IP telefoni

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 4. juli 2022; checks kræver 4 redigeringer .

IP-telefoni (udtales " ip-telefoni ") er telefonkommunikation ved hjælp af IP -protokollen . IP-telefoni refererer til et sæt kommunikationsprotokoller , teknologier og metoder, der giver traditionel telefoniopkald , opkald og tovejs-talekommunikation , såvel som videokommunikation over internettet eller andre IP-netværk. Signalet transmitteres digitalt over en kommunikationskanal og konverteres ( komprimeres ) som regel før transmission for at fjerne informationsredundans og reducere belastningen på datatransmissionsnettet.

Typer af IP-telefoni

  1. Kommunikation udføres mellem computere med passende software (for eksempel softphones ), som er forbundet via internettet eller et andet computernetværk til en server , der udfører opkaldsskift . Opkald til det offentlige telefonnetværk (PSTN) er også muligt , i hvilket tilfælde serveren finder en proxyserver (med integrerede gateways ) på telefonnetværket, hvor den ønskede abonnent er placeret (f.eks. en Skype -bruger).
  2. En abonnent, der har et telefonapparat tilsluttet PSTN, ringer til IP-telefoniudbyderens telefonnummer, bliver godkendt med en PIN-kode og ringer det nummer, han skal bruge. Proxyserveren (med en integreret gateway) hos udbyderen finder en proxyserver på internettet, forbundet via gatewayen til telefonnetværket, hvor den ønskede abonnent er placeret, og forbinder til denne. På grund af det faktum, at en langdistancesamtale ikke finder sted gennem telefonkanaler, men gennem transmission af internettrafik , er omkostningerne ved et sådant opkald meget lavere.
  3. En abonnent, der har en IP-telefon med integreret VoIP-gateway , er via internettet forbundet direkte med sin IP-telefoniudbyders proxyserver, som ved hjælp af det opkaldte telefonnummer søger på internettet efter den tilsvarende proxyserver og forbinder til denne. Det er igen gennem gatewayen forbundet til PSTN, hvor den ønskede abonnent er placeret. Når du ringer tilbage , fastslår det automatiske afdelingskontor , at nummeret tilhører IP-telefonen og sender det til PSTN-proxyserveren, som forbinder til den tilsvarende IP-telefoniudbyders proxyserver, og sidstnævnte sender et opkald til sin abonnent. Ifølge denne ordning går opkald for eksempel til numre med DEF-kode 800 forbundet via IP-telefoni. Antallet af IP-telefoni-abonnenter svarer til almindelige. I stedet for en IP-telefon kan du bruge en VoIP-gateway med en almindelig telefon tilsluttet.
  4. En virksomheds eller et teleselskabs ( teleoperatør ) telefonnetværk er opbygget på basis af et IP-computernetværk ved hjælp af en softswitch , IP-PBX eller virtuel PBX . Inden for dette telefonnetværk kommunikerer brugere ved hjælp af IP-telefoniteknologi, kontrol udføres af en VoIP-server. Tilslutning til PSTN betyder at interagere gennem en VoIP-gateway eller direkte med en anden softswitch eller IP PBX over et datanetværk (herunder f.eks. via internettet).

IP-telefoni eller VoIP?

IP-telefoni bruger den mere generelle VoIP-teknologi ( Voice over IP ) til at organisere tovejskommunikation .  VoIP-teknologi indebærer generelt alle muligheder for taletransmission over IP, inklusive dem, der ikke har noget at gøre med telefoni og menneskelig kommunikation. For eksempel bruges VoIP-teknologi til at transmittere lyd i IP -videoovervågningssystemer , i højttaleranlæg , når der udsendes webinarer , når man ser film online osv.

Anvendelse af IP-telefoni

Tale- og videokommunikation via computernetværk er blevet populært i hele verden siden slutningen af ​​det 20. århundrede (sidste årti) og er nu meget brugt af både private brugere og i erhvervslivet såvel som offentlige myndigheder. Brugen af ​​IP-telefonisystemer gør det muligt for virksomheder - teleoperatører at reducere omkostningerne ved opkald (især internationale) betydeligt og integrere telefoni med internettjenester , levere intelligente tjenester.

Funktionalitet

IP-telefoni implementerer opgaver og løsninger, der enten ville være dyrere eller meget sværere at implementere ved brug af offentlig telefonnetteknologi .

Eksempler:

leveres meget lettere (nogle gange direkte på brugerens terminal) og derfor ofte gratis, mens disse funktioner i traditionelle teleselskaber kræver brug af ekstra udstyr og teknologier og normalt faktureres som en ekstra service.

