Povolené na ochranu.
"___"____________________ 2007
Vedúci oddelenia IS
Doktor technických vied, prof.
Petrova I.Yu.
D diplomový projekt
Textová dokumentácia DP 230201.007.2007
Astrachaň - 2007
FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE VZDELÁVANIE
Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania
"Astrachánska štátna univerzita"
Fakulta matematiky a informačných technológií
Špecialita "Informačné systémy a technológie"
oddelenie "Informačné systémy"
Súhlasím
Vedúci oddelenia __________________
"____" ____________________20__
podľa absolventského projektu študenta
Kutepov Peter Viktorovič
1. Téma projektu Organizácia siete na prenos hlasu IP protokol založený na distribuovanej lokálnej sieti ASU
schválené uznesením univerzity zo dňa „___“ ____________2006. Nie. ___________
2. Dátum vystavenia zadania diplomového projektu"_____"_________________20__
3. Počiatočné údaje pre projekt.
Všeobecný prístup k budovaniu IP siete na prenos telefónnej prevádzky cez distribuovanú sieť ASU. Mechanizmy riadenia a riešenia problémov hlasu cez IP. Zabezpečenie kvality IP reči. Správa šírky pásma. Konfigurácia sieťových zariadení. Vytvorenie schémy IP siete na prenos hlasu.
4. Funkcie implementované systémom:
· funkcie súvisiace s protokolmi prenosu údajov;
· Predmetný prieskum
· Konštatovanie problému generovania prvotných dát s následnou implementáciou IP technológie.
· Vypracovanie pracovného projektu - nastavenie sieťového zariadenia, odladenie, testovanie, vytvorenie dokumentácie na použitie
· Výpočet ekonomickej a sociálnej efektívnosti z implementácie vyvinutého subsystému
· Stanovenie ergonomických podmienok pre pracovisko zamestnanca výchovného útvaru
6. Zoznam grafického materiálu
Štruktúra siete IP ASU
1) Schéma pripojenia k podnikovej sieti
2) Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU
3) Štruktúra telefónnej siete ASU
5) Schéma integrácie s podnikovou štruktúrou a súčasným telefónnym systémom
6) Štruktúra siete ASU s technológiou IP telefónie
7) Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU s technológiou IP telefónie
Dozorca ________________________________________
Úloha bola prijatá na vykonanie ___________________________________________
KALENDÁRNY PLÁN
Názov etáp absolventský projekt |
Čas dokončenia fázy projektu | Značka dokončenia, podpis manažéra |
| 1 | Odovzdanie návrhu zadania diplomového projektu | do 01.10.2006 |
| 2 | Koordinácia zadania diplomového projektu s vedúcim práce a vedúcim katedry | do 11.10.2006 |
| 3 | Úvod. Prieskum predmetu a príprava 1. kapitoly diplomového projektu (10%) | do 01.12.2006 |
| 4 | Technický projekt. Kapitola 2. Podrobný popis funkcií navrhnutého systému (25%) |
do 1.10.2007 |
| 5 | Správa o predmaturitnej praxi s ukážkou práce vytvoreného softvérového produktu (60%) | do 04.07.2007 |
| 6 | Kapitola 3. Vypracovanie podrobného návrhu (80 %) | do 28.4.2007 |
| 7 | Kapitola 4. Výpočet ekonomického a sociálneho efektu (90 %) | do 12.05.2007 |
| 8 | Kapitola 5. Zabezpečenie ergonómie pracoviska (100 %) | do 25. mája 2007 |
| 9 | Vypracovanie vysvetľujúcej poznámky | do 25. mája 2007 |
| 10 | Príprava prezentačného videa | do 25. mája 2007 |
| 11 | Predbežná obhajoba diplomového projektu | do 30. mája 2007 |
Študent ____________________________________________
Dozorca __________________________________________
PROJEKTOVÍ KONZULTANTI
Dozorca __________________________
(podpis)
Úloha bola prijatá na vykonanie __________________________
(podpis)
1 ABSTRAKT
Lokálna sieť, telefonovanie, digitálna automatická telefónna ústredňa, router Cisco 3845, IP telefón, prenos hlasu, komunikácia na diaľku.
Vysvetlivka je uvedená na 92 stranách a obsahuje 7 tabuliek a 30 diagramov a obrázkov. Bolo použitých 28 literárnych zdrojov.
Predmetom práce je Astarakhanská štátna univerzita.
Cieľ projektu – znížiť náklady na medzimestské a medzinárodné hovory pomocou technológie IP telefónie, založenej na lokálnej počítačovej sieti Astrachánskej štátnej univerzity.
Tento projekt je určený pre:
Astrakhan State University má dobre organizovanú IP sieť. Je postavený pomocou smerovača Cisco 3845 a prepínačov Cisco Systems Catalyst série 2950. Použitie tohto zariadenia umožňuje organizovať sieť prenosu hlasových a faxových dát pomocou protokolu IP.
Bola vypočítaná ekonomická efektívnosť realizácie projektu a boli vypočítané tieto ukazovatele:
· Kapitálové výdavky - 101160 trieť
· Odpisy - 860 trieť
· Ukladanie - 34879 trieť
· Návratnosť projektu - 4 mesiace
|
Je vypracovaná bloková schéma implementácie IP telefónie v sieti ASU, je vypracovaná schéma prepojenia digitálnej PBX TOS 120 s routerom Cisco 3845, vybrané zariadenia na realizáciu projektu a IP telefónia. bol vybratý poskytovateľ služieb.
