофон и акустические системы, подключается к IP-сети или к сети Интернет, и с другой стороны шлюз IP- телефонии имеет соединение через АТС с обычным телефонным аппаратом.

Следует отметить, что в соединениях 1 и 2 типов вместо телефонных аппаратов быть включены факсимильные аппараты, и в этом случае сеть IP-телефонии должна передачу факсимильных сообщений.

3. «От компьютера к компьютеру» (рис. 1.10). В этом случае соединение устанавливается через IP-сеть между двумя мультимедийными компьютерами, оборудованными ратными и программными средствами для работы с IP-телефонией.

4. «От WEB браузера к телефону» (рис. 1.11). С развитием сети Интернет стал в жен доступ и к речевым услугам. Например, на WEB-странице некоторой компании в

«Контакты» размещается кнопка «Вызов», нажав на которую можно осуществить соединение с представителем данной компании без набора телефонного номера. Стон

такого звонка для вызывающего пользователя входит в стоимость работы в сети Интернет,

1.6. Преимущества использования IP-телефонии

Конечный пользователь IP-телефонии не только сохранит имеющиеся преимущества сонной сети общего пользования, которые включают широкий диапазон услуг, простоту пользования, надежность и качество голоса, но и получит следующие дополнительные имущества:

• более низкие цены на традиционные услуги телефонной связи;

• IP-телефония одновременно поддерживает голос и данные, удовлетворяя требованиям конвергенции. Это означает, что клиенты получат дополнительные преимущества от экономии в развитии, возможные за счет использования единой сети, а также за счет того, что объемы трафика и шаблоны быстро сменяются от данных к голосу и наоборот и это защищает клиента;

• феноменальная мобильность пользователя, которую обеспечивает сеть IP-телефонии: звонки и факсы автоматически перенаправляются в любую точку мира, пользователи будут иметь доступ к одному и тому же набору услуг вне зависимости от того, где и как они подключаются к сети. Эта распределенная архитектура обеспечивает прекрасную гибкость и делает возможным отсутствие привязки к месту предоставления услуги;

• новый набор устройств доступа, от традиционных телефонов и факсов до ком

• доступ к новым услугам (голосовая почта, конференцсвязи, передача факса рез открытый интерфейс архитектуры на базе IP, что обеспечивает совмести широкого спектра разработчиков приложений;

• возможность настройки набора услуг;

• простота оплаты услуг IP-телефонии (обычно с помощью предоплаченных карточек);

• простота контроля пользователем состояния его расчетного счета (через сеть Наряду с провайдерами IP-телефонии Интернет-провайдеры также могут за

деленную нишу на рынке услуг IР телефонии, так как существующая у инфраструктура дает хорошие возможности для внедрения услуг голосовой связи для этого аппаратные и программные средства можно устанавливать поэты уже имеют точки присутствия, связанные с коммутаторами места провайдеров и операторов сети общего пользования.

Для Интернет-провайдеров услуга Интернет-телефонии обеспечивает следую имущества:

• сбережение капитальных вложений за счет использования открытых платформ;

• снижение эксплуатационных расходов как результат предоставления на единой сети;

• открытая среда разработчика услуги означает более конкурентную, а следом менее дорогую разработку новых услуг.

• множество услуг может быть доступно через единственный канал что означает больше услуг (прибыли) в расчете на одного пользователя. Операторы «классических» телефонных сетей настороженно отнеслись.

IP-телефонии, так как передача речи по IP-сетям неизбежно вынуждает их снижать на междугородные и международные разговоры, что приведет к прямому доходов. Так, финансовые службы США обещают убытки крупнейшего поставщика телефонного сервиса — компании AT&T от 620 до 950 миллионов долларов международных звонках от потери доли рынка в пользу средств IP-телефонии.

С появлением IP-телефонии в рядах операторов дальней связи началась легкая которая вызвала первое и вполне логичное желание вытеснить с рынка появившихся с помощью известных лоббистских приемов, позволяющих оказывать национальные администрации связи с целью ограничения лицензирования, а также с помощью повышения платы за доступ в Интернет. Некоторые американские операторы, мер, пытались добиться запрета IP-телефонии через Федеральную комиссию связи, ввиду потенциального ущемления прав потребителей все это успеха не имело.

В результате традиционные телефонисты вынуждены были сами занять технологиями и, надо отдать им должное, довольно быстро преуспели в этом, решения как минимум для создания резервных каналов для пропуска трафика на или аварий, что позволило получать им дополнительную прибыль. Одновременно настоящее время проектируются универсальные магистральные IP-сети, которые должны не то чтобы заменить традиционные телефонные сети, но существенно их услугами передачи данных, видео и мультимедиа.

Тем временем оказалось, что, к сожалению, IP-телефония, не приводит к экономии средств оператора, вкладываемых в передачу голосового трафика на как это на первый взгляд может показаться при анализе деятельности, предоставляющих эти услуги. И камнем преткновения здесь является все то качество передачи речи. В результате сегодня IP-технологии с успехом успешно для создания выделенных мультисервисных корпоративных сетей связи. Но если о выходе в общедоступный Интернет, в котором работают миллионы пользовать гарантировать высокое качество передачи речевого трафика не берется никто. Ведь речи весьма чувствительна к задержкам, а Интернет вовсе не гарантирует не то что но простую доставку всех посланных IP-пакетов, которые могут приходить в назначения различными путями и совсем не в том порядке, в каком посылались. И то, обычному пользователю Интернета, бродящему по Web-сайтам, порой незаметно, Интернет-телефонии очень даже мешает. Крупные телекоммуникационные операторы, обслуживающие тысячи и сотни тысяч в, вынуждены вкладывать для достижения качества, достойного их имени, такие мало уступают инвестициям для создания традиционной сетевой инфраструктуры трафик множества абонентов нужно где-то собрать, преобразовать его в пакеты в нужный регион по IP-сети и, преобразовав обратно в исходный вид, подать в телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Для гарантии качества вместо общедоступного Интернета нужны выделенные магистральные каналы (хотя и с помощью технологии IP-телефонии) во все требуемые регионы и страны, нужна более местная телефонная сеть в местах установки шлюза или требуется установка несколько- шлюзов (для этого нужно вкладывать в местную ТфОП соответствующие инвестиции) и другое. Именно так и работают сегодня серьезные поставщики услуг IP-телефонии.

Таим образом, для крупных операторов IP-телефония сегодня — это способ более эффективно существующий сетевой ресурс и возможность предоставления своим клиентам сй~6йенного спектра дополнительных услуг (голосовая почта, поиск, контроль за расчетами и многое другое), которые не реализуемы в традиционной сети, и за счет которых оператор может получить дополнительную прибыль. Поэтому, несмотря на имеющее сегодня в мире место превышение объемов трафика данных над объемами голосового трафика в ближайшие годы не ожидается каких-либо революционных изменений, например, как полное вытеснение традиционных технологий передачи голоса.

1.7. Правовое регулирование IP-телефонии

Статус IP-телефонии в законодательстве Европы

В Европе статус IP-телефонии рассматривается в контексте дерегулирования услуг традиционной «голосовой телефонии». 20 октября 1995 г. специальная ЕЭС опубликовала Коммюнике, адресованное Европейскому Парламенту и Совету , поводу статуса и выполнения Директивы 90/388/ЕЭС о конкуренции на рынках телекоммуникационных услуг (95/С 275/02, OJ № С 275). В этом документе комиссия изложила свой к определению «голосовой телефонии», данному в Статье 1 Директивы 90/388/ЕЭС (в Директиве описаны услуги, которые государства-члены ЕЭС могут сохранять за своими регулируемыми государством телекоммуникационными операторами). В свете появления новых технологий передачи голоса через Интернет комиссия привяла новое Дополнение к Коммюнике по поводу таких услуг. В документе OJ № Сб от 10.1.1998 дается следующая оценка услуг Интернет-телефонии на основании определения «голосовой телефонии», данного вышеуказанной Директивой /388/ЕЭС: «Комиссия считает, что определение «голосовая телефония» в )/388/EЗC, рассматриваемое вместе с существующими прецедентами, дает для оценки позиции услуг по голосовому сообщению в Интернете в условиях либерализационной ситуации по отношению к имеющемуся законодательству. Интернет-телефонии не могут рассматриваться как «голосовая телефония» в той трактов изложена в Директиве и, таким образом, они уже переходят в, так называемую, зону» дерегулирования. В заключении к этому документу также сказано: того, что голосовое сообщение в Интернете рассматривается как услуга, «голосовой телефонии» в трактовке Директивы, по нему не может быть дополнительных сборов и лицензий от провайдеров услуг Интернет».

Статус IP-телефонии в законодательстве США

В США принято делить услуги связи на так называемые «базовые» (basic service) (Enhanced Services). По определению Федеральной комиссии США по связи (F

Базовые услуги — это обеспечение чистой передачи по линии связи, которая с точки зрения взаимодействия с информацией клиента.

Расширенные услуги — это, предлагаемые поверх существующих сеткой базовые услуги), и/или:

• использующие компьютерные приложения, изменяющие формат, содержание,

протокол или любой другой атрибут информации клиента;

• предоставляющие дополнительную или измененную информацию;

• требующие диалога пользователя для получения хранимой информации.

Иными словами, базовые услуги — это «передача без изменений в электричек каналах», а расширенные — «создание, удаление и изменение информации».

Первые подлежат строгому регулированию, вторые являются предметом провайдеров Интернет.

Вопрос относительно Интернет-телефонии рассматривался Федеральной США по связи на основании аналитической записки, подготовленной Коалицией полоса через сети (Voice on the Net Coalition).

На основании этого документа и ранее рассмотренных прецедентов передаче через сети пакетной передачи данных относится к «расширенным», поскольку:

1) компрессия и подавление пауз, используемые в Интернет-телефонии — это есть

и удаление «лишней» информации, что не соответствует определению «базовых услуг», поскольку связано с изменением первоначальных данных (Определении прессии в руководящем документе FCC «Computer», том II, с. 420);

2) пакетизация и добавление протокольной информации на основании разделю, Правил и Ограничений FCC (документы 55 RR 2d 104 и 95 FCC 2d 584) есть «услуга»;

3) передача голоса через сети пакетной ПД связана с временным хранением в оборудовании оператора, что противоречит основному признаку «базовых у «чистой передаче» информации, поскольку эта задержка не есть следствие по сети или установленного пользователем приоритета;

4) компенсация потерянных пакетов и ошибок при передаче голоса по сетям пик ПД приводит к созданию дополнительной информации, не содержащейся в информации пользователя, что автоматически относит данный вид «расширенным».

Таким образом, Федеральная комиссия США по связи (FCC) не относит Интернет- телефонию к «базовым услугам», подлежащим специальному лицензированию или государственному регулированию, и эти услуги являются предметом свободной конкуренции провайдеров Интернет.

Правовое регулирование IP-телефонии в России

В России деятельность по предоставлению услуг Интернет-телефонии подлежит лицензированию. Интернет-телефония в силу ряда технологических и потребительских особенностей отличается от традиционной телефонной связи. Эти отличия учитываются при решении вопроса лицензирования деятельности операторов по предоставлению услуг Интернет- телефонии. Именно поэтому Интернет-телефония классифицируется как разновидность услуг телематических служб.

Компаниям, которые планируют заниматься Интернет-телефонией и уже владеют какой-либо лицензией на любую другую телепатическую службу, необходимо подать заявку на расширение имеющейся лицензии. При отсутствии лицензии подается заявка на новую лицензию.

Нормативные документы, регулирующие деятельность операторов Интернет- телефонии в России, разрабатываются рабочей группой «Интернет-телефония» при Ассоциации документальной электросвязи (АДЭ).

