Протокол Н.323

4.4. 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-сети. Эти функции чаще всего выполняют автономные шлюзы, которые имеют несколько разновидностей. Это могут быть выделенные устройства или совмещенные маршрутизаторы/коммутаторы со встроенным аппаратным и программным обеспечением шлюза. Другой тип - когда шлюз объединен с оборудованием удаленного доступа и пулом модемов.

Независимо от способа аппаратной реализации шлюзы IP-телефонии должны обладать рядом необходимых свойств.

• Совместимость со стандартом H.323.

  Базовым протоколом для работы IP-оборудования подавляющим большинством производителей был принят протокол, описанный МСЭ-Т в рекомендации H.323v2, которая стандартизирует мультимедийную связь в сетях с коммутацией пакетов.

  Пользователи мультимедийных персональных компьютеров с программным обеспечением H.323 могут подключиться к такой системе шлюзов. Вызовы при этом могут быть направлены на поддерживающие H.323 шлюзы других производителей. В результате данная система будет обеспечивать интеграцию речи, видео и данных в реальном масштабе времени (как, например, система Microsoft NetMeeting).

  

  
  увеличить изображение
  Рис. 4.6. Положение шлюза в сети IP-телефонии
• 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 резервировать часть полосы пропускания для организации голосового трафика.
• Поддержка основных телефонных интерфейсов и типов сигнализаций.

  Важным критерием при оценке характеристик шлюзов является возможно большее разнообразие телефонных интерфейсов, поддерживаемых IP-шлюзом (E1, 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 упомянутой рекомендацией Н.235.
• Транспортные архитектуры.

  Диапазон транспортных архитектур, с которыми работают современные шлюзы, достаточно широк: выделенные линии, ISDN, Frame Relay, ATM, Ethernet.
• 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 его 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 могут взаимодействовать друг с другом так же согласованно, как и традиционные факсы. Еще один стандарт Т.38 описывает передачу факсов в реальном масштабе 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 свою функцию маршрутизацию вызовов между шлюзами и может перекодировки телефонных номеров в IP-адреса. Они конструктивно могут быть интегрированы со шлюзом либо представлять собой отдельный "мультимедийный менеджер конференций" или "многоголосовый менеджер доступа". Одним из решений является использование единого пакета, включающего в себя средства биллинга, маршрутизации вызовов и сетевого администрирования.
• Возможность установки различных алгоритмов кодирования речи.

  На показатели качества передаваемого голоса по IP-сети существенно влияет схема кодирования, используемая в шлюзе VoIP при сжатии голосовой информации. Самой распространенной является схема, обеспечивающая наибольшую степень сжатия информации и соответствующая спецификации G.723.1 (до 5.3 кбит/с). Применяются и другие схемы - G.729a, G.711, G.726, G.728. При этом чрезвычайно важно оснащение шлюза дополнительной установкой используемой схемы сжатия голоса.

Классификация шлюзов IP-телефонии

По масштабности применения их 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.

По исполнению шлюзы могут быть:

• Автономные.

  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.
• Маршрутизаторы-шлюзы.

  В мире производителей оборудования телекоммуникаций наметилась тенденция к тому, что крупные компании традиционное сетевое оборудование оснащают узлами, отвечающими за IP-телефонию. Эта продукция - маршрутизаторы и устройства доступа к распределенным сетям со встроенными шлюзами IP-телефонии - занимает отдельную важную нишу на рынке сетевого оборудования.
• RAS-шлюзы.

  Свою часть рынка оборудования для IP-телефонии занимают шлюзы для VoIP, которые состоят из плат, устанавливаемых в серверы дистанционного доступа (RAS). Установка устройств данного типа при построении IP-сетей оправдана при работе с приложениями с множеством голосовых портов.
• Шлюзы-модули для УПАТС.

  В настоящее время получили распространение шлюзы IP-телефонии, конструктивно представляющие собой модули для классических учрежденческих АТС. Подобная система перед тем, как установить соединение через IP-сеть, проверяет качество связи. В случае достаточного ее качества (норма устанавливается администратором системы) соединение устанавливается. Если дело обстоит 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.
• 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. Она позволяет реализовать службу типа "щелкни и говори", например, для установления телефонной связи между посетителями Web-узла компании и ее сотрудниками.
• Учрежденческие АТС на базе шлюзов.

  Еще одно направление развития оборудования IP-телефонии - построение учрежденческих телефонных систем на базе инфраструктур ЛВС. 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.
• Сетевые платы с функциями телефонии.

  Одним из решений IP-телефонии являются многоцелевые сетевые платы с функциями телефонии. Такие устройства оборудованы портами RJ-11 для подключения обычного телефонного аппарата.
• 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.

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 телефонных вызовов и работу с речевой почтой. Недостатками таких систем является неполная совместимость с H.323 версии 2, а также отсутствие поддержки функций по обеспечению безопасности в работе с gatekeeper.

4.5. Достоинства и недостатки H.323

Достоинства

Стандарт H.323 является всеобъемлющим и гибким. Его можно использовать при разработке решений для аудио или для полных сетей конференц-связи для передачи сигналов видео/аудио/данных. Существует множество выгод от реализации конференц-связи с помощью H.323:

• Технология H.323 обеспечивает высококачественную наращиваемую конференц-связь на базе мультимедиа. Мультимедийная конференц-связь H.323 может поддерживать такие приложения, как коллективное редактирование растровых изображений, совместная работа по передаче данных или видеоконференция.
• Технология H.323 допускает возможность взаимодействия оборудования на базе H.320 и H.323 от разных производителей.
• Технология H.323 использует с выгодой имеющиеся капиталовложения в инфраструктуру корпоративной сети.
• Технология H.323 может применяться для организации междугородных и международных телефонных соединений для снижения их стоимости.
• Технология H.323 позволяет более эффективно использовать технологию ISDN с применением шлюзов H.320 и меньшего числа линий ISDN.
• В корпоративной интрасети H.323 может обеспечивать более надежные соединения и уменьшать проблемы поддержки.
• Технология H.323 предлагает и более сложные возможности управления конференц-связью в сети.
• Технология H.323 не зависит от аппаратного обеспечения и операционной системы.

Технология SIP в некоторой степени близка к компонентам Q.931 и H.225 технологии H.323. Есть некоторые недостатки H.323 по сравнению с SIP:

• Технология H.323 расходует больше времени на установку соединения.
• Технология H.323 требует около 12 пакетов для установки соединения (тогда как для SIP требуется около 4 пакетов).
• Технология H.323 требует и TCP, и UDP во время установки соединения.
• Реализация H.323 намного сложнее реализации SIP.
• В настоящее время с помощью H.323 недоступно управление вызовом третьей стороны.