Что такое голосовой шлюз (шлюз IP/ТФОП)?

Введение

IP-телефония - это общий термин, обозначающий передачу голоса и факса, а также связанные с этим сервисы, частично или полностью через пакетные сети на основе протокола IP (Internet Protocol - протокол межсетевого взаимодействия).

Термин IP-телефония эквивалентен термину VoIP (Voice over IP). Internet-телефония - более узкое понятие, когда в роли транспортной среды выступает сеть Internet.

IP-сети обладают целым рядом особенностей, которые значительно расширяют услуги телефонии:

• IP-сети устраняют физические границы, связанные с телефонией и ее особенностями. При сохранении всего спектра традиционных телефонных услуг появляются существенно новые возможности, характерные для сетевых сервисов ЛВС.
• IP-сети не зависят от транспортной среды, которую пользователи выбирают самостоятельно в зависимости от ее местонахождения и стоимости. IP можно передавать по ATM, Ethernet, Frame Relay, ISDN и даже по аналоговым линиям. Важнейшим вопросом является правильный выбор подключения, основанный на требованиях используемых приложений к полосе пропускания.
• IP-сети основаны на ряде универсальных глобальных стандартов. Благодаря этим стандартам стало возможным сопряжение оборудования различных фирм-изготовителей. В результате конкуренция производителей и провайдеров сетевых служб привела к снижению цен и расширению спектра услуг для конечного пользователя.
• Высокая надежность связи обусловленная высоким уровнем надежности и качества передачи информации по сетям LAN/WAN.
• Решения IP-телефонии существенно меньше, чем УАТС, зависят от физических ограничений оборудования - нет жесткого ограничения на количество одновременных соединений. Можно относительно легко нарастить систему до нескольких тысяч абонентов, устанавливая дополнительные телефоны и порты коммутаторов локальных сетей.

Основные понятия

Любая система IP-телефонии собрана из основных элементов как из кубиков конструктора. Существуют четыре сорта таких элементов, которые взаимодействуют между собой вполне определенным образом. Разработанная компанией Cisco Systems технология соединения этих кубиков в единое целое носит название архитектуры систем с интеграцией голоса, видео и данных (Cisco AVVID - Architecture for Voice, Video and Integrated Data)

Самую нижнюю ступень занимает аппаратура, с которой непосредственно взаимодействует человек. Интеллектуальные клиентские места с поддержкой протокола IP, в том числе цифровые IP телефоны Cisco, персональные компьютеры со специализированным програмным обеспечением для решения различных бизнес-задач, программные эмуляторы телефонов (например, Cisco IP SoftPhone), видеоклиенты и так далее. Они преобразуют голосовую, ауди и видео информацию в цифровую форму и наоборот, преобразуют цифровой сигнал в вид, удобный для человеческого восприятия.

Следующий слой занимают устройства, формирующие интеллектуальную сетевую инфраструктуру на базе протокола IP, Этот слой включает маршрутизаторы , коммутаторы , шлюзы и другое сетевое оборудование . IP инфраструктура является основой для дальнейшего внедрения пользовательских приложений и должна обеспечивать поддержку таких жизненно важных для сети сервисов, как безопасность, сетевое управление и механизмов гарантии качества сервиса (QoS, - Quality of Service).

Следующие два слоя как раз и делают IP-телефонию услугой для обычного человека, которому не обязательно знать как устроена вся эта техника.

Слой обработки вызовов образуют служебные серверные приложения, в том числе серверы Cisco CallManager, обеспечивающие управление корпоративной системой IP телефонии, корпоративная система директорий, видео серверы и т. д.

И, наконец, самый важный для клиента слой, слой приложений, состоит из современных пользовательских приложений, возникшие благодаря развитию интегрированных систем с поддержкой голоса, видео и данных, - например, систем унифицированной обработки сообщений (Unified Messaging) или интеллектуальные центры обработки вызовов. Внедрение подобных приложений позволяет обеспечить дополнительные возможности для пользователей или абонентов корпоративной телекоммуникационной сети, повысить удобство и эффективность использования системы.

Для создания комплексного и завершенного решения для IP-телефонии кроме IP-инфраструктуры потребуется три типа компонентов. Имеются в виду настольные телефоны, ПО менеджера телефонных вызовов CallManager и необязательный компонент - шлюз IP/ТФОП

Что такое IP- телефон?