Ввиду необходимости сертификации оборудования, используемого для передачи речевой информации по протоколу IP, Гостелеком России 12.11.99 г. утвердил Руководящий Документ 45.046-99 «Аппаратура связи, реализующая функции передачи речевой информации по сетям передачи данных с протоколом IP. Технические требования». Сертификационные испытания оборудования на соответствие утвержденным требованиям проводит Испытательный центр документальной электросвязи.

Глава 2

СТАНДАРТИЗАЦИЯ IР-ТЕЛЕФОНИИ

2.1. Международные организации по стандартизации IP-телефонии

В настоящий момент времени отсутствуют международные рекомендации или стандарты, разработанные специально для IP-телефонии. В то же время для обеспечения совместимости оконечного оборудования и шлюзов различных поставщиков проблемами стандартизации IP-телефонии занимаются несколько международных организаций:

• Сектор стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи МСЭ-Т (International Telecommunications Union — Telecommunications, ITU-Т);

• Европейский институт стандартизации по телекоммуникациям (European Telecommunications Standards Institute, ETSI);

• Рабочая группа по инженерным проблемам Интернет (Engineering Task Force IETF);

• Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute, ANSI);

• Институт инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE);

• Форум VoIP (Voice over IP) и другие.

Помимо специальных комиссий официальных международных организаций, UNO (ITU-Т) и EU (ETSI), проблемой стандартизации Voice over IP и Интернет-телефонии озабочены и специалисты по Internet. В IETF созданы две рабочие группы: iptel занимается выработкой стандартов передачи речи по Internet (на базе Н.323), тогда как PINT (PSTN attd Internet Internetworking) работает над интеграцией телефонных служб с Web.

Фирмы-производители оборудования Интернет-телефонии также уделяют больше внимание вопросам совместимости оборудования. Более 30 ведущих фирм уже обязались поддерживать профиль, который должен обеспечить совместимость продукте IP-телефонии на базе стандарта Н.323 версии 2.

В рамках International Multimedia Teleconferencing Consortium (IMTC) была рабочая группа Voice over IP Forum. В сотрудничестве с ITU-Т и ETSI идет работа технологий IP-телефонии. При этом основной упор делается на соглашения о кодек с высоким качеством передачи речи и умеренными требованиями к полосе пропускан Также рассматривается проблема обеспечения взаимодействия различных Н.323-терминалеи, соответственно программных реализаций Н.323.

В табл. 2.1 приведены сведения о международных организациях, участвующих в разработке стандартов, связанных с IP-телефонией, а также о форумах и промышленных инициативах производителей аппаратно-программного обеспечения IP-телефонии. Далее дается краткое описание наиболее значимых направлений стандартизации IP-телефонии.

2.2. Стандарты ITU-Т

Начальное развитие техники IP-телефонии опиралось в большей степени на рекомендации Международного союза электросвязи (ITU-Т). В первую очередь, это Рекомендации G.729а и G.723.1, устанавливающие стандарты на компрессию речи до скорости 8 кбит/с 6,3/5,3 кбит/с, соответственно, и Рекомендация Н.323 ч.2 (02/98). Последняя рекомендация определяет порядок взаимодействия между системами передачи мультимедийной информации (в том числе в реальном времени) и сетями пакетной коммутации, которые могут обеспечивать гарантированного качества обслуживания (Quality of Service, QoS). Для передачи речевой информации через IP-сеть Рекомендация Н.323 ч.2 обязательна, т.е. фактически является стандартом.

Стандарт Н.323

Набор рекомендаций МСЭ-Т Н.323 определяет сетевые компоненты, протоколы и, позволяющие организовать мультимедиа-связь в пакетных сетях, в том числе в

Ethernet. Они определяют порядок функционирования абонентских терминалов в сетях ресурсом, не гарантирующих качества обслуживания QoS. Н.323-совместимые устройства могут применяться для телефонной связи (IP-телефония), передачи звука и видео (деотелефония), а также звука, видео и данных (Мультимедийные конференции).

В связи с появлением множества аппаратно-программных средств организации связи по протоколу IP потребовалось внести изменения в спецификации Н.323, как эти средства зачастую оказывались несовместимыми друг с другом. В частности, добилось обеспечить взаимодействие телефонных устройств на базе ПК и обычных телефонов для сетей, функционирующих по принципу коммутации каналов. Вторая версия Н.323, учитывающая новые требования, была принята в январе 1998 г.

В настоящее время готовится следующая версия стандарта. В ней будут описаны создание пакетных сетей факсимильной связи и организация связи между Н.323-шлюзами. Речь о функциях, распространенных в современной телефонии, включая уведомление о поступлении второго вызова и режим справки. Некоторые компании добиваются включения в Н.323 поддержки мультимедиа-возможностей, основанных на предложенном IETF протоколе Session Initiation Protocol. Помимо «телефонных» функций новая версия будет дополнена средствами, позволяющими учитывать параметры сеансов для целей тарификации, а также поддержкой каталогов — вместо цифровых IP-адресов можно будет пользоваться именами абонентов.

Стандарт Н.323 входит в семейство рекомендаций Н.32х, описывающих порядок организации мультимедиа-связи в сетях различных типов:

• Н.320 — узкополосные цифровые коммутируемые сети, включая ISDN;

• Н.321 — широкополосные сети ISDN и АТМ;

• Н.322 — пакетные сети с гарантированной полосой пропускания;

• Н.324 — телефонные сети общего пользования (ТфОП).

Одна из основных целей разработки стандарта Н.323 — обеспечение взаимодействия с другими типами сетей мультимедиа-связи (рис. 2.1). Данная задача реализуется с помощью шлюзов, осуществляющих трансляцию сигнализации и форматов данных. Стандарт Н.323 позволяет создать надежные решения для организации коммуникаций по ненадежным сетям с переменной задержкой. При условии соответствия стандарту устройства с различными возможностями могут и взаимодействовать друг с другом. Например, терминалы с видео-средствами могут участвовать в аудиоконференции. В совокупности с другими стандартами МСЭ-T на мультимедийную связь и телеконференции рекомендации Н.323 применимы для любых видов соединений — от многоточечных до соединений «точка-точка». Основные компоненты этого стандарта приведены в табл. 2.2.

Стандарт Н. 323 определяет также порядок взаимодействия с оконечными устройства- ми других стандартов. Наиболее часто такая задача возникает при сопряжении телефонных сетей с коммутацией пакетов и коммутацией каналов. Сети стандарта Н.323 совместимы и с другими типами Н.32х-сетей. Межсетевое взаимодействие различных Н.32х-сетей определяет рекомендация Н .246. На следующем этапе развития IP-телефонии к спецификациям Н.323, соответствующим нижним уровням эталонной модели взаимодействия открьггых систем (ЭМВОС), будут добавлены новые. Они зафиксируют возможности обеспечения классов (class-of-service, Cos) и качества обслуживания (quality-of-service, QoS), т. е. услуг, относящихся, соответственно, ко второму (канальному) и третьему (сетевому) уровням. Разработкой спецификаций Cos/QoS занимается ряд организаций, в том числе рабочие группы IEEE 802.1р и IETF Diff-Serv, а также Европейский институт стандартизации в области электросвязи (ETSI), который включил продукты Н.323 в свой проект Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON).

Стандарты Т.37, Т.38

Факсимильная связь на базе IP-сети опирается на два основных стандарта МСЭ-T. и T.37 описывает преобразование традиционных сигналов факсов в почтовые сообщения SMTP MIME-совместимыми вложениями в формате TIFF. Эта методика используется обычно поставщиками IP-факсов и сводит передачу факсов к доставке с промежуточным хранением, так как изображения факсов передаются в виде вложений электронной почты.

Благодаря Рекомендации Т.37 факс-аппараты и факс-серверы на базе IP различных могут взаимодействовать друг с другом согласованно, как и традиционные. Однако Рекомендация Т.37 описывает всего лишь основные функции для доставки помощью электронной почты.

Например, он предусматривает применение всего одного метода сжатия — модифицированного метода Хофмана, ограничивая, таким образом, возможности экономии пропускной способности. К тому же, он не делает различий между разными типами факсов, хотя некоторые провайдеры услуг уже давно настраивают доставку факсов в зависимости от конкретного вида передаваемого трафика.

Стандарт Т.38 описывает передачу факсов в реальном времени либо посредством имитации соединения с факс-аппаратом, или с помощью метода модуляции под названием FaxRelay. Рекомендация Т.38 может использоваться для реализации функциональности, более схожей с традиционной факсимильной связью, например для немедленного подтверждения.

2.3. Стандарты ETSI

Европейский институт стандартизации телекоммуникаций ETSI разрабатывает проект, получивший название TIPHON (Telecommunications and IP Harmonization over Network). Цель проекта — определение глобальных стандартов на Интернет-телефонию, обеспечивающих взаимодействие IP-сетей с телефонными сетями общего пользования, а также сотовыми сетями. При этом для доступа абонентов ТфОП к пользователям услуг IP-телефонии предлагается выделить глобальный код службы в международном плане нумерации, определенном в Рекомендации ITU-Т Е.164. Структура проекта TIPHON и разрабатываемые рабочими группами документы показаны на рис. 2.2.

Задачу реализации проекта TIPHON предполагается решить в четыре этапа. На первых этапах стандартизуются процессы установления соединения между Н.323-терминалами и пользователями ТфОП (рис. 2.3), а затем между телефонной сетью и Н.323-терминалами (рис. 2.4). На третьем этапе предполагается через IP-сети обеспечить соединение между абонентами (рис. 2.5). Наконец, четвертая фаза определит процедуру соединения терминалов-Н323 через телефонную сеть (рис. 2.6). В марте 1999 года было официально объявлено о завершении первой фазы, а работа над реализацией второго и третьего этапов продолжается.

2.4. Стандарты IETF

Рабочая группа по инженерным проблемам Интернет (Internet Engineering Task Force- IETF) сосредоточила свои усилия на задаче более общего характера — развитии мультимедийных возможностей Интернет.

Первое, что было рекомендовано IETF, — это протокол резервирования ресурсов (Resource Reservation Protocol, RSVP). С помощью PSVP мультимедиа-программы могут потребовать специального качества обслуживания (specific Quality of service, QoS) посредством любого из существующих сетевых протоколов — главным образом IP, хотя возможно использовать и UDP — чтобы обеспечить качественную передачу видео- и аудиосигналов. Протокол RSVP предусматривает QoS благодаря тому, что через каждый узел, который связывает между собой участников телефонного разговора, может передаваться определенное количество.

Протокол RSVP реализован в маршрутизаторах фирм Cisco, Nortel Networks и многих производителей.

Хотя протокол RSVP предусматривает решение проблемы QoS, в нем не устранен принципиальный недостаток, присущий протоколам Интернет для программ мультимедиа,— недостаточно развитые средства синхронизации данных. Надежные протоколы, такие, как

ТСР/IP, располагают многоуровневыми средствами, предотвращающими потерю даны однако многоуровневая архитектура может помешать выполнению чувствительных к упорядоченности процедур декодирования аудио- и видеосигналов, реагирующих

поступление данных. Кроме того, временные критерии вообще не фигур уют в IP. Из этого следует, что синхронизация может оказаться крайне сложной задача Поэтому комитетом IETF был разработан транспортный протокол реального времени (RT eal-time Transport Protocol). Протокол описан в документе RFC 1889, а также включен рекомендацию Н.323.

Как правило, протокол RTP используется как надстройка поверх какого-нибудь протокола, например UDP. К каждому пакету данных, посылаемых посредство 1ТР, прилагается информация о времени его посылки и порядковый номер. Благодаря информации прикладные программы могут относительно несложно смешать потоки аудио- и видеоданных. Информация о времени посылки, прилагаемая к позволяет, кроме того, осуществлять синхронизацию без особых трудностей, так может легко определить порядковый номер кадра, к которому нужно приходится пропускать некоторые видеокадры. Еще одно преимущество RTP состоит, что его можно использовать с RSVP для передачи синхронизированной с определенным уровнем качества обслуживания.