Derudover: evnen til at forbinde direkte numre i ethvert land i verden ( DID ).

Mobilnumre

Telefonnummerportabilitet ( eng.  Mobilnummerportabilitet , MNP eller engelsk  Local Number Portability , LNP) er en tjeneste, der giver sine brugere mulighed for at beholde et eksisterende telefonnummer, når de flytter fra en mobiloperatør til en anden. Muligheden for at portere telefonnumre afhænger af lovgivningen i et bestemt land. MNP/LNP-tjenesten har sin indflydelse på transitoperatørers kommercielle brug af IP-telefoni. Det taleopkald, der kom gennem IP-telefonikanalen, dirigeres til den traditionelle mobiloperatørs mobiltelefon.

Minimumsomkostninger for et opkald

Prisen for et opkald i IP-telefoni bestemmes af det såkaldte " Least Cost Routing System" (LCR), som er baseret på, at destinationen for hvert telefonopkald kontrolleres, så snart det foretages inden for netværket. hvilket giver forbrugeren den laveste pris.

I betragtning af kompatibiliteten med GSM -numre, der nu er udbredt, kan udbydere af LCR-opkaldsdirigering ikke længere stole på brugen af ​​et nummerpræfiks til at bestemme, hvordan et opkald skal omdirigeres (routes). I stedet skal de kende det faktiske mobiloperatørnetværksnavn for hvert opkald for at dirigere det.

Derfor er IP-telefoni også påkrævet for at administrere MNP-mobilnummerkompatibilitet, når et taleopkald dirigeres. I lande uden en central database, såsom Storbritannien, kan det nogle gange være nødvendigt at spørge GSM-netværket om, hvilket netværk (operatør) en given mobiltelefon tilhører. Efterhånden som IP-telefoni begynder at tage fart på virksomhedsmarkedet gennem brugen af ​​funktionerne i opkaldsrouting-minimumsomkostningssystemet, er det nødvendigt at give et vist niveau af pålidelighed, når du håndterer opkald.

MNP-mobilnumrekompatibilitetstjek er nødvendig for at sikre, at kvaliteten af ​​tjenesten vil være som forventet; Ved at udføre tjek af mobilnummerkompatibilitet, før opkaldet omdirigeres, og derved sikre, at taleopkaldet rent faktisk når frem til den tilsigtede destination, giver VoIP-virksomheder deres kundevirksomheder (forbrugere) en garanti for, at de finder en IP-telefonitjenesteudbyder. Den UK-registrerede internetpersonsøgertjenesteudbyder Tyntec leverer Voice Network Query-tjenesten, en tjeneste, der gør det muligt for både traditionelle taleoperatører og VoIP-operatører at sende en forespørgsel til GSM-netværket. , en forespørgsel, der sigter mod at finde hjemmenetværket til det porterede nummer.

Nødnumre

På grund af de iboende egenskaber ved selve IP-teknologien er det svært at lokalisere en bruger. Opkald til nødopkaldsnumre kan ikke let dirigeres (omdirigeres) til et nærliggende callcenter (vigtigt for førstehjælpere). Nogle gange kan disse systemer dirigere nødopkald på nettet til ikke-nødtelefonlinjer på den korrekte placering.

Opkalds-id

Opkalds-id-servicesupport kan variere mellem udbydere, selvom de fleste VoIP-udbydere tilbyder en "opkalds-id-identifikation (opkalds-id)"-tjeneste med et navn på udgående opkald. Når et opkald går til et lokalt netværksnummer fra en VoIP-udbyder, understøttes Caller ID-tjenesten ikke .

I nogle tilfælde kan VoIP-udbydere tillade en opkaldsperson at efterligne et ikke-eget opkalds-id, hvilket potentielt muliggør visning af et ID, der faktisk ikke er den, der ringer op. Kommerciel VoIP-hardware og -software gør det normalt nemt at ændre opkalds-id-oplysninger. Selvom denne service kan give et stort spillerum (se også DID og DOD ), giver den også mulighed for misbrug.

Tilfælde af ondsindet udskiftning af nummervisning af udbyderen er reguleret ved lov.

Yderligere tjenester

Udstyr til levering af IP-telefoni giver dig mulighed for at implementere yderligere funktioner, både tilgængelige i konventionelle telefonnetværk og specifikke, kun muligt gennem brug af software og integration med computernetværk.

Disse omfatter: udskiftning af bip til ringekontrol , voicemail , samtaleoptagelse og mange andre, rettet mod både enkeltpersoner og abonnenter af interne telefonnetværk af organisationer, virksomhedskommunikation.