Úvod. 9
1. Popis predmetnej oblasti.. 10
1.1. Základné pojmy IP telefónie a typy štruktúry sietí IP telefónie. 10
1.2. Štruktúra siete ASU.. 14
1.3. Riešenia Cisco Systems pre IP telefóniu. 15
1.4. Smerovače Cisco Systems. 16
1.5. Prepínač Catalyst 2950 Series 18
1.6. IP telefón. 18
1.7. Funkcie IP telefónov. 19
1.8. Nastavenie siete VPN. 20
1.9. Metódy a prostriedky ochrany informácií. 21
2. Technické prevedenie. 23
2.1. Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU.. 23
2.2. Štruktúra telefónnej siete ASU.. 23
2.3. Popis organizácie siete IP telefónie. 26
2.4. Parametre kvality komunikácie. 27
3. Pracovný návrh. 29
3.1. Prieskum trhu IP telefónie. 29
3.2. Spoločnosti prezentujúce riešenia IP telefónie. 31
3.3. Vyhľadajte optimálneho poskytovateľa IP podľa svojich požiadaviek. 36
3.4. Cisco Call Manager 40
3.5. Modul Cisco Unity Express. 41
3.6. Modul Cisco Systems VWIC-2MFT-E1 pre 60 hlasových kanálov. 42
3.7. Pripojenie digitálnej pobočkovej ústredne ASU k smerovaču Cisco 3845 43
3.9. Konfigurácia aplikácie Cisco CallManager 46
3.10. Typy pripojení pri používaní IP telefónie. 48
3.11. Výber operátorov IP telefónie. 49
3.12. Princípy fungovania siete SIPNET. 51
3.13. Konfigurácia smerovania SIPNET. 52
3.14. protokol SIP. Všeobecné informácie. 53
3.15. Princípy protokolu SIP. 55
3.16. Integrácia SIP s IP sieťami. 56
3.17. Ako funguje VPN... 59
4. Ekonomický a sociálny efekt z realizácie projektu 61
4.1. Štúdia realizovateľnosti projektu. 61
4.2. Úspora na medzimestských a medzinárodných hovoroch. 61
4.3. Zrýchlená návratnosť kapitálových výdavkov. 62
4.4. Výpočet bežných nákladov. 64
4.5. Odpisy. 65
4.6. Výpočet finančných výsledkov projektu. 65
4.7. Závery... 66
5. Zabezpečenie ergonómie pracoviska... 68
5.1. Analýza pracovných podmienok pri prevádzke zariadení IP telefónie. 69
5.2. Zabezpečenie optimálnych mikroklimatických parametrov. 71
5.3. Opatrenia na zníženie hluku. 72
5.4. Zníženie namáhania očí. 72
5.5. Všeobecné požiadavky na organizáciu pracovného režimu pri práci s počítačom... 74
5.6. Zníženie statickej fyzickej aktivity. 75
5.7. Opatrenia na zníženie elektromagnetického žiarenia. 77
5.8. Požiadavky na elektrickú bezpečnosť a požiarnu bezpečnosť. 78
Záver. 80
Literatúra.. 82
Príloha 1. Volacie tarify v sieti SIPNET a spotreba prevádzky na jeden hovor cez IP 84
Príloha 2. Nastavenia konfigurácie CATS TOS 120. 86
Príloha 3. Schéma sieťového vybavenia budov ASU.. 89
Príloha 4. Nastavenie Cisco 3845 pre IP telefóniu. 90
Príloha 5. Materiál na elektronických médiách. 902
IP protokol sa stal celosvetovým štandardom pre prenos dát a je bežnou platformou na prenos hlasu, videa a iných informácií. Najväčšie svetové telekomunikačné spoločnosti investujú do rozvoja vlastných IP sietí a do migrácie existujúcich hlasových sietí na IP.
Bežné telefónne hovory si vyžadujú rozsiahlu komunikačnú sieť telefónnych ústrední prepojených pevnými telefónnymi linkami. Vysoké náklady telefónnej spoločnosti majú za následok drahé medzimestské hovory.
V dôsledku zvýšenia poplatkov za používanie telefónnej siete sa IP telefónia stáva relevantnejšou a výnosnejšou možnosťou na prenos hlasových a faxových dát.
Na Astrachánskej štátnej univerzite je dobre organizovaná IP sieť, ktorá poskytuje základ pre organizáciu prenosu hlasových a faxových dát cez IP protokol.
Cieľom projektu je znížiť náklady na medzimestské a medzinárodné hovory pomocou technológie IP telefónie, založenej na lokálnej počítačovej sieti Astrachánskej štátnej univerzity.
Tento projekt je určený pre:
· zníženie nákladov na komunikačné služby
· zlepšenie kvality telefonickej komunikácie.
Prenos hlasu cez IP protokol zníži náklady na komunikačné služby, využije lokálnu počítačovú sieť ASU na poskytovanie telefónnej komunikácie a prístupu na internet a zlepší kvalitu telefonickej komunikácie.
Na Astrachánskej štátnej univerzite existuje IP sieť (obr. 1.5.). Je postavený pomocou smerovača Cisco 3845 SeriesIntegratedServicesRouters a prepínačov CiscoSystems Catalyst série 2950. Použitie tohto zariadenia umožňuje organizovať sieť prenosu hlasových a faxových dát pomocou protokolu IP. Sieť ASU je postavená na zariadeniach CiscoSystems, kvôli kompatibilite zariadení je vhodné použiť zariadenia od tejto konkrétnej spoločnosti.
Obr.1.5. Štruktúra siete IP ASU
Hlasové brány poskytujú pripojenie podnikových IP telefónnych systémov k podnikovým PBX a verejnej telefónnej sieti, ako aj možnosť pripojenia analógových telefónov a faxov. Cisco vyrába širokú škálu hlasových brán – od vysoko špecializovaných vstupných brán až po univerzálne nosné brány s bohatými funkciami. Najdôležitejším kritériom pri výbere hlasovej brány je počet a typy podporovaných hlasových rozhraní, ako aj podporované signalizačné protokoly VoIP. Okrem toho je potrebné pri výbere hlasovej brány brať do úvahy aj ďalšie požiadavky na funkčnosť špecifické pre vaše sieťové riešenie.