Возможности RTP были расширены путем объединения его с еще одним ETF, а именно с протоколом управления передачей в реальном времени (Real-time Transpontrol Protocol, RTCP). С помощью протокола RTCP программы могут приспосабливаться нагрузкам на сеть, уведомляя отправителей и получателей о всплеск spikes) — резких изменениях объемов передаваемой по сети информации. Например, RTCF совместимый телефон может отслеживать пропускную способность сети и мгновенно на алгоритм кодирования/декодирования аудиосигнала более низкого ели в сети становится слишком много пользователей.

Быстрое развитие IP-телефонии выявило проблему совместимости шлюзов, пре для сопряжения IP-сетей и сетей с коммутацией каналов. Специальная по управлению многоточечными сеансами мультимедиа-связи (MMUSIC) разработала собственный протокол прикладного уровня для инициализации SIP (Session Initiation Protocol), который был принят в качестве стандарта RFC 254 марте 1999 года. Протокол SIP, не включенный пока ITU-Т в стандарт Н.323, может огромное влияние на распространение Интернет-телефонии, поскольку он стирает грани тока еще существующие между ней и обычной телефонией. Этот протокол служит для установления сеансов Интернет-телефонной и связи и использует IP-адреса, а не ISDN-номера как протокол Н.323. В него также протоколы передачи данных в режиме реального времени RTP и RTCP, а также про кол описания технических параметров сеанса связи SDP (Session Description Protocol). RTP и RTCP включены в стандарт Н.323, а вот SDP и SIP нет. Последние не друг без друга и являются протоколами сигнализации в сетях IP. Протон ЮР описывает параметры (возможности) устройств, необходимые для участия в мультимедийной связи, протокол SIP служит для установления связи между двумя устройствами. Для решения соответствующих задач в стандарт Н.323 включи протоколы 931, RAS и Н.245.

Две рабочие группы IETF работают над стандартом качества обслуживания QoS Интернет. Одна из этих групп разрабатывает механизм многопротокольного (Multiprotocol Label Switching, MPLS), а другая — спецификации дифференцирован обслуживания (Differentiated Services, Diff-Serv).

Группа MPLS была создана, чтобы помочь в расширении структурных связей сети Интернет за счет внедрения методов коммутирования цепей в среду коммутации пакетов без установления логических соединений. Для этого в технологии MPLS предусматривается добавление к IP-пакетам специальной метки, указывающей, что трафик будет направляться через Internet по заранее определенным маршрутам. Очевидно, что спецификации MPLS позволяют коммутаторам и маршрутизаторах значительно уменьшить время поиска адресов, по которым должны передаваться пакеты. Кроме того, MPLS обеспечивает более детерминированное и предсказуемое функционирование сети Интернет, что важно для поддержки QoS.

В деятельности группы MPLS принимают активное участие представители крупнейших поставщиков сетевых решений и оборудования. Эта архитектура выросла из системы Tag Switching, предложенной Cisco Systems, однако некоторые идеи были заимствованы у конкурирующей технологии IP-коммутации, созданной компанией Ipsilon, и проекта ARIS корпорации IBM. В архитектуре MPLS собраны наиболее удачные элементы всех упомянутых разработок, и, по прогнозам, она должна превратиться в стандарт Internet благодаря усилиям IETF и компаний, заинтересованных в скорейшем продвижении данной технологии на рынок.

Спецификация Diff-Serv предназначена для присвоения различным приложениям значений параметров, присущих разным уровням QoS. Согласно Diff-Serv, биты типа службы (ToS) в IP-заголовках указывают на класс QoS для различных видов трафика и назначаются на основе соглашений об уровне обслуживания, заключаемых между пользователями и поставщиками услуг.

Спецификации Diff-Serv и MPLS используют для обеспечения QoS маркировку пакетов. Но Diff-Serv работает на третьем уровне модели OSI, а MPLS — на втором. MPLS работает как с Diff-Serv, так и без этой спецификации, и наоборот. Однако возможна и их совместная работа — MPLS-устройства могут устанавливать метки для последующей коммутации после считывания инструкций Diff-Serv из ToS в IP-заголовках.

В настоящее время в IETF реализуется также проект в области управления сетью на основе правил: это исследования, связанные с определением стандартной инфраструктуры для применения данной методологии, а также набора необходимых протоколов и схем работы. Чтобы обеспечить оптимальный процесс хранения и извлечения из хранилища прав

ил, составляющих стратегии, их внутреннее представление должно быть формализовано в структуру данных. Рабочая группа IETF Policy Framework Working Group (PFWG) разработала модель Policy Framework Core Information Model, в которой определен высокоуровневый набор объектно-ориентированных классов, достаточный для представления базовых стратегий управления. Объектные классы могут расширяться производными классами конкретных типов стратегий — например, обеспечения QoS или безопасности.

2.5. Профиль iNow

Есть еще одна проблема, которая присуща всем новым технологиям - несовместимость между собой оборудования разных производителей. Чтобы решить ее, ведущими производителями выдвинута инициатива iNow. Если говорить о технологии Voice over IP в общем, то к ней просматривается интерес и традиционных операторов, например, для предоставления экономичных решений небольшим офисам. Фактически, речь идет о реализации с помощью Voice over IP «последней Естественно, такие решения оказываются сильно дешевле традиционных, которые предусматривают установку определенного количества входящих линий (абонентских или соединительных) и УАТТ.

Шесть ведущих производителей телефонных IP-шлюзов — Ascend Communications Siemens, Cisco Systems, Dialogic, Natural MicroSystems и Clarent — намерены добиться полно совместимости своих IP-шлюзов и устройств доступа к ним (gatekeeper). С этой целью компании обеспечат в своих устройствах поддержку спецификаций и (Interoperability Now), совместно разработанных фирмами Lucent Technologies, ITXC VocalTec Communications.

Спецификации Мои определяют способы обработки служебной информации при установлении телефонного соединения, меры безопасности и другие функции уровня управления средой передачи, необходимые дня установления телефонного соединения между шлюзами базируются на стандарте Н.323 и Приложении G рекомендации Н.225.0, которое описывает процедуры организации связи.

Первыми о совместимости своих шлюзов объявили фирмы Lucent Technologies Тес. В настоящее время их оборудование проходит испытания в коммерческой с американского оператора ITXC. Остальные производители собираются представить оборудование с поддержкой iNow в ближайшее время.

Глава 3

БАЗОВАЯ АРХИТЕКТУРА СИСТЕМ IP-ТЕЛЕФОНИИ

3.1. Архитектура системы на базе стандарта Н.323

Рекомендация Н.323 разработана Сектором стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) и содержит описания терминальных устройств, оборудования и сетевых служб, предназначенных для осуществления мультимедийной связи в сетях с коммутацией пакетов (например, в корпоративной интрасети или Интернет). Терминальные устройства и сетевое оборудование стандарта Н.323 могут передавать данные, речь и видеоинформацию в масштабе реального времени. В Рекомендации Н.323 не определены: сетевой интерфейс, физическая среда передачи информации и транспортный протокол, используемый в сети. Сеть, через которую осуществляется связь между терминалами Н.323, может представлять собой сегмент или множество сегментов со сложной топологией. Терминалы Н.323 могут быть интегрированы в персональные компьютеры или реализованы как автономные устройства. Поддержка речевого обмена — обязательная функция для устройства стандарта Н.323.

В рекомендации Н.323 описываются четыре основных компонента (рис. 3.1):

• терминал;

• gatekeeper (контроллер зоны);

• шлюз;

• устройство управления многоточечной конференцией (MCU).

Все перечисленные компоненты организованы в так называемые зоны Н.323. Одна зона состоит из gatekeeper и нескольких конечных точек, причем gatekeeper управляет всеми конечными точками своей зоны. Зоной может быть и вся сеть поставщика услуг IP- телефонии или ее часть, охватывающая отдельный регион. Деление на зоны Н.323 не зависит от топологии пакетной сети, но может быть использовано для организации наложенной сети Н.323 поверх пакетной сети, используемой исключительно в качестве транспорта.

Терминалы Н.323

Терминал Н.323 представляет собой конечную точку в сети, способную передавать и принимать трафик в масштабе реального времени, взаимодействуя с другим терминалом Н.323, шлюзом или устройством управления многоточечной конференцией (MCU).

Для обеспечения этих функций терминал включает в себя:

• элементы аудио (микрофон, акустические системы, телефонный микшер, система акустического эхоподавления);

• элементы видео (монитор, видеокамера);

• элементы сетевого интерфейса;

• интерфейс пользователя.

Н.323-терминал должен поддерживать протоколы Н.245, 931, RAS, RTP/RTCP и семейство протоколов Н.450, а также включать в себя аудиокодек G.711. Также немаловажна поддержка протокола совместной работы над документами Т.120.

Примером терминала, поддерживающим стандарт Н.323, является аппарат фирмы Selsius Systems (приобретена компанией Cisco Systems). Он выглядит как обычный цифровой системный телефон, только оснащенный интерфейсом Ethernet вместо порта RJ-11. Такой терминал, используя собственные процессоры, микропрограммные кодеки и стек ТСР/IP, обеспечивает высокие качество звука и уровень надежности.

Шлюзы Н.323

Технология передачи голоса по IP-сети вместо классической сети с коммутацией каналов предусматривает конфигурацию с установкой шлюзов. Шлюз обеспечивает сжатие информации (голоса), конвертирование ее в IP-пакеты и направление в IP-сеть. С противоположной стороны шлюз осуществляет обратные действия: расшифровку и расформирование пакетов вызовов. В результате обычные телефонные аппараты без проблем принимают эти вызовы.

Такое преобразование информации не должно значительно исказить исходный речевой сигнал, а режим передачи обязан сохранить обмен информацией между абонентами в реальном масштабе времени.

Более полно основные функции, выполняемые шлюзом, состоят в следующем.

• Реализация физического интерфейса с телефонной и IP-сетью.

• Детектирование и генерация сигналов абонентской сигнализации.

• Преобразование сигналов абонентской сигнализации в пакеты данных и обратно.

• Преобразование речевого сигнала в пакеты данных и обратно.

• Соединение абонентов.

• Передача по сети сигнализационных и речевых пакетов.

• Разъединение связи

Большая часть функций шлюза в рамках архитектуры ТСРЛР реализуются в процессах прикладного уровня.

Наличие разноплановых с вычислительной точки зрения функций, выполняемых системой, порождает проблему ее программной и аппаратной реализации. Рациональное решение этой проблемы основано на использовании распределенной системы, в которой управленческие задачи и связь с сетью осуществляется с помощью универсального процессора, а решения задач сигнальной обработки и телефонного интерфейса выполняются на цифровом процессоре обработки сигналов.

Схема обработки сигналов в шлюзе при подключении аналогового двухпроводного телефонного канала PSTN показана на рис. 3.2.

Двухпроводная абонентская Детектор голосовой активности Речевой кодер Передача

линия

Телефонный сигнал с двухпроводной абонентской линии поступает на дифференциальную систему, которая разделяет приемную и передающую части канала. Далее сигнал передачи вместе с "просочившейся" частью сигнала приема подается на аналого-цифровой преобразователь (ADC) и превращается либо в стандартный 12-разрядный сигнал, либо в 8-разрядный сигнал, закодированный по или А-закону. В последнем случае обработка должна также включать соответствующий экспандер. В устройстве эхкомпенсации (Echo canceller) из сигнала передачи удаляются остатки принимаемого сигнала. Эхокомпенсатор представляет собой адаптивный нерекурсивный фильтр, длина памяти (порядок) которого и механизм адаптации выбираются такими, чтобы удовлетворить требованиям рекомендации МСЭ-Т G.165. Для обнаружения и определения сигналов внутриполосной многочастотной телефонной сигнализации (MF сигналов), сигналов частотного (DTMF) или импульсного наборов используются детекторы соответствующих типов. Дальнейшая обработка входного сигнала происходит в речевом кодере (Speech Coder). В анализаторе кодера сигнал сегментируется на отдельные фрагменты определенной длительности (в зависимости от метода кодирования) и каждому входному блоку сопоставляется информационный кадр соответствующей длины.