Pakken af ​​tjenester leveret af teleoperatører til organisationers telefonnetværk kaldes normalt IP-Centrex eller virtuel PBX .

FMC -tjenesten giver brugere af den samme organisation mulighed for at bruge mobiltelefoner og faste IP-telefoner, analoge telefoner (via en VoIP-gateway) og softphones som telefonenheder med telefonnetværk.

Den virtuelle faxtjeneste gør det muligt på den ene side at sende et elektronisk dokument eller billede i form af en faxmeddelelse og på den anden side at modtage en indgående faxmeddelelse i form af et billede (inklusive automatisk afsendelse til brugerens e-mail).

Hardware og software

For at implementere funktionerne i IP-telefoni, når der etableres en forbindelse, bruges heterogent udstyr og software. Klientudstyret eller softwaren bruges af slutbrugeren til at oprette forbindelse til en anden klientenhed (program) eller til en IP-telefoniserver, IP PBX via et hvilket som helst computernetværk. I tilfælde af brug af åbne standarder og protokoller kan applikationer og enheder fra forskellige producenter interagere.

Klienthardware

WebRTC - teknologien gjorde det muligt at bruge enhver moderne webbrowser på enhver pc som softphone. Brugen af ​​softphones på mobile enheder med internetadgang har ført til fremkomsten af ​​begrebet " mobil IP-telefoni " (mobil VoIP, mVoIP).


For nylig[ hvornår? ] er der en tendens til at bruge VoIP-funktioner i smart home- systemer til fjernovervågning af lyd og video. Som et resultat dukkede der IP -intercoms og forskellige videoovervågningskameraer med VoIP-funktioner op, hvilket gør det muligt for ejeren automatisk at modtage et indgående opkald til et forudbestemt nummer, når en vigtig begivenhed indtræffer, eller omvendt at gøre det muligt for ejeren at foretage et opkald til en specialnummer og styre systemet ved hjælp af et toneopkald som i stemmemenuen .

Serverudstyr ( IP-PBX ) og adgangsudstyr

For at arbejde i et komplekst netværk med et stort antal brugere kræves en centraliseret switch - en enhed eller et program, der implementerer funktionaliteten af ​​en automatisk telefoncentral i et IP-netværk, en VoIP-server . IP-telefoniservere omfatter:

Der findes også streaming-gateways - enheder, der giver dig mulighed for at tilslutte en analog eller digital telefoncentral til en anden IP-PBX via et computernetværk og implementere konverteringsfunktionen.

Protokoller

Protokollerne giver registrering af en klientenhed ( gateway , terminal eller IP-telefon ) hos en server eller en såkaldt provider gatekeeper , opkald og/eller viderestilling, oprettelse af tale- eller videoforbindelse, overførsel af en abonnents navn og/eller nummer. Følgende protokoller er i øjeblikket i udbredt brug:

Talekodning

For at sende stemme over et IP-netværk digitaliseres en menneskelig stemme ved hjælp af pulskodemodulation , komprimeres (kodes) og opdeles i pakker. På den modtagende side sker den omvendte procedure - dataene udtrækkes fra pakkerne, dekodes og konverteres tilbage til et analogt signal .

Kodning introducerer en yderligere forsinkelse i størrelsesordenen 15-45 ms, hvilket opstår af følgende årsager:

En lignende forsinkelse vises ved afkodning af tale på den anden side.

Codec-forsinkelse skal tages i betragtning ved beregning af ende-til-ende forsinkelser (se ovenfor ). Derudover kræver komplekse kodnings-/afkodningsalgoritmer mere seriøse beregningsressourcer af systemet.

Analysen af ​​kvaliteten af ​​taledatatransmission over internettet udført af forskellige forskningsgrupper viser, at hovedkilden til forvrængning, reduktion i kvaliteten og forståeligheden af ​​syntetiseret tale er afbrydelsen af ​​taledatastrømmen forårsaget af:

Dette kræver løsning af problemet med at optimere netværksforsinkelser og skabe talekomprimeringsalgoritmer, der er modstandsdygtige over for pakketab (gendannelse af tabte pakker).

Codecs

Algoritmerne, der bruges til stemmekomprimering under transmission over et IP-netværk, er ret forskellige. Nogle komprimerer praktisk talt ikke stemmen og efterlader den på niveauet med pulskodemodulation (det vil sige 64 kilobit/s), andre codecs giver dig mulighed for at komprimere den digitale stemmestrøm 8 eller flere gange på grund af effektive kodningsalgoritmer. Der er mange gode gratis codecs, som ikke kræver en licens for at bruge. For andre er det påkrævet at opnå den passende licenscertificering mellem hardware (software) producenten og forfatterne af komprimeringsmetoden.