Výhody, vlastnosti a podporované funkcie:
· Riešenia sú založené na jedinom rade smerovačov Cisco a nevyžadujú ďalší hardvér
· Modulárna, stohovateľná architektúra
V súlade s H.323
· Vysoký výkon založený na použití DSP (Digital Signal Processors)
· Potlačenie pauzy
Simulácia šumu linky
· Pokročilá správa interného číslovacieho plánu a mapovanie IP adries na tento plán
podpora DTMF
· Podpora protokolu T.30. (faxový prenos)
· Vyhradená telefónna linka (end-to-end pripojenie)
· Podpora skupín vytáčania
Smerovače Cisco Integrated Services Routers sa dodávajú so vstavanými hardvérovými a softvérovými modulmi na zabezpečenie siete a poskytujú koncovým zákazníkom jediné riešenie, ktoré kombinuje podporu pre bezpečnostné funkcie a moderné podnikové aplikácie. Takéto riešenia umožňujú rýchlu implementáciu nových sieťových systémov so širokou škálou podporovaných funkcií, ako aj modernizáciu existujúcich systémov. Rad smerovačov Cisco 3800 kombinuje zabezpečenie, smerovanie a ďalšie sieťové služby, ktoré vám pomôžu vyťažiť maximum z dostupnej fyzickej šírky pásma.
Smerovače Cisco poskytujú spoľahlivé a prispôsobiteľné sieťové riešenia pre vzdialené kancelárie a malé organizácie a podniky vďaka vstavanej VPN, firewallu, IPS (Intrusion Prevention System), ako aj funkciám akcelerácie VPN a IDS (Intrusion Detection System) založeným na Cisco. operačný systém IOS.
Integrované funkcie na spracovanie hlasovej prevádzky
Rad smerovačov Cisco 3800 poskytuje základ pre vysokovýkonné riešenia na spracovanie paketov a hlasové riešenia. Pomocou týchto zariadení majú koncoví používatelia (vzdialené kancelárie, komerčné organizácie a malé podniky) možnosť využívať širokú škálu funkcií na spracovanie a prenos hlasovej prevádzky, zabudovaných priamo v prístupových smerovačoch.
Router Cisco 3845 (obr. 1.6.) umožňuje maximalizovať náklady spojené s vytváraním takýchto riešení, čím sa eliminuje potreba drahého zariadenia a softvéru, ktorý implementuje podobný súbor funkcií. Architektúra týchto zariadení zároveň umožňuje ich využitie nielen na riešenie dnešných problémov a úloh, ale aj na zavádzanie nových technológií a aplikácií v budúcnosti.
Ryža. 1.6. Smerovač Cisco 3845
Smerovač Cisco 3845 je navrhnutý špeciálne tak, aby poskytoval výkon, dostupnosť a odolnosť potrebnú na škálovanie, zabezpečenie a zabezpečenie sieťových systémov, ktoré podporujú IP telefóniu, video, sieťovú analýzu a webové aplikácie. Tento smerovač poskytuje viacero vrstiev zabezpečenia pre rôzne typy sieťovej prevádzky pri rýchlostiach blízkych maximálnym možnostiam káblových systémov.
Ryža. 1.7. Prepínač Catalyst série 2950
Catalyst 2950 je rad inteligentných prepínačov od Cisco Systems (obr. 1.7.), s podporou Fast Ethernet pevnej konfigurácie, ktoré je možné stohovať rýchlosťou Fast Ethernet a Gigabit Ethernet. Prepínače majú pokročilé možnosti na poskytovanie danej kvality služieb. Kombinácia prepínača Catalyst 2950 s prepínačom Catalyst 3845 umožňuje smerovanie IP z okraja siete na chrbticu. Prepínače sú riadené systémom Cisco IOS a webovým Cisco Cluster Management Suite (CMS), ktorý umožňuje správcovi súčasne konfigurovať a odstraňovať problémy s viacerými prepínačmi Catalyst pomocou štandardného webového prehliadača. Prepínače Catalyst 2950, ktoré obsahujú porty 10/100/1000 BaseT, poskytujú gigabitové rýchlosti cez meď a sú ideálne na migráciu z Fast Ethernet na Gigabit Ethernet. Porty Gigabit Ethernet na týchto prepínačoch podporujú celý rad prevodníkov rozhrania Gigabit, vrátane modelov Cisco GigaStack, 1000BaseT, 1000BaseSX, 1000BaseLX/LH a 1000BaseZX. Všetky porty sú schopné automaticky zisťovať prenosovú rýchlosť a duplexný režim, čo umožňuje optimalizovať využitie zdrojov šírky pásma. Podporovaný je aj štandard IEEE 802.1q.
Cisco vyrába širokú škálu telefónov – od základných modelov digitálnych IP telefónov až po modely určené pre manažérov, ako aj pre účastníkov obsluhujúcich veľké toky hovorov (obr. 1.8.).
Ryža. 1.8. Telefóny Cisco IP: Modely 7920, 7905G, 7912G, 7940G, 7960G s rozširujúcim modulom 7914, 7970G a bezdrôtovým IP telefónom Cisco 7920
IP telefóny Cisco Systems sú štandardné telekomunikačné zariadenia, ktoré predstavujú novú generáciu terminálov využívajúcich hlas cez IP.
IP telefóny Cisco sú navrhnuté tak, aby vyhovovali rastúcim možnostiam systému. Nové funkcie pribudnú až zmenou softvéru vo flash pamäti
· Používateľ si môže zobraziť zmeškané hovory, odchádzajúce hovory, ktoré uskutočnil, a prijaté hovory.
· Používateľ môže nakonfigurovať zoznam rýchlej voľby pre často používané čísla.
· Používateľ si môže nastaviť individuálne nastavenia ako typ zvonenia a kontrast displeja.
Príklady funkcií pri práci s hovormi:
· Znova vytočte číslo.