Часть параметров, вычисленная в анализаторе кодера, используется в блоке определения голосовой активности (VAD — voice activity detector), который решает, является ли текущий анализируемый фрагмент сигнала речью или паузой. При наличии паузы информационный кадр может не передаваться в службу виртуального канала. На сеансовый уровень передается лишь каждый пятый «паузный» информационный кадр. Кроме того, при отсутствии речи для кодировки текущих спектральных параметров используется более короткий информационный кадр. На приемной стороне из виртуального канала в логический поступает либо информационный кадр, либо флаг наличия паузы. На паузных кадрах вместо речевого синтезатора включается генератор комфортного шума (Noise Generator), который восстанавливает спектральный состав паузного сигнала. Параметры генератора обновляются при получении паузного информационного кадра. Наличие информационного кадра включает речевой декодер, на выходе которого формируется речевой сигнал. Для эхокомпенсатора этот сигнал является сигналом дальнего абонента, фильтрация которого дает составляющую электрического эха в передаваемом сигнале. В зависимости от типа цифро-аналогового преобразования (DAC) сигнал может быть подвергнут дополнительной кодировке по А — или ц- закону.

Можно выделить следующие основные проблемы цифровой обработки сигналов в шлюзе. При использовании двухпроводных абонентских линий актуальной остаётся задача

эхкомпенсации, особенность которой состоит в том, что компенсировать необходимо два различных класса сигналов — речи и телефонной сигнализации. Очень важной является задача обнаружения и детектирования телефонной сигнализации. Её сложность состоит в том, что служебные сигналы могут перемешиваться с сигналами речи.

С построением кодеков тесно связана задача синтеза VAD. Основная трудность состоит в правильном детектировании пауз речи на фоне достаточно интенсивного акустического шума (шум офиса, улицы, автомобиля и т.д.)

Gatekeeper Н.323

Функцию управления вызовами выполняет gatekeeper (контроллер зоны). Gatekeeper выполняет следующие функции:

• преобразовывает адреса-псевдонимы в транспортные адреса;

• контролирует доступ в сеть на основании авторизации вызовов, наличия необходимой для связи полосы частот и других критериев, определяемых производителем;

• контролирует полосу пропускания;

• управляет зонами.

Причем gatekeeper осуществляет вышеперечисленные функции в отношении термина- лов, шлюзов и устройств управления, зарегистрированных в нем. Идентификация узла может осуществляться по его текущему IP-адресу, телефонному номеру Е.164 или подстановочному имени — строке символов, наподобие адреса электронной почты. Gatekeeper упрощает процесс вызова, позволяя использовать легко запоминающееся подстановочное имя.

Функции gatekeeper могут быть встроены в шлюзы, элементы распределенных УПАТС, блоки управления многоточечными конференциями, а также в конечные узлы Н.323 (терминалы). С помощью механизмов RAS (Registration/Аdmtsstons/Status) терминалы могут находить gatekeeper и регистрироваться в них.

Сервер управления конференциями (MCU)

Сервер управления конференциями (MCU — Multipoint Control Unit) обеспечивает связь трех и более Н.323-терминалов. Все терминалы, участвующие в конференции, устанавливают соединение с MCU. Сервер управляет ресурсами конференции, согласовывает возможности терминалов по обработке звука и видео, определяет аудио- и видеопотоки, которые необходимо направлять по многим адресам.

В рамках архитектуры Н.323 может быть использовано два подхода для построения системы управления многоточечными конференциями:

• децентрализованное управление многоточечной конференцией;

• централизованное управление многоточечной конференцией.

Первый тип требует, чтобы все участники конференции пересыпали многоадресные (групповые) сообщения всем остальным. Это позволяет избежать концентрации трафика в некоторых сегментах сети, но управлять такой конференцией не очень удобно. Но большинство производителей предлагают централизованные системы MCU. При их использовании конечные узлы передают сигнал системе MCU, которая и обеспечивает его рассылку. Чтобы связывать группы участников конференции, централизованные системы MCU могут каскадироваться.

Подавляющее большинство производителей систем MCU стандарта Н.323 предлагают использовать стандартные браузеры для администрирования и планирования конференций, и для прямого контроля и мониторинга gatekeeper и систем MCU. Это позволяет поместить сервер MCU в коммуникационный шкаф и управлять им из любой точки сети.

По архитектуре MCU подразделяются на системы на базе стандартных серверов (Windows NT) и автономные программно-аппаратные комплексы, устанавливаемые в стойку.

Примерами MCU первого типа являются — Encounter Netserver 1.2.1 фирмы VideoServer, MeetingPoint 4.0 фирмы White Pine Software, PictureTe1330 NetConference Multipoint Video Server фирмы.

Продукты Multimedia Communications Exchange (ММСХ) компании Lucent Technologies и MCU-323 фирмы RADVision представляют собой устройства второго типа. Такие системы, будучи однажды сконфигурированными, могут круглосуточно работать в коммутационных шкафах и управляться дистанционно. ММСХ компании Lucent представляет собой универсальную коммуникационную систему, поддерживающую любые Н.323-совместимые устройства и IP-телефоны.

3.2. Характеристики шлюзов IP-телефонии

В общем случае IP-телефония опирается на две основных операции: преобразование двунаправленной аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека) и упаковку в пакеты для передачи по IP. Эти функции чаще всего выполняют автономные шлюзовые устройства, которые имеют несколько разновидностей. Это могут быть выделенные устройства или совмещенные маршрутизаторы/коммутаторы со встроенным аппаратным и программным обеспечением шлюза. Другой тип автономных устройств представляют пограничные устройства, где шлюз объединен с удаленным доступом и пулом модемов. Положение шлюзов в сети IP-телефонии показано на рис. 3.3. Независимо от способа аппаратной реализации шлюзы IP-телефонии могут иметь ряд характеристик, которые приведены ниже.

Совместимость со стандартом Н.323

Базовым протоколом для работы IP-оборудования подавляющим большинством производителей был принят протокол, описанный МСЭ-Т в рекомендации Н.323ч2, стандартизирующей мультимедийную связь в сетях с коммутацией пакетов.

Пользователи мультимедийных персональных компьютеров с программным обеспечением Н.323 могут подключиться к такой системе шлюзов. Вызовы при это м могут быть направлены на поддерживающие Н.323 шлюзы других производителей. В результате данная система будет обеспечивать интеграцию речи, видео и данных в реальном времени для приложений по организации совместной работы в рабочих группах, например MicrosoA NetM ecting.

Стандарты, отличные от Н.323, используют в своей работе шлюзы СХ950 Access Switch компании Memotec Communications Inc., F-50 IP и F-200 IP компании Neura Communications Inc., VIP Gateway от Nortel Networks, сетевые станции Network Exchange 2201/2210 фирмы Netrix Corp.

Наличие механизмов резервирования ресурсов

Поддержка какой-либо схемы приоритезации (протокол резервирования RSVP или байт дифференциации услуг — DS byte) для осуществления возможности выбора приоритета между передаваемой речью или данными является важной характеристикой шлюза. При этом протокол RSVP позволяет маршрутизаторам придерживать часть полосы пропускания для организации голосового трафика. У шлюзов IPT (Ericsson Inc.), Netblazer 8500 (Digit International), Packetstar IP Gateway 1000 (Lucent Technologies Inc.), Vocaltec Telephony Gateway (Vocaltec Communications ), Webphone Gateway Exchange (Netspeak Corp.) эта возможность отсутствует.

Поддержка основных телефонных интерфейсов и типов сигнализаций

Важными критериями при оценке характеристик шлюзов является возможно большое разнообразие телефонных интерфейсов, поддерживаемых IP-шлюзом (El, PRI, BRI) и аналогового в частности, а также поддержка основных типов телефонной сигнализации: CAS, DTMF, PRI и ОКС №7. Существенную роль играет поддержка оборудованием механизмов безопасности в соответствии с Рекомендацией Н.235.

Транспортные архитектуры

Диапазон транспортных архитектур, с которыми работают современные шлюзы, достаточно широк: выделенные линии, ISDN, Frame Relay, АТМ, Ethernet.

Шлюзы, поддерживающие передачу речи через Frame Relay, производят компании 3СОМ (Pathbuilder S200 Voice Access Switch), Cisco (серия 2600, 3600), Motorola (Vanguard 6560/6520), Newbridge Networks Corp. (MainStreetXpress 36100 VoIP Gateway) и другие. Peжим АТМ поддерживают шлюзы, выпускаемые фирмами Lucent Technologies (Packetstar IP Gateway 1000), Cisco (серия 2600, 3600), Ascend Communications (MultiVoice Gateway), Motorola Vanguard 6560/6520 Multiservice Access Device и другие.

Масштабируемость

Важной характеристикой шлюза является его Масштабируемость, что обеспечивается модульным построением оборудования. На первом этапе развертывания сети IP-телефонии возможно использование неполного ресурса имеющихся портов при постепенном дальнейшем увеличении числа задействованных голосовых портов. При этом число портов соответствует количеству одновременных вызовов, которые может сделать шлюз, поскольку каждый ее порт оснащен собственным цифровым сигнальным процессором (DSP — Digital Signal Processor) для оцифровки голосовых сигналов.

Обеспечение факс-связью

Подавляющее большинство производимых шлюзов имеют возможность обеспечивать факсимильную связь на базе протокола IP. Она опирается на два основных стандарта, предложенных МСЭ-Т. Стандарт Т.37 сводит передачу факсов к доставке с промежуточным хранением, так как изображения факсов передаются в виде вложений электронной почты. Благодаря Т.37 факс-аппараты и факс-серверы на базе IP различных поставщиков могут взаимно - действовать друг с другом так же согласованно, как и традиционные факсы. Еще один стандарт Т.38 описывает передачу факсов в реальном времени либо посредством имитации соединения с факс-аппаратом, либо с помощью метода модуляции под названием FaxRelay. Т.38 может использоваться для реализации функциональности, более схожей с традиционной факсимильной связью, например для немедленного подтверждения.

Управление шлюзом

Шлюзы могут отличаться предусмотренными средствами управления. Данные средства управления имеют своей функцией маршрутизацию вызовов между шлюзами и перекодировку телефонных номеров в IP-адреса. Такими средствами оснащаются почти все шлюзы. Они конструктивно могут быть интегрированы со шлюзом или представлять собой отдельный мультимедийной менеджер конференций или многоголосовый менеджер доступа. Одним из решений является использование единого пакета, включающего в себя средства биллинга, маршрутизации вызовов и сетевого администрирования. Примером является шлюз компании Clarent (C)arent Carrier Gateway), взаимодействующий с пакетом Clarent Command Center, а также пакет Telephony Packet Network компании Northern Telecom I.Ы. (Nortel).

Возможность установки различных алгоритмов кодирования речи

На показатели качества передаваемого голоса по IР-сети существенно влияет схема кодирования, используемая в шлюзе VoIP при сжатии голосовой информации. Наиболее распространена схема, обеспечивающая наибольшую степень сжатия информации и соответствующая спецификации G.723.1 (до 5,3 кбит/с). Применяются и другие схемы — G.729а, G.711, G.726, G.728. При этом чрезвычайно важной является оснащение шлюза дополнительной установкой используемой схемы сжатия голоса. Для различных задач и при разных условиях владелец имеет возможность определить для работы шлюза тот или иной алгоритм кодирования. Такие шлюзы имеют многие компании: Lucent Technologies Inc. (Packetstar IP Gateway 1000), Hypercom Corp. (серия Integrated Enterprise Network), Memotec Communications Inc. (CX950 Access Switch), Netrix Corp. (сетевые станции Network Exchange 2201, 2210), Vocaltec Communications Ltd. (Vocaltec Telephony Gateway).