Åben:

Proprietære:

Sammenlignende karakteristika for VoIP-codecs: [1]

Codec Pakkenyttelast
, bytes		 Overførselshastighed,
kbps		 Algoritmisk
forsinkelse, millisekunder		 Optaget strøm, kbps
IP-pakker Ethernet rammer
G.711 160 64 tyve 78 80
G.723.1(6.3) 24 6.3 37,5 6.9 17.1
G.723.1(5.3) tyve 5.3 37,5 5.9 16
G.726-32 160 32 tyve 32,8 42,7
G.726-24 160 24 tyve 24.8 34,7
G.726-16 160 16 tyve 16.8 26.7
G.729(8) tyve otte 25 8.8 18.7
G.729(6.4) 16 6.4 25 7.2 17.1

Netværksforsinkelsesoptimering og belastningsreduktion

De vigtigste fordele ved IP-telefoni er reduktionen af ​​båndbreddekravene, som sikres ved at tage højde for de statistiske karakteristika for taletrafik:

Samtidig er pakkeforsinkelser i netværket kritiske for IP-telefoni, selvom teknologien har en vis tolerance (stabilitet) over for tab af individuelle pakker. Tabet af op til 5 % af pakkerne fører således ikke til en forringelse af taleforståeligheden.

Ved transmission af telefontrafik ved hjælp af IP-teknologi er de strenge krav i TL9000-standarden til kvaliteten af ​​tjenester, som karakteriserer:

  1. kvaliteten af ​​forbindelsesetableringen, hovedsagelig bestemt af hastigheden af ​​forbindelsesetableringen,
  2. forbindelseskvalitet, målt ved end-to-end (brugeropfattede) forsinkelser og opfattet talekvalitet.

Den samlede acceptable forsinkelse i henhold til standarden er ikke mere end 250 ms [2] . Årsagerne til forsinkelser i transmissionen af ​​taledata over et IP-netværk er i høj grad relateret til pakketransportens særegenheder. TCP-protokollen giver kontrol over leveringen af ​​pakker, men den er langsom nok og bruges derfor ikke til stemmetransmission. UDP sender pakker hurtigt, men gendannelse af tabte data er ikke garanteret, hvilket resulterer i tabte dele af samtalen, når lyden gendannes (gentransformeres). Betydelige problemer forårsages af jitter (afvigelser i perioden for ankomst-modtagelse af pakker), som opstår ved transmission gennem et stort antal noder i et belastet IP-netværk. Utilstrækkelig høj netværksbåndbredde (for eksempel med samtidig belastning af flere brugere) påvirker ikke kun forsinkelser (det vil sige jitter-vækst), men fører også til store pakketab.

For at løse sådanne problemer foreslås et sæt foranstaltninger [2] :

Forbindelsessikkerhed

Mange forbruger-IP-telefoni-implementeringer understøtter ikke kryptografisk kryptering, på trods af at det er meget nemmere at implementere en sikker telefonforbindelse med IP-teknologi end med traditionelle telefonlinjer. Som et resultat, ved hjælp af en trafikanalysator, er det relativt nemt at etablere lytning til IP-opkald, og med nogle tricks endda ændre deres indhold [3] [4] .

En ubuden gæst bruger en netværkspakkesniffer har evnen til at opsnappe IP-opkald, hvis brugeren ikke er inden for et sikkert virtuelt VPN -netværk [5] . Denne sikkerhedssårbarhed kan føre til nedbrud (denial of service) angreb på en bruger eller en person, hvis nummer tilhører det samme netværk. Disse denials of service kan fuldstændig ødelægge telefonnettet, belaste det med affaldstrafik og skabe et konstant optaget-signal og øge antallet af abonnentafbrydelser [6] .

Dette problem gælder dog også for traditionel telefoni, da absolut sikre kommunikationsmetoder ikke eksisterer [3] [6] [7] .

Forbrugere kan sikre deres netværk ved at begrænse adgangen til data-VLAN og skjule deres stemmenetværk for brugerne. Hvis forbrugeren opretholder en sikker og korrekt konfigureret Access Controlled Gateway Gateway, vil den være sikker mod de fleste hackerangreb. Der er gratis software såsom Wireshark , der gør det nemt at analysere trafikken af ​​IP-samtaler [8] .