Identifikácia volajúceho (CLID)
· Čakajúci hovor
· Podržanie hovoru
· Tripartitná konferencia
Funkcie siete:
· Podporuje protokoly kompresie zvuku G.711a, G.711u, G.729ab
· Ethernetové pripojenie 10BASE-T cez konektor RJ-45
· Možnosť konfigurácie telefónu pomocou servera Trivial File Transfer Protocol (TFTP).
· Získanie sieťových parametrov pomocou protokolu DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
Náklady na internetovú prevádzku každým dňom klesajú, už nemá zmysel využívať drahé špecializované komunikačné kanály, vďaka ktorým sú spoločnosti závislé od jedného operátora.
Technológia VPN vytvára virtuálne komunikačné kanály cez verejné siete, takzvané „tunely VPN“. Premávka prechádzajúca tunelmi spájajúcimi vzdialené kancelárie je šifrovaná. Útočník, ktorý zachytí zašifrované informácie, ich nebude môcť zobraziť, pretože nemá dešifrovací kľúč.
Pre používateľov sú tunely VPN úplne transparentné. Napríklad zamestnanec zastúpenia v Petrohrade získa prístup k údajom umiestneným v Moskve rovnako jednoducho ako k údajom vo svojej kancelárii.
Časté a zdĺhavé hovory medzi centrálou a zastúpeniami vedú k veľkým a neoptimalizovaným nákladom na komunikáciu na veľké vzdialenosti.
Technológia Voice-over-IP (VoIP) vám umožňuje prenášať hlasovú prevádzku cez internetové siete a obísť tak drahých tradičných operátorov. CISCO brány s podporou hlasu vám umožňujú vkladať hlasové pakety z kancelárskych pobočkových ústrední do všeobecnej IP prevádzky prenášanej medzi kanceláriami spoločnosti.
Pomocou technológie VPN môžete pripojiť všetky vzdialené kancelárie spoločnosti do jedinej lokálnej siete, ktorá poskytuje jednoduchý spôsob prístupu k údajom v kombinácii so zabezpečením.
Okrem zlacnenia medzimestských hovorov sa zavádza aj krátke vytáčanie čísel. Všetky vzdialené pobočky spoločnosti zapadajú do všeobecnej podnikovej telefónnej siete.
V plne konvergovanom riešení využívajúcom hlasové brány CISCO v spojení s kancelárskymi PBX je možné telefonovať pomocou VoIP nielen medzi kanceláriami, ale aj medzi telefónnymi sieťami týchto miest.
Pri vytváraní systému informačnej bezpečnosti (ISS) je potrebné brať do úvahy, že nie je možné chrániť sa pred všetkými útokmi, keďže implementácia takéhoto systému môže byť nekonečne drahá. Preto je potrebné jasné pochopenie toho, ktoré útoky pravdepodobne nastanú. Na základe týchto informácií je zostavený zoznam aktuálnych hrozieb, ktorých riziko nemôže existovať. Aj keď táto predstava, daná odborným posudkom, je často dosť subjektívna a môže byť mylná.
Na základe zoznamu aktuálnych hrozieb je možné vytvoriť súbor protiopatrení. Môže obsahovať zoznamy metód, prostriedkov a metód boja proti hrozbám. To všetko spolu tvorí politiku informačnej bezpečnosti. Bezpečnostná politika je základným dokumentom upravujúcim prácu ISS. Bezpečnostná politika môže obsahovať informácie o aktuálnych hrozbách a požiadavkách na nástroje informačnej bezpečnosti. Môže sa týkať aj administratívnych postupov. Príkladom politiky informačnej bezpečnosti môže byť Doktrína informačnej bezpečnosti Ruskej federácie.
Treba si uvedomiť, že budovanie systému informačnej bezpečnosti musí začať zabezpečením fyzickej bezpečnosti. Výpadky vo fyzickej bezpečnosti robia vyššiu úroveň ochrany bezvýznamnou. Napríklad útočníkovi sa po získaní fyzického prístupu ku ktorejkoľvek zložke systému informačnej bezpečnosti s najväčšou pravdepodobnosťou podarí vykonať úspešný útok.
Šifrovanie je matematický postup na konverziu otvoreného textu na súkromný text. Môže sa použiť na zabezpečenie dôvernosti prenášaných a uložených informácií. Existuje mnoho šifrovacích algoritmov (DES, IDEA, GOST atď.).
Elektronický digitálny podpis (EDS), digitálne podpisy. Používa sa na overenie príjemcov a odosielateľov správ. Sú postavené na základe schém verejného kľúča. Okrem toho možno použiť schémy potvrdenia. Takže napríklad ako odpoveď na odoslanú správu sa odosielateľovi vráti správa, že správa bola prijatá.
Redundancia, duplicita. Útoky typu Denial of Service sú jedným z najbežnejších typov útokov na informačný systém. Okrem toho môže byť systém deaktivovaný buď úmyselne, alebo v dôsledku niektorých nepredvídateľných situácií, či už ide o výpadok prúdu alebo nehodu. Aby sa tomu zabránilo, je možné použiť redundanciu zariadenia, ktorá vám umožní dynamicky prejsť z neúspešného komponentu na duplikát pri zachovaní funkčnej záťaže.
IP sieť pokrýva všetky poschodia hlavnej budovy ASU (obr. 2.1.), vďaka čomu je možné inštalovať IP telefóny na ktoromkoľvek oddelení univerzity alebo využívať počítače na konverzáciu cez lokálnu sieť pomocou IP protokolu.
Ryža. 2.1. Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU.
IP telefóny sú pripojené priamo na porty spínacích zariadení lokálnej počítačovej siete ASU. Podrobná schéma sieťového vybavenia budov ASU je v prílohe 3.
V budove hlavnej budovy ASU bola inštalovaná digitálna telefónna ústredňa TOS-120 pre 180 účastníkov (obr. 2.2.) s mestským číslovaním združujúcim tri budovy (hlavná budova, internát č. 1 a internát č. 3), do dátum Je pripojených 106 odberateľov. (Tabuľka 2.1.)