3.3. Классификация шлюзов IP-телефонии

Классификация шлюзов по области применения

Шлюзы IP-телефонии по масштабности применения можно разделить на два основных типа: шлюзы, ориентированные на корпоративное применение, и шлюзы, предназначенные для операторов и поставщиков услуг связи. Продукты последнего типа отличаются большой емкостью и масштабируемостью, присутствием средств аутентификации и мониторинга, а также дополнительных возможностей биллинга. Примерами таких устройств являются следующие шлюзы: IPTC компании Ericsson, Packetstar IP Gateway 1000 компании Lucent Technologies, MainStreetXpress 36100 от NewbBdge, Hi-Gate 1000 компании ECI Telecom, Clarent Gateway фирмы Clarent. Типовая инсталляция этих шлюзов предусматривает их подключение с одной стороны к IP-сети (например, через Ethernet-интерфейс), а с другой — к традиционной телефонной сети общего пользования (обычно по El-каналам).

Исполнение шлюзов IP-телефонии

1. Автономные IP-шлюзы

Большинство производителей шлюзов предлагает автономные IP-шлюзы, которые обычно состоят из серверов на базе персональных компьютеров с комплектом голосовых плат. Голосовые платы не предназначены для компрессии/декомпрессии звука, поэтому данная операция должна выполняться главным процессором ПК.

Существуют шлюзы на базе ПК-серверов с платами с цифровой обработкой сигналов (Digital Signal Processing, DSP). Фирма Dialogic выпускает плату DM3 IP (с программным обеспечением от VocalTec); Micom — платы IP-телефонии для аналоговых линий, Т-1 и Е-1; NMS — платы Е-Fusion Inc., используемые многими разработчиками, в том числе Inter-Tel. Оборудование этого типа производят также компании Vocaltec Communications Ltd., Neura Communications Inc., Netrix Corp. и другие. Автономные устройства могут стать хорошим решением для сетей, уже имеющих маршрутизаторы от различных производителей. Платы- маршрутизаторы, в свою очередь, применимы для дополнительного оснащения работающего оборудования функциями IP-телефонии.

2. Маршрутизаторы-шлюзы

В мире производителей оборудования телекоммуникаций наметилась тенденция к то- му, что крупные компании традиционное сетевое оборудование оснащают узлами, отвечающими за IP-телефонию. Одной из первых в этом направлении стала работать компания Cisco Systems (устройства серии 2600 и 3600), за которой последовали другие фирмы (Memotec Communications Inc. с машиной CX950 Access Switch, Motorola Inc. с устройством Vanguard). Эта продукция — маршрутизаторы и устройства доступа к распределенным сетям со встроенными шлюзами IP-телефонии — занимает отдельную, важную нишу на рынке сетевого оборудования.

3. RAS-шлюзы

Свою часть рынка оборудования для IP-телефонии занимают шлюзы для VoIP, состоящие из плат, устанавливаемых в серверы дистанционного доступа (RAS). В этом направлении работают компании Ascend Communications и Digit International (устройства MultiVoice Gateway и Netblazer 8500 соответственно). Установка устройств данного типа при построении IP-сетей оправдана при работе с приложениями с множеством голосовых портов и имеющими предельно важное значение.

4. Шлюзы-модули для УПАТС

В настоящее время получили распространение шлюзы IP-телефонии, представляющие собой конструктивно модули для классических учрежденческих АТС. Компании Lucent Technologies и Nortel Networks производят их для своих станций Definity и Meridian 1. Причем, такая система перед тем, как установить соединение через IP-сеть, проверяет качество связи. В случае достаточного ее качества (норма устанавливается администратором системы), соединение устанавливается. Иначе, вызов направляется по традиционным линиям связи. Таким образом, налицо стремление фирм-производителей постепенно заменять транспортную среду, не затрагивая при этом телефонный сервис, предоставляемый конечным пользователям.

5. Шлюзы с интеграцией бизнес-приложений

По мере развития систем IP-телефонии на ведущие роли выходят сервис-функции. При этом оборудование должно ориентироваться не только на интеграцию трафика, но и на интеграцию бизнес-приложений, позволяющую повысить продуктивность работы предприятий. К таким продуктам следует отнести систему eBridge Interactive Web Responce компании eFusion, обеспечивающую интеграцию Web-служб и центров по обработке вызовов. Она позволяет реализовать службу типа "щелкни и говори" для установления телефонной связи между посетителями Web-узла компании и ее сотрудниками.

6. Учрежденческие АТС на базе шлюзов

Еще одно направление развития оборудования IP-телефонии — построение учрежденческих телефонных систем на базе инфраструктур ЛВС. Примерами такого оборудования могут послужить продукты фирм NI3X (приобретена компанией ПCOM) и Selsius (приобретена компанией Cisco Systems).

В случае, когда нецелесообразна установка отдельного сервера для преобразования телефонных сигналов в IP-пакеты, используются сетевые устройства, подключаемые напрямую к сети 10BaseT (по типу концентраторов Ethernet). При этом каждый концентратор представляет, по сути, небольшую УАТС с голосовой почтой и автоматическим секретарем, подключаемую через разъем RJ-14 к внешним и внутренним телефонным линиям и через соединители RJ-45 к локальной сети Ethernet.

Обладая простотой управления и наличием встроенных средств компьютерно-телефонной интеграции эти системы в состоянии составить конкуренцию обычным учрежденческим АТС.

7. Сетевые платы с функциями телефонии

Одним из решений IP-телефонии являются многоцелевые сетевые платы с функциями телефонии (небольшие устройства типа Internet PhoneJACK от Quicknet Technologies, EtherPhone фирмы PhoNet Communications или крупные устройства типа плат АТМ от Sphere

Communications). Такие устройства оборудованы портами RJ-11 для подключения обычного телефонного аппарата.

8. Автономные IP-телефоны

Представляют собой решение "все в одном" для одной линии. По внешнему виду и базовым сервисным возможностям аппаратные реализации IP-телефонов ничем особо не отличаются от обычных телефонов, но их электронная «начинка» позволяет существенно уменьшить нагрузку на персонал, отвечающий за телефонную связь. Такой тип продуктов предлагает компания Cisco Systems.

Помимо аппаратной существуют и программные реализации IP-телефонов. В этом случае персональный компьютер (ПК), оборудованный телефонной гарнитурой или микрофоном и акустическими системами, превращается в многофункциональный коммуникационный центр. Пользователь ПК, кроме доступа к обычному телефонному сервису, получает набор дополнительных возможностей: получение информации о звонящем клиенте (благодаря наличию стандартного интерфейса TAPI к другим программам), контроль за телефонными вызовами и работой с речевой почтой. Примером могут послужить программные продукты NetMeeting от Microsoft и InternetPhone фирмы Vocaltec Communications. Недостатками таких систем является неполная совместимость с Н.323 версии 2, а также отсутствие поддержки функций по обеспечению безопасности в работе с gatekeeper.

3.4. Архитектура системы на базе проекта TIPHON

Недостатки архитектуры Н.323

Основной недостаток архитектуры на базе стандарта Н.323 заключается в сложности разработки и использования систем IP-телефонии. Охватывая несколько уровней модели 0SI, Н.323 структурно является довольно сложной рекомендацией, а некоторые ее места допускают неоднозначную трактовку.

Так, функции безопасности (согласно рекомендации Н.235) определены в Н.323 версии 2 как необязательные. Наличие механизмов аутентификации, шифрования и обеспечения целостности информации не исключается, но и не является необходимым условием того, чтобы считать продукт соответствующим Н.323.

Согласно Н323 является и поддержка серии рекомендаций Н.450, в которой определены механизмы предоставления дополнительных видов обслуживания, например, перевод и переадресация телефонных вызовов. Без поддержки Н.450 подобные виды обслуживания будут невозможны в инфраструктуре IP-телефонии, построенной на базе продуктов разных производителей.

Упростить процесс внедрения технологии IP-телефонии призван проект TIPHON, реализация которого позволит успешно решить задачи установления, модификации и завершения телефонных соединений, включая процессы межсетевого взаимодействия, управления безопасностью вызова, запроса качества обслуживания, шифрования, аутентификации и другие.

Функциональная модель TIPHON также состоит из трех компонентов — gatekeeper, шлюза и терминала, но шлюз разделен на три функциональных объекта. Это шлюз сигнализации (SG), транспортный шлюз (MG) и контроллер транспортного шлюза (MGC).

Шлюз сигнализации служит промежуточным звеном сигнализации между сетями IP и сетями на основе коммутации каналов (СКК). В задачи транспортного шлюза входят:

• преобразование и/или перекодирование передаваемой информации;

• обеспечение терминирования ИКМ-трафика, СКК и пакетного трафика;

• трансляция адресов;

• эхоподавления;

• воспроизведение различных сообщений для абонентов;

• прием и передача цифр кодом DTMF.

Контроллер MGC выполняет процедуры сигнализации Н.323, которые определены в рекомендациях Н.323, Н.225 (RAS и ф931) и Н.245, и преобразует сообщения сигнализации СКК в сообщения сигнализации Н.323. Основная его задача — управлять работой транспортного шлюза, т.е. осуществлять контроль за соединениями, использованием ресурсов, трансляцией протоколов.

Главная функция транспортного шлюза (MG) — преобразование ИКМ-трафика в IP- пакеты и наоборот. В качестве этого элемента могут использоваться разные устройства:

• шлюзы;

• серверы доступа;

• системы передачи АТМ;

• серверы интерактивных речевых сообщений.

Смоделированный на основе трех описанных элементов шлюз воспринимается внешними элементами как единая система. Причем эти три элемента могут не быть физически разделены, однако такое разделение дает определенные преимущества.

Решение с тремя шлюзами позволяет обрабатывать большее количество вызовов, так как при этом функции разделены по отдельным процессорам.

Gatekeeper отвечает за контроль и управление объектами сети: выполняет преобразование адресов (например, телефонных номеров в соответствующие IP-адреса Н.323 и обратно) и маршрутизацию вызовов.

Gatekeeper в модели TIPHON поддерживает все те функции, которые определены для него в стандарте Н.323. Но, помимо этого, gatekeeper отвечает за:

• тарификацию;

• взаиморасчеты;

• составление отчетов по использования ресурсов;

• управление.

Разработанная в рамках проекта TIPHON модель сети, состоящая из функциональных элементов и интерфейсов между ними, показана на рис. 3.4.

Чтобы соответствовать рекомендациям TIPHON, продукты должны поддерживать следующие интерфейсы:

• интерфейс D — предназначен для маршрутизации вызовов между контроллерами зоны (gatekeeper);

• интерфейс С — для взаимодействия между шлюзом (MGC) и контроллером зоны;

• интерфейс N — определяет особенности взаимодействия между объектами MGC и MG. Контроллер и шлюз обмениваются информацией при создании, модификации и разрыве соединений; определении требуемого формата информации; включении в поток тональных сигналов и различных речевых уведомлений; запросе ответов по событиям, связанным с прохождением информационного потока. Показанные на рис 3.4 службы поддержки могут быть использованы для аутентификации, биллинга, преобразования адресов и других задач.

Глава 4

СИГНАЛИЗАЦИЯ В СЕТЯХ IP-ТЕЛЕФОНИИ

4.1. Общие принципы сигнализации в сетях IP-телефонии

Для обеспечения широкомасштабного внедрения IP-телефонии одним из самых важных факторов является обеспечение совместимости систем разных фирм. Достижение совместимости возможно только на базе стандартных протоколов сигнализации. Протоколы сигнализации обеспечивают установление, администрирование и завершение сеанса связи между конечными точками (пользователями), однозначно идентифицируемыми заданной схемой адресации. Понятие «сигнализация» относится ко всей информации, связанной с вы- зовами и необходимой для их установления, маршрутизации, мониторинга и завершения как на физическом, так и на логическом уровне.