Nogle leverandører bruger komprimering for at gøre aflytning vanskeligere. Det menes, at ægte netværkssikkerhed kræver fuld kryptografisk kryptering og kryptografisk autentificering. Men ifølge nogle parametre overgår IP-telefoni den traditionelle med hensyn til sikkerhed [6] .

Den nuværende SRTP - sikkerhedsstandard og den nye ZRTP -protokol er tilgængelige på nogle modeller af IP-telefoner ( Cisco , Yealink SNOM osv.), analoge telefonadaptere (analoge telefonadaptere, ATA'er), gateways såvel som på forskellige softphones . Du kan bruge IPsec til at sikre P2P VoIP ved hjælp af opportunistisk kryptering. Skype bruger ikke SRTP, men det bruger et krypteringssystem, der er gennemsigtigt for Skype - udbyderen [3] .

Voice VPN-løsningen (som er en kombination af VoIP- og VPN-teknologi) giver mulighed for at skabe en sikker taleforbindelse til VoIP-netværk i en virksomhed ved at anvende IPSec -kryptering til den digitaliserede stemmedatastrøm.

Det er også muligt at udføre kryptering på flere niveauer og anonymisering af al VoIP-trafik (tale, video, serviceinformation osv.) ved hjælp af I2P -netværket .

Trafikstatistik

Enhver VoIP-forbindelse har en række parametre, der generelt accepteres som nøjagtige indikatorer for kvaliteten af ​​forbindelsen. Derudover giver de fleste af de eksisterende IP-telefonioperatører, når de leverer tjenester, dig endda mulighed for at vælge den node, som opkaldet vil passere igennem, ikke kun styret af prisen, men også af yderligere statistiske parametre, der karakteriserer kommunikationskvaliteten:

Nogle gange bruger teleoperatører også andre statistiske parametre til at estimere retningen: belastning i erlangs , post-dial delay (PDD), procentdel af pakketab ( QoS ), maksimal stigning i opkald per sekund (Calls per seconds, CPS).

Stationen/serveren for IP-telefoni registrerer detaljerede oplysninger om hvert specifikt opkald i form af CDR - registreringer (detaljerede opkaldsregistreringer). Hver post indeholder nummeret på den, der ringer op (A-nummer) og det kaldte (B-nummer), abonnenter, IP-adresser (eller domænenavne), tidspunkt og varighed af opkaldet samt initiativtager og afslutningsårsag . Detaljerede opkaldsregistreringer ( Call Detail Record ) uploades ofte til faktureringssystemet til analyse og efterfølgende spærring af den, der ringer op, hvis det er nødvendigt at autorisere opkald ( RADIUS ). Denne bekræftelsesmetode er normalt typisk for efterbetalte betalingssystemer.

Onlineregnskab bruges også til fakturering gennem regnskabsproceduren i RADIUS -protokollen , hvilket er praktisk i forudbetalte betalingssystemer.

Se også

Havne Andet

Noter

  1. ↑ Se: Kapitel 2. Stemmeapplikationer af multitjenestenetværk // Alexander Filimonov. Opbygning af multiservice Ethernet-netværk. BHV-Petersburg , 2007. ISBN 978-5-9775-0007-4
  2. ↑ 1 2 Skusnov Alexander. "Kroniske sygdomme" VoIP (Adobe Flash). Beslutningsdage. Arkiveret fra originalen den 19. januar 2012. (præsentation, 16 min)
  3. ↑ 1 2 3 Berndt Butner. VoIP-sikkerhed: nye udfordringer (dødt link) (17. november 2005). Dato for adgang: 27. januar 2013. Arkiveret fra originalen 8. september 2011. 
  4. ↑ Angreb på VoIP: Aflytning (downlink) . Arkiveret fra originalen den 30. marts 2012. 
  5. ↑ Angreb på VoIP: Aflytning (downlink) . Hentet 7. september 2006. Arkiveret fra originalen 3. april 2008. 
  6. ↑ 1 2 3 VoIP er sikrere end konventionel telefoni . NAG LLC (1. april 2006). Arkiveret fra originalen den 1. februar 2013.
  7. ↑ ‌ . MFI blød. Arkiveret fra originalen den 1. februar 2013.  — Garda — virksomhedstrafikkontrolsystem
  8. ↑ VoIP-overvågning  (engelsk)  (utilgængeligt link) . infoverden . IDG-netværket (31. juli 2008). Dato for adgang: 27. januar 2013. Arkiveret fra originalen 22. april 2009.
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Software til IP- telefoni
Protokoller
Klientsoftware
Server software
Webtjenester
sammenligning
 Computer-medieret kommunikation
Asynkron konference
Synkron konference
Publikationer