Ryža. 2.2. Štruktúra telefónnej siete ASU
Účel: mestský terminál, podporno-tranzitná automatická telefónna ústredňa
Charakteristika:
· kvalita digitálnej komunikácie
· výrazné zníženie prevádzkových nákladov vďaka: - organizácii jedného centralizovaného dispečingu (rozhranie modulov PBX a vzdialených jednotiek je realizované cez digitálne rozhranie E1 so sieťovým protokolom TOS); - jednoduchosť konfigurácie, rekonfigurácie, údržby a opravy; - 24/7 bezobslužná prevádzka
· vysoká „možnosť prežitia“ vďaka modulárnej štruktúre telefónnej ústredne: porucha jedného modulu má len obmedzený dopad na celý systém, pretože v každom module je prítomný vlastný spínací automat s pracovnými, testovacími a servisnými programami
· na vybudovanie telefónnej ústredne ľubovoľnej konfigurácie sa používajú 2 typy buniek
· predplatiteľská súprava pre 10 AL, násobok rozšírenia 10
· prítomnosť priamych, vzdialených a tranzitných účastníkov
· prítomnosť 4 tokov E1 na prepínanie účastníckych liniek a 4 tokov E1 na prepínanie externých kanálov v každom základnom module
· celý rad služieb pre účastníkov rôznych typov ústrední
· bezplatný prenos nových verzií softvéru
Charakteristické rysy:
· priame prepojenie (bez konverzie) existujúcich telefónnych ústrední s rôznymi typmi signalizácie (OKS č. 7, EDSS1, 2ВСК, 1ВСК);
· maximálne využitie existujúcich zariadení s rôznymi kódmi liniek (NRZ, AMI, HDB-3);
Tabuľka 2.1.
Parametre stanice TOS 120
| Charakteristický | Význam |
| 1. Maximálna účastnícka kapacita, AL | 10 000 |
| 2. Maximálna lineárna kapacita, SL | Neobmedzené | 0.25 | 0.9 |
| 5. Vykonávanie hovorov v CHNN | 120 000 |
| 6. Alarm | OKS č.7, EDSS1, 2VSK, 1VSK |
| 7. Typ ovládania | Softvér, Intel 80C186 |
| 8. Merná spotreba energie, W/izb | 0.7 |
| 9. Špecifický objem zariadenia, dm.cub./izb | 0.2 |
| 10. Rozsah pôsobnosti | Najvyšší soviet Ruskej federácie |
| 11. Krok prírastku, AL | 10 |
| 12. Programovací jazyk | C++, ASM |
| 13. Funkcia časového účtovania spojení | Podporované |
| 14. Funkcia SORM | Podporované |
| 15. Doplnkové druhy služieb | Podporované |
| 16. MTBF, hod | 10 000 |
| 17. Rozmery modulu, mm | 482 x 266 x 185 |
| 18. Rozsah prevádzkových teplôt, 0 C | od +5 do +40 |
V budove prírodného ústavu je inštalovaná mini automatická telefónna ústredňa LG GHX-46, ktorá má 26 interných účastníkov a prístup do mesta prostredníctvom 6 telefónnych liniek poskytovaných pobočkou OJSC South Telecom Svyazinform. V budove Fakulty cudzích jazykov je inštalovaná mini PBX Siemens HiPath 3550, ktorá má 17 interných účastníkov a prístup do mesta prostredníctvom 4 telefónnych liniek poskytovaných pobočkou OJSC South Telecom Svyazinform. Pre zachovanie funkčnosti telefónnej siete ASU je potrebný monitoring a údržba telefónnych ústrední a ich účastníkov. Do budúcnosti je zrejmý rast počtu účastníkov telefónnej siete ASU, preto sa plánuje vzájomné prepojenie telefónnych ústrední na základe existujúcej lokálnej počítačovej siete a zavedenie IP telefónie. Konfiguračné nastavenia TsATS TOS 120 sú uvedené v prílohe 2.
Čas oneskorenia signálu reči (čas, ktorý trvá, kým signál od jedného účastníka dosiahne druhého).
· Kvalita signálu reči.
· Počet elektronických balíkov, ktoré sa nedostali k príjemcovi.
Jedným z najdôležitejších faktorov kvality komunikácie je latencia rečového signálu. Typicky sa tento čas pohybuje od 150 do 700 ms. Tento čas je potrebný na to, aby sa hlasový signál od prvého účastníka dostal ku konkrétnej bráne cez bežnú telefónnu linku, bol zakódovaný z analógového na digitálny a potom vo forme elektronických paketov dosiahol bránu najbližšie k prijímajúcemu účastníkovi, dekódovaný z digitálneho na bežný hlas (analógový ) a cez telefónnu linku sa dostali k požadovanému účastníkovi.
Čas oneskorenia je dôležitý parameter pre telefonický rozhovor v reálnom čase, pretože... Pre tých druhých je veľmi dôležitá dynamika procesu. Tento problém je typický nielen pre internetovú telefóniu, ale aj pre IP telefóniu, aj keď v oveľa menšej miere. Ak sú oneskorenia menšie ako 250 ms, budú prakticky nepostrehnuteľné a môžeme predpokladať, že spojenie je veľmi kvalitné. S touto kvalitou komunikácie je možné uskutočniť dôležité obchodné rokovania. Ak oneskorenia dosiahnu 400 ms, spojenie je počas komunikácie dostatočne kvalitné, rečový signál je mierne oneskorený. V rovnakom prípade, ak je oneskorenie 700 ms alebo viac, kvalitu komunikácie možno považovať za nízku, ale celkom prijateľnú.