В традиционной телефонии вызывающий пользователь набирает номер нужного ему абонента, а телефонная сеть использует его для маршрутизации вызова. Процедура управления вызовами делится на три фазы: установление соединения, передача речи или данных и разъединение. Сообщения системы сигнализации инициируют и завершают эти фазы, а стандартные контрольные сигналы и (или) записанные голосовые сообщения информируют абонента о характере прохождения его вызова.

Во всех современных сетях с коммутацией каналов система сигнализации основана на семействе ОКС №7. Они обеспечивают обмен сообщениями, которые необходимы для маршрутизации вызовов, резервирования ресурсов, трансляции адресов, установления соединений, управления ими, выставления счетов. Кроме того, на Взаимоувязанной сети связи Pocсийской Федерации используется еще много других систем сигнализации (аналоговых и цифровых).

По сравнению с сигнализацией в обычных телефонных сетях сигнализация IP- телефонии должна обладать более широкими возможностями в силу специфики конечных узлов. Они могут иметь самые разные характеристики в части требуемой полосы пропускания, кодирования/декодирования аудиосигналов, передачи данных и т.д., и для установления сеанса связи между ними необходимо убедиться в совместимости этих характеристик.

В системах IP-телефонии процедуры управления вызовами выполняются протоколами сигнализации, а непосредственная маршрутизация трафика через IP-сеть обеспечивается протоколами: OSPF или BGP (резервирование сетевых ресурсов возможно, например, при помощи протокола RSVP). Таким образом, архитектура сети IP-телефонии предусматривает разделение плоскостей управления и передачи пользовательской информации, что является наиболее благоприятным условием для внедрения новых услуг (рис. 4.1).

В настоящее время еще окончательно не решен вопрос выбора оптимальной архитектуры управления вызовами особенно для Интернет-телефонии: должна ли она быть интегрирована с существующими службами Интернет или развернута отдельно для обеспечения управления в режиме реального времени. Первый подход привлекает Интернет-провайдеров, которые рассматривают услуги Интернет-телефонии лишь как небольшую часть своего сервисного пакета. Они планируют предлагать эти услуги по фиксированным тарифам, используя максимально упрощенную схему управления услугами. За второй подход ратуют операторы, для которых Интернет-телефония является основной или даже единственной предлагаемой услугой. Им необходимы системы, способные обеспечить высокий уровень контроля за использованием сетевых ресурсов и мощные средства биллинга.

Еще один важный вопрос, связанный с сигнализацией в IP-телефонии — контроль за доступом к сети. В обычной телефонной сети общего пользования (ТфОП) абонент подключается к АТС через фиксированный местный шлейф, поэтому идентифицировать его телефон- ный аппарат очень просто. В сети IP-телефонии все гораздо сложнее, поскольку существует множество разных способов доступа к ней: с обычного телефона через ТфОП, по модемному соединению через сервер удаленного доступа, через ЛВС и территориально распределенную сеть и т.д. Кроме этого, пользователи могут перемещаться между различными сетями, таким образом, абонента нельзя идентифицировать по используемой им линии доступа.

Для эффективного контроля за доступом оператор должен аутентифицировать каждого пользователя, запрашивающего услугу. С увеличением числа операторов IP-телефонии требуются также средства контроля за трафиком на границе между их сетями. Такие средства должны осуществлять контроль за доступом и использованием сетевых ресурсов и выполнением соглашений по качеству обслуживания. При их отсутствии оператору может оказаться проблематичным гарантировать пользователю определенный класс обслуживания, если его трафик частично проходит через сеть другого оператора.

На рис. 4.2 показано место механизмов сигнализации IP-телефонии в протокольном стеке; над ними находятся приложения, под ними — транспортные службы IP. Приложение может представлять собой телефонный шлюз.

В общем случае для установления соединения между вызываемым и вызывающим абонентом шлюзы IP-телефонии должны:

• найти gatekeeper, на котором возможна регистрация оконечного устройства;

• зарегистрировать свой мнемонический адрес на gatekeeper;

• указать требуемую полосу пропускания;

• передать запрос на установление соединения;

• установить соединение;

• в процессе вызова управлять параметрами соединения;

• разъединить соединение.

Для выполнения этих операций в настоящее время могут использоваться различные протоколы сигнализации, рассмотренные ниже.

4.2. Сигнализация по стандарту Н.323

Рекомендация Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) Н.323 определяет основы процесса передачи аудио, видео и данных по сетям с коммутацией пакетов, например по сетям IP. В ней описаны объекты, необходимые для мультимедийной связи, их функции и способы взаимодействия, в частности алгоритмы формирования пакетов, сжатия аудио- и видеоинформации. Кроме того, рекомендация Н.323 нацелена на решение задач администрирования конечных пользователей, адресации, контроля за использованием полосы пропускания сети и сетевых объектов.

В настоящее время действительна версия 2 Н.323 — это зонтичная рекомендация, в которой описаны компоненты сети и даны рекомендации к применению множества дополни- тельных рекомендаций. Все вместе эти рекомендации часто называют семейством Н.323 (рис. 4.3).

Сейчас готовится следующая версия стандарта. В ней будут описаны: создание пакетных сетей факсимильной связи и организация связи между Н.323-шлюзами. Речь идет и о таких функциях, распространенных в современной телефонии, включая уведомление о поступлении второго вызова и режим справки. Некоторые компании добиваются включения в Н.323 поддержки мультимедиа-возможностей, основанных на предложенном IETF протоколе Session Initiation Protocol. Помимо «телефонных» функций, новая версия будет дополнена средствами, позволяющими учитывать параметры сеансов для целей тарификации, а также поддержкой каталогов — вместо цифровых IP-адресов можно будет пользоваться именами абонентов.

Для выполнения действий сигнализации между шлюзами и gatekeeper в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Н.323 должны использоваться следующие протоколы:

• сигнализация RAS (Registration, Admission, Status);

• сигнализация 931 (согласно Н.225.0);

• протокол управления Н.245.

Сигнализация RAS

Протокол сигнализации RAS (регистрации, подтверждения и состояния) применяется для передачи служебных сообщений между терминалами и контроллером зоны Н.323. RAS- сообщения служат для регистрации терминалов, допуска их к сеансу связи, изменения используемой полосы пропускания, информирования о состоянии сеанса и его прекращении. В отсутствии контроллера зоны (gatekeeper) протокол RAS не задействуется.

Функции сигнализации RAS используют сообщения протокола Н.225.0. Канал сигнализации RAS не зависит от канала управления вызовом и канала управления Н.245.

С помощью сигнализации RAS должно осуществляться:

• нахождение gatekeeper, на котором возможна регистрация оконечного оборудования;

• регистрация оконечного устройства;

• определение географического положения оконечного устройства;

• указание необходимой полосы пропускания;

• изменение полосы пропускания.

Передача сообщений RAS осуществляется в дейтаграммах UDP. Для адресации RAS

должна использоваться адресная информации, в которую входят:

• сетевой адрес оборудования;

• идентификатор TSAP (Transport Layer Service Access Point);

• мнемонический адрес (Alias Adress).

Сетевой адрес является адресом в формате, используемом в сети с коммутацией пакетов, например, адрес в форматах IPv4, IPv6, IPX, NetBIOS.

Идентификатор TSAP используется для идентификации информационных потоков, отправленных с одного сетевого адреса. Для gatekeeper выделены постоянные значения идентификатора ТИАР: 1718 (для поиска gatekeeper) и 1719 (для передачи сообщений сигнализации RAS).

Мнемонический адрес служит для адресации оконечного оборудования в удобной пользователю форме. Адресом может быть телефонный номер в формате Е.164, телефонный

номер в корпоративной сети, адрес электронной почты и т.д. Gatekeeper не имеет мнемонического адреса.

Нахождение gatekeeper должно осуществляться с помощью широковещательного за- проса GRQ (Gatekeeper Request), передаваемого оконечным оборудованием с идентификатором ТВАР, равным 1718. Если gatekeeper найден, и он готов обслужить запрос от оконечного оборудования, в ответ оно должно получить сообщение GCF (Gatekeeper Confirm). Если оконечное оборудование получило ответ от нескольких gatekeeper, выбор одного из них должен осуществляться оконечным оборудованием произвольным образом. Если gatekeeper не может обслужить запрос от оконечного оборудования, то в ответ он должен передать сообщение GRJ (Gatekeeper Reject), в котором должна сообщаться причина отказа, и может содержаться адрес альтернативного gatekeeper. При нахождении gatekeeper между ним и оконечным оборудованием осуществляется установление логического канала сигнализации, по которому будут передаваться остальные сообщения RAS (рис. 4.4).

После нахождения gatekeeper оконечное оборудование в сообщении RRQ (Registration Request) должно сообщить gatekeeper свой сетевой и мнемонический адрес. В ответ gatekeeper должен передать сообщение RCF (Registration Confirm) для подтверждении регистрации оконечного оборудования, либо RRJ (Registration Reject) в случае отказа от регистрации. Сообщение RRQ может передаваться при включении оконечного оборудования. Если при повторной регистрации мнемонический и сетевой адреса, переданные gatekeeper оконечным оборудованием, совпадают с ранее переданными, то gatekeeper должен передать сообщение RCF. Если при повторной регистрации мнемонический адрес равен ранее указанному, а сетевые отличаются, должно быть передано сообщение RRJ с причиной отказа «duplicate registration». Для отмены регистрации используются сообщения URQ (Unregistered Request), передаваемое оконечным оборудованием, и UCF (Unregistered confirm), URJ (Unregistered Reject), передаваемые gatekeeper оконечному оборудованию.

Регистрация оконечного оборудования на gatekeeper может осуществляться один раз и не повторяться при включении оконечного оборудования. В этом случае gatekeeper должен определять состояние оконечного оборудования. Для этого gatekeeper должен периодически передавать сообщение IRQ (Information Request). Интервал определяется производителем оборудования и должен быть не менее 10 секунд.

После регистрации о конечного оборудования на gatekeeper оно может установить соединение с вызываемым оконечным оборудованием. Для этого оконечное оборудование- инициатор должно передать сообщение ARQ (Admissions Request) и установить логический канал для передачи сообщений 931. В сообщении ARQ указываются скорость передачи, кратная 100 бит/с, и количество каналов, необходимых для передачи речевой информации. Например, при использовании интерфейсов ISDN для выделения полосы 192 кбит/с необходимо указать значения соответственно 640 и 3. Скорость указывается без учета размеров заголовков пакетов и блоков данных транспортных протоколов. Если сеть может обеспечить требуемые параметры, то gatekeeper должен передать подтверждение ACF (Admissions Confirm), в противном случае передается сообщение ARJ (Admissions Reject) с указанием причины отказа.

После получения подтверждения оконечное оборудование устанавливает соединение с вызываемым оконечным оборудованием с использованием сигнализации Q.931 (в соответствии с Н.225.0). Сообщения сигнализации Q.931 могут передаваться по логическому каналу через gatekeeper или непосредственно между двумя оконечными устройствами. Выбор способа осуществляет gatekeeper и сообщает об этом оконечному оборудованию в сообщении ACF.

Если сообщения передаются через gatekeeper, то он может либо закрыть логический канал после установления соединения для передачи речевой информации, либо оставить eгo до конца сеанса связи, если поддерживаются дополнительные услуги.

Для установления соединения используются сообщения Setup и Connect, после передачи которых устанавливается канал управления Н.245. Канал для передачи информации

управления Н.245 может быть установлен двумя способами: через gatekeeper или непосредственно между оконечными устройствами. В случае, если логический канал сигнализации 931 устанавливается через gatekeeper, то канал для передачи информации управления Н.245 также должен устанавливаться через gatekeeper. Способ установления канала для передачи информации управления Н.245 между оконечным оборудованием в настоящее время не специфицирован.

