VoIP (SIP) шлюзы в Киеве

SIP (VoIP) шлюзы

SIP шлюзы – являются устройствами, использующимися для VoIP телефонии, или как часто принято говорить, SIP телефонии, хотя в последнем случае это больше технически-жаргонное представление услуги использования телефонной связи через Интернет или локальную сеть. В общем, это устройства маршрутизации и преобразования, подобно GSM шлюзам или тем же терминалам CDMA, хотя за последними термин шлюз как то не закрепился. В самом простом, схематичном варианте, SIP шлюз преобразовывает аналоговый сигнал в цифровой, передавая его дальше с помощью специальных Интернет протоколов в направлении абонента, находящегося на связи. Однако, в отличие от CDMA и GSM шлюзов, в основном осуществляющих цифро-аналоговое преобразование, SIP шлюзы гораздо более интеллектуальные устройства, на которых лежит целый ряд довольно сложных функций осуществления телефонной связи через сеть Интернет (или локальную сеть) с помощью специальных протоколов.

VoIP шлюзы бывают различными по назначению и конфигурации, что естественно отличает их по стоимости, которая может находиться в достаточно широких пределах. В основном это отличие может состоять в количестве SIP номеров реализуемых на шлюзе, возможности преобразования обычной аналоговой телефонной линии в SIP номер, а так же множестве других специальных функций призванных решать различные задачи построения сети в сочетании с VoIP телефонией. Наиболее простым вариантом SIP-шлюза являются устройства, позволяющие осуществлять идентификацию SIP номера на специальном SIP сервере. К таким устройствам, как правило, подключаются обычные телефонные или факсовые аппараты, а так же от них можно подать аналоговую линию на АТС. Более сложные SIP шлюзы часто входят в состав конфигурации цифровых АТС, осуществляя маршрутизацию и позволяя создавать такую востребованную услугу, как многоканальная связь. Рассмотрим детальней, как можно использовать VoIP (SIP) шлюзы в различных вариантах, в частности с номерами CDMA, а так же расскажем, в относительно сжатой форме, каким образом это осуществляется с помощью Интернета.

SIP номер CDMA. Передача факсов CDMA через SIP шлюз

Как известно, определенная специфика мобильной связи CDMA в Украине состоит в том, что операторы имеют в своем арсенала номерную емкость городской сети. Именно благодаря этому фактору такие CDMA операторы, как Интертелеком, а так же в свое время CDMA Украина, захватили существенную часть рынка мобильной связи, предоставляя абонентам такие возможности, которые они не могли получить в GSM. Прямой городской номер используемый без привязки к месту, имеющий возможность “перемещаться” по территории Украины точно так же, как мобильный, интересен во многих отношениях, но больше всего, естественно, коммерческим предприятиям. К примеру, использовать киевский номер, находясь в Донецке не является чем то особенным и это легко осуществляется. Обладая таким запасом прямых номеров, вполне логичным было бы замаслиться и о более широком их использовании, в частности для VoIP телефонии. Для этого необходимо создать соответствующую инфраструктуру, подкрепив ее аппаратной частью. Что собственно и было сделано оператором Интертелеком, активно внедряющим в жизнь все новое в области телекоммуникаций.

Прямой номер CDMA, используемый в формате SIP теперь можно включать не только в пределах Украины, но при желании в любой точке планеты. Для граждан Украины, выезжающих на отдых за границу или в командировки, SIP номер CDMA является выгодным средством удешевления затрат на услуги связи во время нахождения на территории другого государства. Все мы знаем насколько дорого пользоваться мобильной связью находясь в роуминге и если говорить откровенно, то нынешние расценки на эти услуги превышают разумные пределы, в особенности учитывая то, что абоненту приходится платить немалые деньги за входящий звонок. По этой причине большинство наших граждан в основном пользуются SMS сообщениями, которые относительно не так дороги. Однако SIP номер CDMA, то есть прямой городской номер, подключаемый через Интернет по протоколу SIP можно использовать в абсолютно тех же тарифах, что и в Украине, был бы рядом Интернет. Для этого необходимо всего лишь установить соответствующее программное обеспечение чтобы использовать SIP номер на смартфоне, компьютере или планшете, в зависимости от предпочтений. На сегодняшний день уже имеется множество таких программ работающих с любыми распространенными операционными системами, таким как Android, iOS, Windows.