Siete IP telefónie už aktívne využívajú jednotlivci aj celé firmy. Je to pochopiteľné, pretože integrácia hlasu a dát umožňuje vytvoriť jednotnú komunikačnú sieť, ktorú môže udržiavať jeden správca. A ak si uvedomíte, že internetová telefónia výrazne znižuje náklady na medzimestské a medzinárodné hovory, potom je okamžite jasné, prečo trh IP telefónie neustále rastie. Podľa prognóz západných spoločností (Frost & Sullivan, Killen & Associates, IDC) sa objem trhu zvýši v priemere o 130 – 140 % ročne. Podiel konverzácií cez IP siete sa tiež zvýši v porovnaní s tradičnou telefóniou: ak v roku 1998 prevádzka cez IP siete tvorila 1 % z celkového objemu komunikačných služieb, potom sa v roku 2007 očakáva nárast prevádzky IP telefónie na 58 %, najmä počet medzimestských hovorov zvýši vzdialenosti (asi 70 % medzimestskej a medzinárodnej dopravy).
Záujem o túto technológiu nám umožnil rozšíriť oblasti použitia IP telefónie. V súčasnosti je možné pomocou multiservisných sietí, cez ktoré sa prenášajú dátové toky, digitalizovaný hlas a video, vytvárať početné doplnkové služby, ako napríklad Call Centrá (Call Centrá).
Call centrum je softvérový a hardvérový komplex, ktorý umožňuje automatizovaný príjem a spracovanie veľkého počtu súčasných telefónnych hovorov, ako aj hromadné odchádzajúce hovory. Centrálne komunikačné centrum (alebo call centrum) je postavené na báze technológií integrácie počítačovej telefónie (Computer-Telephony Integration - CTI). Call centrum integruje všetky informačné a komunikačné zdroje dostupné v podniku: databázy, počítačové a sieťové vybavenie, telefónne subsystémy atď. Hlavnou oblasťou použitia call centier je organizácia a automatizácia práce podnikových servisných oddelení.
Vidíme teda, že trh pre IP telefóniu a súvisiace technológie sa rýchlo rozvíja. Aby sme pochopili, čo predstavujú konkurenčné spoločnosti na tomto trhu a aké sú rozdiely medzi rôznymi produktmi a riešeniami, musíme určiť, aké sú hlavné časti architektúry siete IP telefónie.
Hlavným prvkom siete je brána, napojená na globálnu IP sieť aj verejnú telefónnu sieť, ktorá užívateľovi poskytuje prístup k akémukoľvek osobnému počítaču a akémukoľvek telefónu. Funkcie brány zahŕňajú:
· Zabezpečenie interakcie medzi koncovými užívateľmi
· Kompresia, obnova, kódovanie digitálnych informačných tokov
Ako viete, kvalita konverzácie pomocou IP telefónie je určená preťažením siete. V dôsledku nízkej šírky pásma sa môžu vyskytnúť oneskorenia, skreslenia atď., keď účastníci hovoria. Na zabezpečenie prijateľnej kvality komunikácie by sa brána IP telefónie mala posudzovať podľa nasledujúcich parametrov:
· Výkon
· Kvalita a rýchlosť kompresie/obnovy
· Možnosť obnovenia stratených balíkov
Brány od rôznych výrobcov sa líšia spôsobom pripojenia k telefónnej sieti, kapacitou, hardvérovou platformou, rozhraním, možnosťami správy a ďalšími charakteristikami.
Súčasťou IP siete je aj GateKeeper. Toto je prídavné zariadenie pripojené iba k sieti IP a vykonáva nasledujúce funkcie:
· Smerovanie hovorov medzi bránami
Fakturácia, ktorá interaguje s inými aplikáciami na základe štandardných rozhraní.
Funkcie dispečera možno prirovnať k práci smerovačov v lokálnych sieťach. Treba poznamenať, že táto podobnosť zostáva pri zvažovaní technickej implementácie dispečera: môže pôsobiť ako samostatné zariadenie alebo ako súčasť brány.
Ďalšou povinnou súčasťou architektúry IP siete je samozrejme účastnícky uzol, ktorý môže byť implementovaný nielen hardvérovo, ale aj softvérovo.
Sieť IP telefónie teda pozostáva z troch hlavných častí: brány, dispečera a miesta účastníka. Všetky tieto časti musia byť prítomné v každom z riešení od rôznych výrobných spoločností. Preto by výber optimálneho riešenia pre potreby konkrétnej organizácie mal vychádzať práve z doplnkových funkcií a služieb dodávaných s hlavným produktom.
V súčasnosti existujú dva protichodné prístupy k implementácii systémov IP telefónie. Jedným z nich (revolučným, ako sa to bežne nazýva) je, že je potrebné opustiť tradičnú telefónnu sieť a používať iba lokálnu sieť, ktorá prostredníctvom svojich kanálov zabezpečí prenos hlasu medzi účastníkmi. Druhý prístup (evolučný) naopak zahŕňa zachovanie existujúcej štruktúry a súčasné doplnenie nových zariadení na rozšírenie funkcionality telekomunikačného systému. V každom konkrétnom prípade by sa mali analyzovať vonkajšie podmienky, ako aj požiadavky na komplex zariadení, aby sa zabezpečila voľba správnej stratégie pri implementácii systémov IP telefónie.
Podľa môjho názoru na trhu s produktmi IP telefónie podnikového rozsahu existuje niekoľko popredných spoločností, ktoré spoločne poskytujú riešenia, ktoré uspokoja takmer všetok dopyt na tomto trhu.
Avaya ponúka na trhu riešenia založené na telekomunikačnom serveri Definity. Tieto riešenia sú univerzálne a sú vhodné nielen pre spoločnosti vytvárajúce firemnú telefónnu sieť od základov, ale aj pre tie, ktoré už majú vlastnú infraštruktúru. Okrem toho riešenia založené na Definity umožňujú použitie rôznych zariadení (aj od rôznych výrobcov) na úplnú integráciu telefonovania a prenosu dát. To je dosiahnuté použitím protokolu H.323, na ktorom sú založené riešenia Avaya.
