Стандарты IP-телефонии

Стандарты являются критическим фактором для мира IP-телефонии. Одна из наиболее важных областей стандартизации - протокол обмена сообщениями в IP-телефонии.

Телефония в офис

Ранние решения IP-телефонии использовали для связи друг с другом закрытые протоколы. Оба участника беседы должны были иметь аналогичные продукты. Intel и Microsoft возглавили направление на разработку стандартов на основе H.323, рекомендованного International Telecommunications Union (ITU). Этот стандарт формулирует технические требования для передачи аудио- и видеоданных по сетям передачи данных. H.323 включает в себя:

• Стандарты на видео кодер/декодеры;
• Стандарты на голосовые кодер/декодеры;
• Стандарты на общедоступные приложения;
• Стандарты на управление вызовами;
• Стандарты на управление системой.

Стандарты на видео кодер-декодеры не требуются для обработки телефонных звонков, но существуют внутри той же системы стандартов.
Технические требования к голосовым кодерам включают требования, такие как:

• малая полоса пропускания (8 kbit/s или меньше);
• высокое качество голоса;
• небольшие задержки;
• возможность реконструкции потерянных пакетов.

При передаче в режиме реального времени до 30% пакетов могут потеряться или опоздать (что в режиме реального времени одно и то же). Хорошее приложение IP-телефонии должно возместить нехватку пакетов, восстановив потерянные данные. Сам алгоритм кодировки также оказывает влияние на восстановление данных. Сложные алгоритмы увеличивают стоимость необходимого оборудования. Наиболее популярным алгоритмом кодирования является G.723.1.

Еще одна особенность состоит в том, что системы IP-телефонии должны иметь возможность поддерживать разные кодеры и добавлять новые по необходимости. H.323 был первоначально разработан для локальных вычислительных сетей, так что переменная ширина полосы частот и время задержки Интернет уменьшают полезность некоторых элементов H.323. По умолчанию голосовым кодер-декодером в стандарте H.323 является G.711. Однако ширина полосы частот в 64 kbps, требуемая в G.711, неприемлема при использовании в Интернет, т.к. большинство пользователей Интернета имеет канал заведомо меньшей ширины. Но даже в этом случае многое из стандарта является полезным.

Кроме G.711 стандарт H.323 определяет звуковые кодер-декодеры G.722, G.723,G.723.1, MPEG1, G.728, и G.729. Кодеры с низкой шириной полосы частот - G.729 в 8 kbps и G.723 в 5.3/6.3 kbps - вполне подходят для использования в Интернет. В частности, G.723 является одним из нескольких стандартных кодеров для IP-телефонии, особенно после того, как Intel, Microsoft и Netscape объявили о поддержке этого кодера. Основной недостаток G.723 состоит в том, что он требует весьма больших ресурсов процессора. Intel, например, определяет 100 MHz Pentium-процессор как минимальный для использования в Интернет-телефонии.

Один из современных протоколов для IP-телефонии - это протокол SIP.

Протокол SIP родился в недрах IETF (Internet Engineering Task Force) -- организации, занимающейся утверждением стандартов интернета и вообще стандартов, имеющих отношение к протоколам TCP/IP. Здесь за основу были взяты протоколы, применяемые в самых популярных на сегодняшний день IP-сервисах, такие, как HTTP (Web) и SMTP (электронная почта). Идейно SIP основан на том же подходе, что HTTP: запрос -- ответ (request -- reply). Все сообщения SIP текстовые, и их можно читать глазами, а коды возврата -- такие же, как в HTTP, поэтому некоторые из них покажутся хорошо знакомыми не только сетевым администраторам, но и многим "продвинутым" пользователям интернета (404 -- абонент не найден, 200 -- OK).

Существенно, что SIP, хотя и может использоваться в IP-телефонии, не является протоколом для передачи голосовых данных -- он вообще не привязан к передаче данных какого-то определенного вида. Название SIP расшифровывается как Session Initiation Protocol -- протокол инициирования сеанса. Это означает, что SIP обеспечивает инициирование, контроль и ликвидацию сеансов обмена информацией, а в качестве самой передаваемой информации может выступать что угодно: и речь (как в случае IP-телефонии), и музыка, и видео, и, например, текст (протокол позволяет организовывать сеансы коллективной работы над документами, какие поддерживаются в MS Exchange или Lotus Notes).

Тип данных определяется отдельным протоколом SDP (Session Description Protocol -- протокол описания сеанса), который работает в паре с SIP и обладает замечательной способностью менять параметры сеанса по ходу обмена данными. Простейший пример: два собеседника разговаривают по IP-телефону, и один хочет показать другому фотографию -- SDP позволит сделать это в рамках того же SIP-сеанса. Более того, в принципе ничто не мешает перейти по ходу дела на другой терминал (например, если разговор происходит по мобильному телефону, вы можете перейти на компьютер или на телефон с дисплеем и там просмотреть фотографию).

Коммуникации реального времени

Очевидно, SIP существенно лучше, чем H.323, согласуется с пониманием IP-телефонии как массового глобального IP-сервиса, а ее несомненно следует рассматривать именно так. И поскольку SIP способен обслуживать не только телефонию, но и вообще любые коммуникации в реальном времени поверх протокола IP, ему, по-видимому, предстоит стать основой также для ряда других IP-сервисов, которые пока не существуют, но появятся в будущем.

Фактически ситуация сейчас очень похожа на возникшую шесть лет назад, когда огромное множество людей вдруг бросилось осваивать Web и заодно открыло для себя электронную почту, чаты и т. д., а рынок ответил на увеличение спроса бурным ростом. Правда, Всемирная Паутина никому особенно не мешала, так что реакция на нее была адекватной, а вокруг IP-телефонии поднялся шум, явно несоразмерный с ее достижениями (это вполне естественно, учитывая, что она -- прямой конкурент гигантской телефонной индустрии и ее развитие затрагивает интересы огромного количества людей и фирм). Но в целом сходство очень велико, и можно предполагать, что за IP-телефонией, как за Web, последует новая волна IP-сервисов. Общей чертой этих сервисов будет осуществление IP-коммуникаций в реальном времени.