Что касается использования SIP номера в Украине, то наиболее востребованной эта услуга может быть для реализации настоящей многоканальной связи, путем подачи такого номера на цифровые АТС с поддержкой VoIP. Преимуществом использования именно CDMA номера для этих целей состоит в том, такой номер абсолютно не привязан к местности, а так же в том что, нет необходимости осуществлять преобразование аналогового номера в номер SIP, для чего требуется большие затраты на аппаратуру или обслуживание.

Есть еще немаловажный аспект. Очень часто абоненты покупают CDMA номера для того, чтобы осуществлять по ним передачу факса. Как известно, для передачи факса по CDMA требуются специальные CDMA терминалы, поддерживающие эту функцию. Однако при этом не все так просто, как с обычной городской линией. Во-первых, терминалы CDMA для приема/передачи факсов требуют определенных манипуляций для переключения из режима “Голос”, в режим “Факс”. У большинства терминалов это осуществляется путем набора определенных кодов перестраивающих их либо в режим приема, либо в режим отправки. Во-вторых, на практике принять качественно факс по CDMA можно только если факсовый аппарат находится в режиме автоприема. Понятно, что одновременное использование CDMA терминала для факса и для голосовой связи не совсем удобно и требует от пользователя набор навыков, а так же запас терпения. Все эти неудобства и трудности можно легко избежать, если использовать CDMA номер для факса через SIP шлюз. В режиме SIP номера факсы по CDMA можно принимать в обычном режиме городской линии, поскольку через Интернет будет использоваться стандартная сигнализация отличная от той, которая осуществляется в режиме мобильного номера. Более того, для этих целей нет необходимости даже устанавливать на CDMA номере услугу “Факс”, которая является дополнительной и оплачиваемой, но без которой CDMA терминал, например, абсолютно не сможет принимать факсовые сообщения. Поэтому, если в офисе или квартире подключен Интернет, наиболее целесообразным было бы подключить факсовый телефон к SIP шлюзу с CDMA номером. Тогда при входящем звонке можно поднять трубку, и в момент беседы сказать традиционное “Стартуем” для начала передачи (приема) документов по факсу.

SIP номер, SIP телефон. Что это такое.

SIP номер – это укоренившееся уже среди специалистов понятие, означающее по сути способ использования телефонных услуг через IP сеть. Сама аббревиатура SIP расшифровывается как Session Initiation Protocol, что перевести можно как “Протокол установления сеанса связи”. За этой общей, в принципе, фразой стоит описание способа и условий установления канала телефонной связи между абонентами находящимися в пределах сети. Как уже ясно из названия, это протокол, причем сетевой протокол прикладного уровня. Его описание и реализация понадобилась для того, что бы используя все многообразие структуры взаимодействия различных служб в Интернет, можно было найти простой способ реализации телефонных услуг, подобно тому как, это осуществляется в обычной городской телефонной сети. Кроме того, учитывая, что все таки для этого используется компьютерная сеть, SIP включает в себя так же передачу мультимедийных данных (видео, онлайн сообщения и т. д.)

К слову гоовря, протокол SIP уже давно используется мобильными операторами CDMA и GSM, выполнения функции, необходимые для обмена данными в сотовой сети. Одним из преимуществ протокола SIP является совместимость с со всеми транспортными протоколами, наиболее известные из которых - UDP, TCP, ATM и т. д. Кроме того, владелец SIP-номера обладает абсолютной мобильностью, т. е. может перемещаться без ограничений в пределах сети Интернет, за счет определенного идентификатора, благодаря которому он всегда может быть найден. Так же SIP протокол позволяет расширять функциональные возможности, дополняя себя новыми сервисами, которые могут появиться в сети Интернет. Что касается сигнализации, которая является ключевым звеном в построении телефонной сети, SIP совместим с другими протоколами Интернета, интеллектуальных телефонных сетей, а так же обычных сетей общего пользования. Именно благодаря простоте построения и взаимодействия SIP получил ту популярность, которую имеет сейчас.

Настройка SIP (VoIP) шлюзов

Чтобы сконфигурировать SIP-номер, как правило требуется всего лишь 3 параметра: идентификатор пользователя (User ID), SIP сервер (IP адрес или доменное имя) и пароль. Идентификатор пользователя, как правило для того чтобы соответствовать номерной емкости обычных телефонных сетей, соответствует номеру абонента. Зарегистрировавшись таким образом на SIP-сервере, SIP номер именно через него начинает взаимодействовать со всем окружающим миром телекоммуникаций, будь то такие же SIP-номера или обычные телефонные.