Riešenia IP telefónie založené na telekomunikačnom serveri Definity možno rozdeliť do dvoch oblastí:
Definity Trunk (používa sa na budovanie súkromných telefónnych sietí založených na dátovej sieti a štandarde H.323)
Definity IP Subscriber (používa sa na prenos hlasu cez IP sieť z účastníckeho terminálu do stanice).
Riešenia IP telefónie od Avaya podporujú predplatiteľov dvoma spôsobmi: hardvérom (telefóny Avaya) a softvérom (IP Soft Phone a CentreVu IP Agent).
Využitie telekomunikačného servera Definity poskytuje celý rad služieb a funkcií typických pre rezortnú komunikačnú sieť (notifikácia účastníka, hlasová pošta, monitorovanie siete atď.). Okrem toho môžu používatelia systému získať ďalšie výhody z používania IP telefónie. V rámci každej sieťovej domény (podmienečne pridelený fragment IP siete, cez ktorý sa uskutočňuje komunikácia medzi stanicami alebo medzi stanicou a H.323 účastníkmi) môže byť poskytovaná určitá úroveň kvality služby (QoS). Konfigurácia servera vám umožňuje určiť kritické hodnoty kvality hovoru (oneskorenie, percento straty paketov atď.), čím sa zachová požadovaná úroveň kvality komunikácie. Je potrebné poznamenať, že Avaya vyvinula špeciálne mechanizmy, ktoré poskytujú QoS: DiffServ, prioritizáciu prevádzky a algoritmy na obídenie IP trunku, keď sa parametre komunikačného kanála zhoršia.
Avaya tiež predstavila nové riešenie, ECLIPS, určené na vytvorenie komunikačného systému pre malé kancelárie aj väčšie organizácie. Toto riešenie umožňuje predplatiteľom získať prístup k akýmkoľvek komunikačným službám a zároveň spojiť telefónne a IP siete pre všeobecné a interné (firemné) použitie do jedného celku. Následné škálovanie komplexu na báze ECLIPS je možné vykonať bez dodatočných investícií, čo výrazne znižuje náklady na údržbu a rozširovanie vnútornej siete.
Interoperabilita H.323 spoločnosti Avaya so zariadeniami VoIP od viacerých dodávateľov poskytuje ďalšie konkurenčné výhody. Zároveň, vzhľadom na rôzne štandardy, môžeme s istotou povedať, že protokol SIP je pohodlnejší a ľahšie implementovateľný nástroj pri vývoji aplikácií založených na IP telefónii. Ak porovnáme možnosti SIP a H.323, druhý má väčšiu funkčnosť a je veľmi bežný v globálnych sieťach.
Riešenia Avaya sa teda najefektívnejšie využívajú v tých organizáciách, kde je súbežne s fungovaním klasickej telefónnej siete potrebné vybudovať ďalšiu sieť, ktorá má väčšie možnosti a spĺňa požiadavky zákazníkov.
3Com predstavuje na ruskom trhu dve riešenia IP telefónie: kancelársky telefónny systém 3Com NBX 100 Communication System a výkonnejšiu platformu SuperStack 3 NBX Networked Telephony Solution.
Charakteristickým znakom týchto riešení je, že sú implementované na princípoch ethernetovej telefónie. Inými slovami, sieť nepoužíva IP adresy, ale fyzické MAC adresy zariadení na identifikáciu účastníka. Tento prístup v porovnaní s IP telefóniou zjednodušuje postupy pri vytváraní spojení medzi účastníkmi a výrazne znižuje požiadavky na výkon platformy. Treba poznamenať, že použitie protokolu H.323 sa v tomto prípade stáva voliteľným. Z tohto dôvodu sa interakcia medzi účastníckymi telefónmi a prepínacím serverom uskutočňuje pomocou špeciálneho protokolu vyvinutého spoločnosťou 3Com.
Systém NBX 100 patrí medzi obľúbené riešenia v oblasti ethernetovej telefónie. Jednoduché používanie NBX 100 je dané tým, že celý systém pozostáva z centrálnej jednotky, ktorá podporuje až 200 liniek a je riadená špecializovaným softvérom, ako aj účastníckymi terminálmi. Ten môže byť prezentovaný v podobe ethernetových telefónov od 3Com, alebo v podobe aplikácie NBX PC Telephone nainštalovanej na počítači užívateľa. NBX 100 poskytuje predplatiteľom rôzne možnosti spracovania hovorov, ako aj výhody používania lokálnej siete Ethernet. Tento systém pomocou softvérových brán môže podporovať protokol H.323, ktorý umožňuje integrovať do siete ďalšie zariadenia od rôznych výrobcov, ktorí podporujú tento štandard. Systém NBX 100 je zameraný na podniky a malé a stredné podniky, pričom poskytuje optimálny pomer cena/funkčnosť.
Komunikačný server samostatne inicializuje nový telefónny prístroj pripojený k lokálnej sieti, čiže systém NBX 100 prakticky implementuje koncept plug-and-play. Na správu kancelárskej telefónnej siete nie je potrebný žiadny špeciálne vyškolený špecialista. Komunikačný server samostatne inicializuje nový telefónny prístroj pripojený k lokálnej sieti, čiže systém NBX 100 prakticky implementuje koncept plug-and-play. Na správu kancelárskej telefónnej siete nie je potrebný žiadny špeciálne vyškolený špecialista. Komunikačný server samostatne inicializuje nový telefónny prístroj pripojený k lokálnej sieti, čiže systém NBX 100 prakticky implementuje koncept plug-and-play. Na správu kancelárskej telefónnej siete nie je potrebný žiadny špeciálne vyškolený špecialista.