Основным клиентским устройством в системах IP-телефонии является настольный IP-телефон, который существует в виде двух разных устройств: IP Ethernet-телефон, подключаемый прямо к порту коммутатора и телефонная трубка/телефон-наушники, подключаемая непосредственно к персональному компьютеру. IP Ethernet-телефон - это новое устройство, которое похоже на обычный телефон, подключаемый к УАТС, но, в отличие от него, подсоединяется к Ethernet-порту коммутатора. IP-телефон обеспечивает качество звука, сравнимое с обычным телефоном, а также имеет программируемый ускоренный набор номера и другие расширенные функции. Он может работать, как обычное IP-устройство, и иметь собственный IP-адрес. Поскольку IP-телефон полностью совместим со стандартом H.323, с его помощью можно связаться с любым другим H.323-совместимым устройством или ПО, например с Microsoft NetMeeting. Ниже приведены некоторые типичные характеристики IP-телефона:

• 10BaseT Ethernet;
• Программируемые кнопки для функций, ускоренного набора номера и индикатор состояния линий;
• IP-адрес и передача сигнализации (по TCP/IP) через CallManager;
• Встроенная аудиокомпрессия;
• Назначение IP-адреса и конфигурация через сеть или с клавиатуры;
• Администрирование или настройка функциональных кнопок через Web-браузер;
• Возможно встроенное шифрование голосового трафика для защиты от прослушивания;
• Взаимодействие ПК и приложения NetMeeting с помощью единственной кнопки; для поддержки таких функций, как совместное использование приложений, видео, chat и whiteboarding;
• Встроенный порт сетевого концентратора для каскадного подключения устройств Ethernet - телефонов и ПК;
• Разнообразные модели: спикерфон, дисплей, многокнопочные аппараты - Cisco поставляет 12- и 30-кнопочные модели IP-телефонов.

Кроме того, существует чисто программная версия телефона для ПК. ПО виртуального телефона может быть установлено на ПК или мобильный компьютер, оснащенный звуковой картой и микрофоном. Подобно IP-телефону Cisco, имеющему встроенный программный интерфейс Microsoft NetMeeting API, вызывающая сторона может устанавливать сессии NetMeeting нажатием единственной функциональной кнопки и использовать приложения для видео и функции whiteboarding.

Что такое CallManager ?

CallManager обеспечивает интеллектуальные сетевые функции, упрощающие использование IP-коммуникаций и обогащающие их новыми возможностями. ПО Cisco CallManager предназначено для бесшовной работы с существующими системами телефонии и способно обеспечить полную функциональность УАТС. CallManager может быть внедрен как в одном офисе, так и объединить множество территориально разнесенных филиалов. Полная независимость от типа коммутатора или сети позволяет сетевым администраторам создать действительно виртуальное кампусное окружение, используя обычный Web-браузер.

После установки на сервер ПО CallManager, IP-телефон или программно реализованный виртуальный телефон приобретает такие возможности, как удержание звонка (call hold), перевод звонка (call transfer), перенаправление звонка (call forward), перехват звонка (call park), идентификация вызывающего абонента (calling party identification) и индикация состояния нескольких линий (multiple line appearances). ПО CallManager в сочетании с более специализированными программными продуктами обеспечивает интеграцию с голосовой почтой, интерактивными системами речевой связи, составление отчетности о предоставленных телефонных услугах, биллинг.

Call Manager инициализирует вызов, передавая вызываемой стороне команду установить аудио-поток на основе протокола реального времени RTP для связи с другим устройством - телефоном или шлюзом. Как только аудиопоток между двумя абонентскими устройствами установлен, CallManager заканчивает свою работу и до получения нового вызова, перевода вызова или разъединения абонентов не участвует в коммуникациях. Call Manager управляет вызовами так, чтобы обеспечить наибольшую для данной полосы пропускания производительность и максимально высокое качество передачи аудиоинформации. CallManager обеспечивает стандартный сервис каталогов, который позволяет сетевым приложениям получать доступ к каталогу телефонных номеров компании. Управление каталогом, включая диагностику и обслуживание, осуществляется через Web-браузер, в том числе и удаленно - из любой точки земного шара. Использование Web-браузера предоставляет администратору интуитивно-понятный интерфейс управления, а также позволяет пользователям с разрешения администратора получить доступ к конфигурационным параметрам своего телефона. Таким образом, функции Call Manager по обработке вызовов обеспечивают реальное бизнес-качество передачи голосового трафика.

Что такое голосовой шлюз (шлюз IP/ТФОП)?

Шлюз позволяет системам IP-телефонии связываться с ТФОП или УАТС. Другими словами, шлюз переводит голос из среды пакетной IP-коммутации в среду коммутируемых телефонных цепей (ТФОП). Имеется два типа шлюзов - цифровой и аналоговый.

Цифровой шлюз поддерживает интерфейс ISDN PRI (primary rate interface) на скорости канала Т1. Каждый интерфейсный модуль поддерживает до 24 каналов с подавлением эха на линии и функцией "tone plant voice adaptation" - адаптации голоса для его передачи из пакетных сетей в сеть обычной телефонии. Цифровой шлюз доступа принимает и пересылает телефонные вызовы и факсы в обычную телефонную сеть абсолютно прозрачно для пользователя.

Аналоговый шлюз позволяет подключать сеть к ТФОП (или УАТС) по традиционным телефонным линиям. В качестве альтернативы можно подключить обычные аналоговые телефоны и факсимильные аппараты к шлюзу Cisco Access Analog Gateway. Шлюз имеет стандартные разъемы для подключения устройств аналоговой телефонии или для подключения к сети Ethernet.

Наличие шлюзов в системе IP-телефонии чрезвычайно важно для постепенного ее внедрения, что позволяет большую гибкость при создании системы современной корпоративной телефонной связи.