Podstawowe wiadomości o VoIP

VoIP (ang. Voice over IP) bardzo często nazywany jest telefonią internetową (In¬ternet Phone). Jest to technologia, która poprzez łącza internetowe czy też sieci dedykowane zapewnia transmisję dźwięku w postaci pakietów przy użyciu protokołu IP (Rozdział 2.1). Dzięki temu, że dane transportowane są przy zastosowaniu protokołu IP można wyeliminować tak zwane „połączenie ciągłe” oraz np. wymianę danych kiedy rozmówcy milczą.

Podstawowym zadaniem technologii VoIP jest integracja ruchu telefonicznego z transmisją danych oraz utworzenie jednej sieci, która będzie mogła transmitować wszelkie rodzaje ruchu. Technologia ta jest wdrażana przez wiele firm, które produkują zarówno sprzęt jak i oprogramowanie dla telekomunikacji, oraz operatorzy telekomunikacyjni.

VoIP ma dwa główne zastosowania. Pierwszym jest użycie tej technologii do prowadzenia rozmów telefonicznych zarówno międzymiastowych jak i między-narodowych. Realizacja połączenia odbywa się bez zastosowania infrastruktury tradycyjnych operatorów telefonicznych, dzięki czemu uzyskuje się dużą swobodę oraz redukcję kosztów, która jest tym większa, im większe są odległości między rozmawiającymi osobami. W połączeniach z drugim użytkownikiem VoIP brak jest opłat taryfikacyjnych (za minutę połączenia), co jest atrakcyjnym rozwiązaniem. Brak takiej opłaty przyczynił się do tego, że obok tradycyjnego połączenia VoIP przy użyciu głośników i mikrofonu powstały urządzenia dedykowane do rozmów, które są bardziej wygodne w użyciu i w przeciwieństwie do komputera mobilne.

Obecnie za stałą opłatą dla providera Internetu można rozmawiać z każdym po¬siadającym dostęp do „Internetu”. Wiele firm oferuje także możliwość rozmowy z osobami korzystającymi ze zwykłej sieci telefonicznej z komutacją łączy. Firmy te za dodatkową opłatą zezwalają na korzystanie z ich bramek, które to są inter¬fejsami między siecią POTS (ang. Plain Old Telephone Service) a siecią pakietową.

Drugim zastosowaniem technologii VoIP jest integracja sieci korporacyjnych. Inte¬gracja sieci transmisji głosu i danych powoduje znaczne obniżenie kosztów zarówno wdrożenia jak i późniejszej konserwacji sieci. Zastosowanie technologii VoIP w sieciach korporacyjnych jest łatwiejsze niż w sieci Internet, ponieważ można w nich określać priorytety strumieni danych przesyłanych w sieci. W sieci Internet obejmującej swoim zasięgiem cały świat jest to prawie niewykonalne. W sieci pakietowej zastosowanej wewnątrz firmy prościej jest zastosować wiele usług między innymi: telekonferencje, które w przypadku sieci z komutacją łączy powodują dużo problemów.

Systemy VoIP mogą zostać wdrożone w celu realizacji usług telefonicznych w istniejącej już infrastrukturze, jednak aby było to możliwe muszą spełniać one kilka warunków, a mianowicie:

wysoka wydajność przetwarzania zgłoszeń zarówno w sieci wewnętrznej jak również między prywatnymi i publicznymi sieciami pakietowymi,
skuteczne transmitowanie rozmów między sieciami IP, a sieciami z komutacją łączy w czasie rzeczywistym,
skalowalność zarówno pod względem technologicznym jak i ekonomicznym,
akceptacja oraz implementacja standardów przez producentów sprzętu.

Jak już wcześniej wspomniałam VoIP zapewnia transmisję głosu w postaci pakietów. Aby doszło do połączenia głosowego, czyli potocznej „rozmowy telefonicznej” z dowolnego numeru telefonu stacjonarnego (analogowego bądź cyfrowego) konieczne jest zastosowanie pośredniczących bramek internetowych, które to łączą sieci PSTN (publiczne sieci) z Internetem. W bramkach tych następuje także pakietyzacja i kompresja analogowego sygnału głosu. Organizacja ITU (ang. International Telecommunication Union) opracowała kilka standardów stosowanych do kodowania głosu. Sposób kompresji mowy powoduje, iż im stopień kompresji jest wyższy, tym jakość głosu po zdekodowaniu jest niższa. Do najlepszych algorytmów kompresji głosu należą te, które generując najmniejszą ilość bitów po kompresji, nie powodują istotnych zmian „tembru” przesyłanego głosu oraz zniekształceń, które uniemożliwiłyby odbiór takiego sygnału.

Przy pomocy właściwego kodowania głos z fali akustycznej zostaje zamieniony na postać cyfrową, która z kolei zostaje podzielona na pakiety, proces ten ilustruje Rysunek 3.1.
Rysunek 3.1. Sposób transmisji głosu w technologii VoIP poprzez sieci teleinformatyczne

Źródło: Opracowanie własne na podstawie [15]

Powszechnie stosuje się kompresją głosu do postaci cyfrowej z przepływnością kanałową 6,4 kb/ s, która to zapewnia dziesięciokrotnie wyższą efektywność łącza oraz obniżenie kasztów w przypadku transmisji długodystansowej. Jednak w transmisji tej najważniejszym problemem wydaje się to, że w przeciwieństwie do danych głos musi być transmitowany w czasie rzeczywistym, co nie jest proste w realizacji.

Podsumowując do największych zalet technologii VoIP należą:

dziesięciokrotnie lepsze wykorzystanie pasma dla przesyłania głosu w czasie rzeczywistym,
oszczędność kosztów przy przesyłaniu faksów nawet do 40%,
bezpośrednia łączność użytkownika ze strony WWW z przedstawicielem handlowym – bez przymusu przerywania własnej sesji komputerowej.

Jeśli mówimy zaś o wady tej technologii to do największych należą:

jakość głosu w VoIP jest niższa niż w przypadku tradycyjnej telefonii przewodowej,
możliwość wystąpienia problemów związanych z gubieniem pakietów,
potrzeba instalacji przez dostawców urządzeń, które są zdolne do realizacji jednocześnie do tysięcy rozmów,
brak standardów dla współpracy urządzeń różnych producentów.

Jeśli jakaś firma decyduje się na zastosowanie tej technologii, to często w pierw¬szej fazie sieć oparta na VoIP działa obok tradycyjnej sieci telefonicznej. Będą to dwie odrębne sieci. W miarę upływu czasu poziom wykorzystywania technologii VoIP rośnie. Proces wprowadzania nowej technologii przebiega następująco:

☆ krok pierwszy – to dwie odrębne sieci: tradycyjna sieć telefoniczna oraz sieć komputerowa bazująca na łączach dzierżawionych, przedstawia to Rysunek 3.2;

Rysunek 3.2. Dwie sieci telefoniczne: tradycyjna oraz IP