Если канал сигнализации RAS установлен, то он может использоваться для установления нескольких соединений. Идентификация сообщений сигнализации, принадлежащих одному и тому же соединению, осуществляется с помощью идентификатора Call ID.

Сигнализация Н.225.0 (Q.931) и протокол управления Н.245

Стандарт Н.225 описывает протоколы сигнализации и формирования пакетов в системах пакетной передачи мультимедийного трафика. Канал управления вызовами Н.225.0 используется для установления и разрыва соединений между двумя терминалами Н.323,'а также между терминалом и шлюзом. Служебные сообщения этого протокола передаются поверх TCP или UDP (рис. 4.5). Соответствующий механизм Н.225.0 основан на протоколе Q.931, который был разработан для сетей ISDN. Он обеспечивает предоставление целого ряда дополнительных видов обслуживания и возможность взаимодействия с сетями, базирующимися на коммутации каналов. Канал управления вызовом не зависит от канала RAS и канала управления Н.245.

Рекомендация Н.245 определяет синтаксис и семантику терминальных сигнальных со- общений, а также процедур, которые используются для передачи их в полосе разговора в начале или в течение сеанса связи. Определены процедуры подтверждения сигнальной информации обеспечения гарантии надежной передачи аудиовизуальной информации и данных.

Рекомендация охватывает широкий диапазон приложений, включая хранение/повторную передачу, передачу сообщений и распределение услуг, а также обеспечение диалога. Это применимо к системам передачи всех видов информации, которые используют методы мультиплексирования, определенные в Рекомендациях Н.222.0, Н.223 и Н.225.0.

Протокол управления мультимедийной передачей Н.245 обеспечивает:

• согласование возможностей компонентов;

• установление и разрыв логических каналов;

• передачу запросов на установление приоритета;

• управление потоком (загрузкой канала);

• передачу общих команд и индикаторов.

Сообщения протокола Н.245 передаются по специальному каналу управления. Это логический канал «0», который, в отличие от каналов обмена мультимедиа-потоками, постоянно открыт. Обмен параметрами между терминалами позволяет согласовывать режимы работы и форматы кодирования информации, что обеспечивает взаимодействие терминалов от разных производителей. В процессе обмена сообщениями о параметрах уточняются возможности терминалов принимать и передавать различные виды трафика.

С помощью сигнализации ф931 согласно рекомендации МСЭ-Т Н.225.0 и протоколу управления Н.245 должно осуществляться:

• передача запроса на установление соединения;

• инициализация соединения и обмен информацией о возможностях;

• установление соединения для передачи речевой информации;

• разъединение соединения.

Для установления соединения инициатор вызова (оконечное оборудование 1) должно передать сообщение Setup оконечному оборудованию 2 по логическому каналу сигнализации с идентификатором ТИАР, равным 1719.

В ответ получатель (оконечное оборудование 2) должен передать сообщение Connect, сообщающее инициатору о готовности установить соединение. Инициатор сообщения дол- жен получить сообщения Call proceeding, Connect, Alerting в течении 4 секунд.

После получения сообщения Connect должен быть установлен логический канал управления Н.245, по которому передается информация о возможностях оконечного оборудования в сообщении terminal Capability Set.

Для определения инициатора установления канала RTP используется идентификатор Status Determination Number в сообщении Master Slave Determination.

После инициализации соединения создается логический канал для передачи речевой информации. Установление канала для передачи речевой информации осуществляется оконечным оборудованием после получения сообщения Open Logical Channel по каналу управления Н.245. Передача речевой информации по логическому каналу должна осуществляться в пакетах RTP. Передача управляющей информации должна осуществляться в пакетах RTCP.

При необходимости изменить требуемую полосу пропускания используется сообщение BRQ (Bandwidth Change Request) сигнализации RAS, которое может передаваться как gatekeeper, так и оконечным оборудованием. Если изменение полосы пропускания невозможно, то посылается сообщение BRJ (Bandwidth Reject). Если изменение возможно, то передается сообщение BCF (Bandwidth Confirm).

Уменьшение полосы пропускания возможно всегда, а для увеличения полосы пропускания свыше значения, указанного в последнем сообщении ARQ, оконечное оборудование должно закрыть все логические каналы и открыть их заново. Логический канал должен быть закрыт сообщением close Logical Channel протокола управления Н.245, а открыт с новыми параметрами сообщением Open Logical Channel.

Соединение разъединяется следующим образом:

• инициатор разъединения должен закрыть канал сообщением close Logical Channel, передаваемым по каналу управления Н.245;

• инициатор разъединения должен передать сообщение and Session Command, передаваемым по каналу управления Н.245;

• удаленное оборудование дожидается сообщения and Session Command, передаваемое по каналу управления Н.245;

• если логический канал сигнализации 931 открыт, он закрывается сообщением Release Complete.

Если в системе присутствует Gatekeeper, то он должен освободить ранее выделенную полосу пропускания. Освобождение полосы пропускания осуществляется сообщением DRQ (Disengage Request) сигнализации RAS, передаваемым оконечным оборудованием. В ответ должно быть получено сообщение подтверждения DCF (Disengage Confirm) или сообщение отказа DRJ (Disengage Reject).

Сигнализация н.450

Дополнительные услуги в сетях IP-телефонии определяет семейство рекомендаций Н.450. Так, 450.1 описывает протокол сигнализации между двумя компонентами сети, позволяющий предоставлять дополнительные услуги, а 450.2 — механизмы услуги трансформации вызова (Call Transfer), благодаря которой соединение между терминалами А и Б преобразуется в соединение между Б и В. Дополнительная услуга Call Diversion, которую определяет Н.450.3, предоставляет возможность переадресовать вызов в тех случаях, когда вызываемый абонент занят, не отвечает или когда предварительно установлен соответствующий параметр.

4.3. Сигнализация на основе протокола SIP

Протокол SIP (Session Initiation Protocol) является протоколом прикладного уровня, разработанным рабочей группой по управлению многоточечными сеансами мультимедиа- связи (MMUSIC) организации IETF (Рекомендация RFC 2543). Он позволяет организовать и провести такой сеанс, обеспечивая его установление, модификацию и завершение.

При организации мультимедийного сеанса используется два основных метода для нахождения и информирования заинтересованных участников:

• уведомление о сеансе с использованием разных средств — электронной почты, новостных групп, Web-страниц или специального протокола. SAP (Session Announcement Protocol);

• приглашение к участию в сеансе с помощью протокола SIP.

Для установления сеансов одноадресного вещания, которое характерно при IP. телефонии, основным протоколом установления соединений является протокол SIP. SIP paботает по схеме клиент-сервер (рис. 4.6): клиент запрашивает определенный тип сервиса, сервер обрабатывает его запрос и обеспечивает предоставление сервиса. Согласно протоками

SIP, пользовательская система может не только формировать, но и принимать запросы. Это означает, что она должна быть оснащена и клиентской (клиент агента пользователя — UAC) и серверной (сервер агента пользователя — UAS) частями.

Обработка вызовов осуществляется сервером SIP, который может работать в режиме непосредственного установления связи или в режиме переадресации. В обоих режимах сер- вер принимает запросы на определение местоположения нужного пользователя, но если в первом режиме он сам доводит вызов до адресата, то во втором — возвращает адрес конечно- го пункта запрашиваемому клиенту.

Б протоколе SIP определены два вида сигнальных сообщений — запрос и ответ. Они имеют текстовый формат (кодировка символов согласно RFC 2279) и базируются на протоколе HTTP (синтаксис и семантика определены в RFC 2068). В запросе указываются процедуры, вызываемые для выполнения требуемых операций, а в ответе — результаты их выполнения. Определены шесть процедур:

• INVITE — приглашает пользователя принять участие в сеансе связи (служит для установления нового соединения; может содержать параметры для согласования);

• BYE — завершает соединение между двумя пользователями;

• OPTIONS — используется для передачи информации о поддерживаемых характеристиках (эта передача может осуществляться напрямую между двумя агентами пользователей или через сервер SIP);

•АСК — используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE;

• CANCEL — прекращает поиск пользователя;

• REGISTER — передает информацию о местоположении пользователя на сервер SIP, который может транслировать ее на сервер адресов (Location Server).

Оба протокола SAP и SIP используют механизм SDP (Session Description Protocol) для описания характеристик сеанса: время проведения, требуемые ресурсы и т.д. (Рекомендация RFC 2327). SDP используется исключительно для текстового описания сеанса и не имеет ни транспортных механизмов, ни средств согласования требуемых для сеанса параметров. Эти функции должны выполнять протоколы, применяемые для передачи информации SDP.

Сообщения-ответы могут содержать шесть типов возможных результатов: запрос в процессе выполнения (1хх), успешный запрос (2хх), переадресация (Зхх), неправильный запрос (4хх), отказ сервера (5хх) и глобальный отказ (бхх).

Используемая в SIP адресация основана на унифицированном указателе ресурсов SIP URL, в котором может быть записано имя домена (user@domain) или IP-адрес (user@IPadress) пользователя. Цель использования подобного формата — интеграция SIP-услуг с существующими службами Интернет. Сервер имен доменов (DNS) преобразует доменные имена в IP- адреса конечной точки (рис. 4.7). Вся маршрутизация и передача мультимедийных потоков выполняется нижележащей IP-сетью. Таким образом, услуги SIP хорошо интегрируются в традиционную модель Web-коммуникаций с сервером DNS, обеспечивающим преобразование доменного имени в сетевой адрес.

Предназначенный для инициации сеансов протокол SIP обеспечивает определение адреса пользователя и установление соединения с ним. Кроме этого, он служит основой для применения других протоколов, реализующих функции защиты, аутентификации, описания канала мультимедийной связи и т.д. Для биллинга, например, может использоваться протокол Radius.

В работах над протоколом SIP участвуют ведущие производители сетевого и телекоммуникационного оборудования (Cisco Systems, Lucent Technologies, ЗCom) и крупнейшие операторы (AT&T, MCI, Level 3). 0 своих планах по его поддержке заявили и многие компании, в частности, CableLabs, Telcordia, General Instrument, Com21.

Примером реализации протокола SIP может служить программная платформа eConvergence Server Solutions фирмы Dynamicsoft, включающая следующие продукты:

• SIP Proxy Server — Маршрутизатор между конечными точками, каждая из которых определена как UAC или UAS; в дополнение к функциям обеспечения взаимодействия между различными серверами платформы он предоставляет услуги перенаправления и регистрации/определения местоположения пользователей;

• SIP Location Server — обеспечивает безопасную сигнализацию вызовов, хранит информацию о пользователях, необходимую сервис-провайдерам для гибкого управления доступом пользователей и маршрутизации вызовов с целью предоставления наилучшего качества услуги;

• SIP User Agent — управляет соединениями между исходящей и входящей сторонами, обеспечивая поддержку необходимого качества услуг;

• SIP CallAccounting Server — выполняет функции сбора и обработки информации в виде детальных отчетов о транзакциях TDR, получаемых от SIP Proxy Server, которая в дальнейшем может быть использована в системах биллинга и менеджмента пользователей.

4.4. Сравнение протоколов Н.323 и SIP

Протоколы Н.323 и SIP представляют существенно различные подходы к решению одних и тех же задач: если Н.323 близок к традиционным системам сигнализации (с коммутацией каналов на основе протокола 931 или более ранних рекомендаций серии Н), то SIP реализует более простой, интернетовский подход на основе HTTP.