VoIP – принципы реализации телефонной связи через Интернет

Как только телефонная связь начала переходить в область цифровых технологий, а передача голоса осуществляться с помощью различных протоколов передачи данных, тут же появилась идея осуществлять все это через достаточно развитую уже на тот момент сеть Интернет. Действительно, если сигнал телефонной станции (АТС) передается по медному кабелю или оптоволокну, что в принципе ограничивает использование телефонных номеров пределами кабельных систем, то почему бы тот же оцифрованный сигнал не передавать через компьютерную сеть, которая, по сути, не имеет ограничений. Притом речь идет не только об ограничениях пространственных, поскольку понятно, что с помощью сети Интернет не является проблемой быстро и без особых затрат связать абонентов находящихся на на противоположных сторонах Земли, но так же и практически безграничной емкости абонентских номеров, которые можно подключить. Ведь если в помещение заходит один телефонный кабель, то на него можно подключить так же только один телефонный номер. Но если у вас в помещении подключен Интернет, то количество номеров, используемых через этот канал связи может быть сколь угодно большим. Идея эта получила название IP-телефония, или же VoIP (Voice over IP), обозначающая передачу голоса по Интернет-протоколу. В результате передача голоса превращается в Интернет-трафик, передаваемый пакетами в “пункт назначения” по глобальной сети, а учитывая то что объем этого трафика минимален и никоим образом не перегружает каналы, то первое что естественным образом приходит на ум, это поразительная дешевизна такой телефонии.

Если вы обращаетесь в телефонную компанию для подключения номера, то в первую очередь вы платите за обслуживание тех кабельных систем, посредством которых к вам “доставляется” номер. С IP-телефонией все обстоит иначе. Интернет, тем или иным образом уже подключен провайдером и для реализации голосовой связи нет необходимости что либо тянуть и коммутировать по кабелю. Вся коммутация, а точнее маршрутизация осуществляется средствами компьютерной сети, свободно отправляющей данные куда бы то ни было, руководствуясь правилами дорожного движения этой среды. Вполне понятно, что таким образом легко обходятся традиционные барьеры между странами и междугородняя или международная связь, тарифицируемая посредством кодов городов (стран) легко может быть обойдена. В результате можно, к примеру, с киевского номера звонить в Нью-Йорк и в расходы записать только минимальный Интернет трафик, использующийся на это. Так же не является проблемой, к примеру, подключить прямой киевский номер в Москве и свободно звонить от туда в Киев без набора каких либо международных кодов, а так же принимать звонки из Киева – лишь бы был подключен Интернет. Естественно, ничего бесплатного в этом мире не бывает и как только были разработаны протоколы, а так же реализована техническая база подобных проектов, сразу появились компании предоставляющие услуги телефонных звонков по IP, но все равно стоимость этих услуг была минимальной, по сравнению с традиционной телефонной сетью. Если говорить про день сегодняшний, то наиболее известная из таких компаний, сделавшая себе на это имя – это Skype, к сервису которой мы уже давно привыкли, но если вспомнить что было до нее, то понимаешь насколько революционный прорыв в общении между людьми в разных странах она осуществила.

Для тех, кому интересно знать, как осуществляется сервис VoIP, попробуем привести простую схему этого процесса. Первоначально наш голос, имеющий в определенном смысле аналоговую основу, должен пройти обработку, для того, что бы превратиться в “цифру”. Для этого используются импульсно-кодовые модуляторы, превращающие нашу богатую интонациями и чувствами речь в набор нулей и единиц, которые в свою очередь подвергаются дальнейшей обработке, превращаясь в пакеты данных, для того, чтобы иметь возможность свободно передвигаться по сети Интернет. Как известно, пакеты данных можно сравнить с вагончиками, путешествующими по рельсам, но не в эшелоне, а каждый отдельно один от другого. Все они движутся в пункт назначения, где уже своего рода маневровый поезд собирает их в единый состав, при этом с помощью специального кодирования каждый вагончик (пакет) занимает свое место, поскольку наш оцифрованный и разбитый на пакеты голос, в конечном итоге необходимо собрать в единое целое. После этого осуществляется опять цифро-аналоговое преобразование и в результате собеседник слышит наш голос, говорящий понятными словами. Учитывая то, что пакеты движущиеся по сети Интернет, делают это не равномерно, то есть какие то из них задерживаются, а какие то приходят раньше, то здесь видится основная трудность, которая может влиять на качество связи. Кроме того, стоит учитывать и задержки, возникающие про кодировании-декодировании речи.