Следует отметить, что стандарт Н.323 не решает проблемы, связанные с защитой вызова от несанкционированного доступа, взаимодействием между шлюзами и gatekeeper разных сетей, между телефонами и персональными компьютерами, роумингом и интеграцией с телефонной сигнализацией ОКС №7. Протокол Н.323 может лишь гарантировать взаимодействие типа шлюз-шлюз и телефон-телефон, поскольку ориентирован на транспортные сервисы в середине сети и не способен что-либо улучшить на уровне конечных узлов. Он не предусматривает каких-либо средств, облегчающих разработку новых приложений. Алгоритмы Н.323 не оптимизированы для реальных сетей, они сложны в реализации и требуют больших ресурсов на клиентской стороне. Тем не менее, рекомендация неплохо подходит для популярных сегодня магистральных приложений IP-телефонии в виде Интернет-телефонии, обеспечивающих существенное снижение расходов на междугородную и международную связь.

По сравнению с Н.323 протокол SIP базируется на текстовом формате, более прост для реализации и добавления новых функций. Простота SIP не означает скудность его функциональных возможностей. Протокол обеспечивает реализацию важных для систем Интернет- телефонии функций, включая шифрование и аутентификация. То, что SIP базируется на архитектуре клиент-сервер, позволяет обеспечить управление вызовами на уровне сервера (подобное невозможно в одноранговых схемах обслуживания вызовов, используемых большинством конечных точек Н.323). В настоящее время предложены спецификации, которые расширяют протокол SIP средствами управления безопасностью вызова, запроса качества обслуживания, сигнализации изменения состояния сети.

Систему объектов Н.323 можно рассматривать как прикладную сеть, наложенную на сеть передачи данных (IP-сеть), в то время как службы SIP ориентированы на интеграцию со службами Интернет. Какой из вариантов более предпочтителен, зависит от требуемых функциональных возможностей и целей бизнеса.

Технология Н.323 предоставляет больше возможностей по управлению конкретной услугой в части аутентификации и учета и контроля за использованием сетевых ресурсов. Возможности протокола SIP здесь значительно меньшие. Выбор этого протокола компанией- поставщиком услуг фактически означает, что технологическая интеграция услуг для нее важнее возможностей гибкой тарификации и контроля за использованием сетевых ресурсов. В целом можно сделать вывод, что протокол SIP ориентирован на Интернет-провайдеров, которые рассматривают услугу Интернет-телефонии лишь как небольшую часть своего сервисного пакета. Будучи самодостаточной, технология Н.323 больше подходит для корпоративных сетей (интранет) и поставщиков услуг Ip-телефонии, для которых данные услуги не являются доминирующими. В целом Н.323 и SIP не следует рассматривать как конкурирующие технологии, они являются различными подходами, предназначенными для разных сегментов рынка. Они могут работать параллельно и даже взаимодействовать через специальный пограничный шлюз.

4.5. Особенности сигнализации по концепции TIPHON

Базируясь на стандарте Н.323 для IP-сети, спецификация TIPHON дополняет его некоторыми обязательными процедурами, а также механизмами взаимодействия с сетями коммутации каналов. Функциональная модель TIPHON состоит из тех же компонентов— gatekeeper, шлюза и терминала, — что и модель Н.323, однако в ней предусмотрено разделение шлюза на три функциональных объекта. Это шлюз сигнализации (SG — Signalling Gateway), транспортный шлюз (MG — Media Gateway) и контроллер транспортного шлюза (MGC — Меча Gateway Controller) (рис. 4.8).

Шлюз сигнализации служит промежуточным звеном сигнализации между сетями с пакетной и канальной коммутацией. В задачи транспортного шлюза входит преобразование и/или перекодирование передаваемой информации; он обеспечивает терминирования ИКМ- трафика телефонных сетей и пакетного трафика, транслирует адреса, подавляет эхо, воспроизводит различные сообщения для абонентов, принимает и передает цифры кодом DTMF и т.П. Контроллер сигнализации MGC выполняет процедуры сигнализации Н.323, которые определены в рекомендациях Н.323, Н.225 (RAS и Q.931) и Н.245, и преобразует сообщения сигнализации телефонных сетей в сообщения сигнализации Н.323. Основная его задача— управлять работой транспортного шлюза, т.е. осуществлять контроль за соединениями, использованием ресурсов, трансляцией протоколов и т.п. Следует отметить, что MGC не обеспечивает управление вызовами. Это задачи gatekeeper, который выполняет их в соответствии с рекомендациями Н.323.

При использовании сигнализации ОКС №7 в контроллер MGC по IP-сети будут передаваться сообщения ISUP (подсистемы обслуживания вызовов сети ISDN). Если же применяется сигнализация по выделенному каналу (CAS), сигнальные сообщения сначала вместе с информацией абонента поступят в транспортный шлюз, а затем уже будут выделены в контроллер MGC. При этом предполагается использовать протокол MDTP (Multi-Network Datagram Transmission Protocol), который служит для инкапсуляции телефонных протоколов сигнализации (ISUP, CAS, PRI) и передачи переносимой ими информации в контроллер транс- портного шлюза.

MGC анализирует информацию сигнализации и передает управляющую информацию в транспортный шлюз посредством специального протокола управления, в задачи которого входит обеспечение управления различными ресурсами (системой интерактивного речевого отклика, мостами конференцсвязи и т.д.), приемом и формированием сигналов DTMF, формированием тональных сигналов (готовности к набору номера, контроля посылки вызова, «занято» и пр.), эхо-подавлением, использованием кодеков (G.711, G.723.1, G.729, GSM и т.д.), сбором статистики, тестированием конечных точек (например, испытания по шлейфу), резервированием, разъединением и блокировкой конечных точек, шифрованием.

Протокол управления транспортными шлюзами MGCP представляет собой достаточно простой протокол клиент-сервер. Логика управления вызовами выполняется агентом (Call Agent), находящимся вне транспортного шлюза. Сам же транспортный шлюз представляется в виде объекта, состоящего из конечных точек — точек входа/выхода информационных потоков и соединений — двух или более соединенных конечных точек. Модель определяет физические конечные точки (например, окончания соединительных линий) и виртуальные конечные точки (например, аудиоисточники). Сам протокол МОСТ использует принцип «ведущий/ведомый», согласно которому агент управления вызовами передает транспортному управления конечными точками и соединениями, а также инициации действий.

MGCP является достаточно универсальным протоколом, способным обеспечить распределенное управление различными типами транспортных шлюзов, в частности телефонными шлюзами и серверами доступа. Он может использоваться для установления соединения и выполнения разных функций обслуживания, например тестирования шлейфа.

Дальнейшим развитием протокола MGCP является протокол управления вызовами Megaco (Media Gateway Control), известный также как стандарт ITU Н.248, который определяет взаимодействие, с одной стороны, шлюза между разными средами передачи данных (Media Gateway, MG) и, с другой, — контроллера шлюзов между средами передачи данные (Media Gateway Controller, MGC) (рис. 4.9). Иными словами, Megaco разработан для внутри- доменного удаленного управления устройствами, отвечающими за установление соединению или проведение сеанса связи, включая шлюзы VoIP, серверы удаленного доступ мультиплексоры цифровых абонентских линий (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM), маршрутизаторы с поддержкой многопротокольной коммутации с использования меток (Multiprotocol Label Switching, MPLS), оптические кросс-коннекторы, модули агрегирования сеансов PPP и другие.

MGCP и Megaco — эти сравнительно низкоуровневые протоколы управления устроиcтвами, которые сообщают шлюзу, каким образом связать потоки, поступающие в сеть с коммутацией пакетов или ячеек, с потоками пакетов или ячеек, переносимыми, например, транспортным протоколом реального времени (Real-Типе Transport Protocol, RTP). По существу, Megaco повторяет MGCP в отношении архитектуры и взаимодействия контроллера со шлюзом, но при этом Megaco поддерживает более широкий диапазон сетевых технологий, в том числе АТМ.

Типичным примером работы протокола MGCP является проверка состояния конечной точки на предмет снятия трубки (которую поднимает абонент, чтобы сделать звонок). После фиксации события «снятие трубки» шлюз сообщает об этом контроллеру, после чего последний может послать шлюзу команду подать в линию непрерывный гудок и ждать тональных сигналов DTMF набираемого номера абонента. После получения номера контроллер решает, по какому маршруту следует направить вызов, и, используя протокол сигнализации между контроллерами, в том числе Н.323, SIP или фВ1СС, взаимодействует с оконечным контроллером. Оконечный контроллер дает соответствующему шлюзу указание подать звонок на вызываемую линию. Когда этот шлюз определяет, что вызываемый абонент снял трубку, оба контроллера дают соответствующим шлюзам команды на установление двухсторонней голосовой связи по сети передачи данных. Таким способом данные протоколы распознают состояния конечных точек, уведомляют об этих состояниях контроллер, генерируют в линии сигналы (например, непрерывный гудок), а также формируют потоки данных между подключенными к шлюзу конечными точками и сетью передачи данных, например потоки RTP.

Протоколы MGCP и Megaco очень похожи друг на друга, и для многих приложений не имеет значения, какой из них будет использоваться. Однако Megaco лучше интегрирован с приложениями с поддержкой нескольких сред передачи, чем MGCP, потому что в базовый протокол включены семантические элементы для конференций. Благодаря этому MGCP может быть лучшей основой для приложений, не привязанных к какой-либо среде, например

дня управления сеансами на базе MPLS. Следует отметить, что вопрос о принятии Megaco в качестве международного стандарта для приложений с различными средами передачи данных является пока открытым, хотя некоторые производители приступили к внедрению данного протокола в свои продукты. Подтверждением этого является то, что в конце августа 2000 г. в лаборатории функциональной совместимости университета Нью-гемпшира проводилось тестирование уже более десяти независимых разработок, использующих протокол Megaco [70].

4.6. Межсетевое взаимодействие

При внедрении систем IP-телефонии часто необходимо решать задачу обеспечения эффективного взаимодействия сетей различных операторов. Здесь существует масса проблем, связанных с преобразованием адресов между административными доменами, взаиморасчетами между операторами, контролем доступа к ресурсам сети, защитой внутренней топологии и т.д. Успешное решение данных задач должна обеспечивать соответствующая система сигнализации IP-телефонии.

В третьей версии рекомендаций Н.323 появилось приложение G к Н.225. В нем описан метод взаимодействия административных доменов с помощью объекта, называемого «пограничным элементом» (Border Element). Этот функциональный элемент поддерживает открытый доступ к административному домену для доведения вызова до входящего в этот домен узла или предоставления других услуг, требующих установления мультимедиасвязи с его узлами.

Взаимодействие между пограничными элементами осуществляется посредством протокола, который определен в приложении G. Он может быть использован с целью обмена планами нумерации и тарификационной информацией, сведениями для авторизации и маршрутизации вызовов, отчетами об использовании сетевых ресурсов.

Подобные функции межсетевого взаимодействия реализованы и в проекте TIPHON. На рис. 4.10 показан пример передачи сигнальной информации между терминалом и шлюзом, расположенными в различных административных доменах.

В сценарии, показанном на рис. 4.11, ресурсы зоны Н.323 (терминал, шлюз и cepsep авторизации), требуемые для реализации вызова 1Р-телефонии, разделены между тремя административными доменами. В рассматриваемом случае два домена (первый и второй) имеют установленных сигнальных отношений, но каждый должен иметь сигнальные отношения с третьим доменом, в котором расположен центр авторизации. На рис. 4.11 показаны следующие потоки информации:

S l: Обмен информацией разрешения запроса между терминалом и gatekeeper 1.

S2: Обмен информацией разрешения запроса между gatekeeper 1 и сервером авторизации.

S3: Обмен информацией разрешения запроса между gatekeeper 1 и шлюзом.

S4: Обмен информацией разрешения запроса между шлюзом и его gatekeeper.

S5: Обмен информацией разрешения запроса между gatekeeper 2 и сервер от третьего лица.

S6: Обмен информацией разрешения запроса между gatekeeper 1 и gatekeeper 2.

Следует особо отметить, что реализация передачи сигнальной информации между различными административными доменами в сети IP-телефонии требует обеспечения соответствующей степени защиты информации.