Все это говорится для того, чтобы несколько понять, какие вычислительные мощности и алгоритмы требуются для того, чтобы качество IP-телефонии не отличалось от обычной проводной или же мобильной связи. На сегодняшний день все необходимые протоколы и алгоритмы разработаны и так же для осуществления есть аппаратная часть, позволяющая использовать голосовые услуги по IP на самом высоком уровне. Разработаны алгоритмы сжатия данных, для того чтобы минимизировать временные потери, возникающие при передаче данных. По большому счету основной трудностью на сегодняшний день, которая может помешать качественному приему голоса, может быть скорость Интернета от провайдера, которым вы пользуетесь. Обычно для качественной передачи голоса необходимо около 400-500 Кбит/с. На сегодняшний день, у большинства пользователей Интернета этот показатель гораздо выше, и измеряется, как минимум мегабитами. В основном сейчас если речь идет про голосовую связь через Интернет, то так же подразумевается возможность осуществлять видеозвонки, что большинству из нас знакомо по Skype. Вот для качественной “картинки” требуется, как правило, скорость повыше – начиная с 600 Кбит/с.

Несомненно, VoIP коренным образом отличается от множества других, использующихся в Интернете, в плане необходимости воспринимать получаемую информацию в реальном времени. По другому это можно охарактеризовать таким примером. Когда вы загружаете сайт в браузере, бывает, что в силу различных изменений нагрузки сети, страница может не загрузиться или загрузиться в неполном, искаженном виде. В этом случае мы жмем кнопку “Обновить” и после этого получаем картинку в необходимом, качественном виде. С голосом, разумеется, мы так поступит не можем. Разговаривая с собеседником, мы слышим его голос и единственной реальной кнопкой, подобной браузерной, в случае если его речь исказилась или пропала, может служить фраза “Повторите пожалуйста, я не расслышал”.

Основными врагами IP-телефонии, ухудшающими качество связи являются, так называемый джиттер (jitter) и пропадание пакетов. Считается что для нормального воспроизведения голоса не являются критичными потеря 5% пакетов. Однако, мы понимаем, что иногда может пропадать и больше. Посудите сами. Предположим, вы совершаете звонок с SIP-номера, находясь в Киеве, а ваш собеседник находится, предположим, в Германии. Можно только представить какое количество различных сетевых узлов, сопряженных с работой сетевых устройств – маршрутизаторов, должны пройти пакеты голосового трафика, пока ваша фраза “Привет!” дойдет до абонента. Понятно, что для того чтобы беседа по IP-номеру была содержательной и понятной, необходимы особые алгоритмы обработки и сохранения пакетов, поскольку надеяться на то что путь для них будет всегда свободен, а веб-узлы не перегружены не приходится. Прежде всего, так же как и в мобильной связи, для восстановления утерянных пакетов применяются особые методы шифрования, основанные на методике предугадывания данных. Таким образом, потеря определенного количества пакетов может быть искусственным методом воссоздана и мы слыша речь знакомого по телефону можем даже не догадаться о том, что слышим не совсем как бы его голос.

Вторая проблема, давно известная в радиотехнике, к которой, в смысле реализации аппаратной части, относится так же и Интернет, это упомянутый выше джиттер. Явление это связано с разбросом прохождения пакетов по времени. То есть какая то часть пакетов может прийти быстро, а другая с намного большим временным отрезком. Образно описывая эту ситуацию, можно ее определить так. Предположим в начале пришла часть фразы заканчивающая предложение, а та что была в начале, задерживается. Воспринимать собеседника в таком режиме навряд ли окажется продуктивным. В действительности все обстоит гораздо серьезней, поскольку, как мы уже говорили, наш голос является набором нулей и единичек, разбитых при этом на пакеты и подобная рассинхронизация не позволит вообще преобразовать данные в сколько-нибудь осмысленную фразу. Поэтому приходится недостающие пакеты ждать, а для того, чтобы это ожидание не сказывалось на качестве связи в VoIP телефонии применяются специальные джитттер-буферы с динамически изменяемой емкостью, позволяющие накапливать пакеты и вновь выдавать их с необходимой периодичностью. Все эти сложные процессы, позволяют обходить естественные преграды, стоящие на пути беседы двух абонентов.