SuperStack 3 NBX je jedno z nových riešení od 3Com, ktoré zároveň implementuje princípy ethernetovej telefónie. Toto riešenie umožňuje pripojiť maximálne 750 liniek, z ktorých 600 je možné poskytnúť interným používateľom. SuperStack 3 NBX umožňuje svojim predplatiteľom využívať doplnkové služby, akými sú: univerzálna schránka (Unified Messaging), zasielanie upozornení na prichádzajúce správy a hovory, interaktívny záznamník a iné.
Spoločnosť 3Com dodávajúca svoje produkty na trh sa zameriava na kompletnú výmenu kancelárskych telefónnych sietí za nový telekomunikačný systém založený na riešeniach 3Com.
Riešenia 3Com sú teda optimálne vhodné pri vytváraní nového telekomunikačného systému pre malé a stredné podniky. Efektívnosť riešení je zabezpečená rýchlou návratnosťou investície a poskytovaním pomerne širokého spektra komunikačných služieb.
Cisco predstavuje na trhu kompletné riešenie pre vytváranie multiservisných sietí, založené na jednotnej AVVID architektúre (Architecture for Voice, Video and Integrated Data). Pri implementácii tohto riešenia je braný integrovaný prístup k problémom a požiadavkám zákazníka. Cisco dodáva celý rad zariadení, ktoré vám umožňujú vybudovať jednotný informačný priestor na báze podnikovej siete, ktorý používateľom poskytuje všetky druhy telekomunikačných služieb.
Architektúru predstavujú tieto komponenty:
· Riadiace a monitorovacie centrá pripojenia
IP smerovače fungujúce ako VoIP brány
Aplikačné servery na poskytovanie služieb používateľom
Základom riešenia je vysoko škálovateľná platforma Cisco Call Manager, ktorá umožňuje budovať firemné telefónne siete s rôznym počtom užívateľov. Počet obsluhovaných predplatiteľov sa môže meniť od 1 do 10 000 000 (v distribuovaných riešeniach), pričom sa zachováva jednotný plán číslovania. IP telefónny systém založený na jednom serveri Call Manager a v súčasnosti obsluhujúci desať účastníkov možno jednoducho rozšíriť na 2 500 používateľov. Ďalší rast počtu predplatiteľov je možné dosiahnuť vytvorením klastra viacerých serverov.
Pomocou štandardných protokolov môže Cisco Call Manager spolupracovať s tradičnými telefónnymi ústredňami a softvérovými produktmi iných výrobcov. Integrácia Cisco Call Manager do podnikovej siete umožňuje účastníkom telefónnej siete prístup k databázam a rôznym podnikovým zdrojom, ako aj vytváranie nových aplikácií a prispôsobenie informácií zobrazovaných na obrazovkách IP telefónov.
Okrem štandardných funkcií PBX ponúkajú riešenia Cisco mnoho výhod. Medzi úspešné produkty vyvinuté v rámci stratégie konvergencie pre hlasové, video a integrované dátové toky patria:
IP AA- automatická konzola
Jednota- jednotný systém spracovania správ
uJeden- systém správy užívateľských adresárov a univerzálna poštová schránka
IP interaktívna hlasová odozva- systém spracovania prichádzajúcich hovorov
IP kontaktné centrum- prostriedok distribuovaného inteligentného spracovania hovorov v rámci integrovanej siete
Riešenia založené na architektúre AVVID umožňujú v závislosti od požiadaviek zákazníka vytvárať v podnikových sieťach call centrá, interaktívne hlasové menu, systémy unifikovaných správ atď.
Cisco so zameraním na rozširovanie možností svojich riešení využíva na prenos hlasu, videa a integrovaných dát nový štandard SIP v architektúre AVVID, ktorý umožňuje vytvárať multiservisné siete s potrebnou funkcionalitou a jednoduchosťou údržby. Ale spolu s tým je tu problém interakcie s platformami od iných výrobcov, ktorí používajú štandard H.323. Prevaha týchto riešení sťažuje integráciu komplexných riešení od spoločnosti Cisco do globálnych sietí.
Cisco tak dodáva na trh kompletné riešenia, ktoré si nevyžadujú dodatočné náklady ani hardvérové a softvérové komponenty. Vytvorenie siete na báze AVVID, ktorá obsahuje systém IP telefónie, je najefektívnejšie v prípadoch dôkladnej rekonštrukcie alebo vytvorenia podnikového telekomunikačného systému od začiatku.
Vybrané zariadenia:
Smerovač Cisco 3845
IP telefóny Cisco
· Digitálna PBX ASU
Popis organizácie siete:
Router Cisco 3845 je pripojený do lokálnej siete cez rozhrania Fast Ethernet a do telefónnej siete cez E1 rozhrania cez digitálnu pobočkovú ústredňu AGU. Spojenie medzi routerom Cisco 3845 a bránou telekomunikačného operátora je nakonfigurované (obr. 3.3.).
Smerovač Cisco 3845 vykonáva niekoľko funkcií. Prvou je funkcia brány medzi kancelárskym systémom IP telefónie a telefónnou sieťou, to znamená, že router prepája interný telefónny systém s pevnou linkou. V tomto prípade sa hlasová prevádzka prenášaná v rámci siete vo forme paketov IP konvertuje na „hlasovú“ prevádzku, tradičnú pre verejné telefónne siete. Na tento prevod sa používajú signálové procesory nazývané DSP kodeky.
Druhou funkciou, ktorú router vykonáva, je funkcia komunikačného servera Cisco Call Manager Express. Komunikačný server je zariadenie, ktoré riadi vytváranie spojení medzi IP telefónmi v kancelárii as externými účastníkmi. Po zapnutí sa telefónne zariadenie zaregistruje na komunikačnom serveri, dostane svoje číslo a ďalšie individuálne nastavenia. Potom môže telefón uskutočňovať hovory. Hovor je nadviazaný cez komunikačný server.
Treťou funkciou, ktorú vykonáva smerovač Cisco 3845, je server hlasovej pošty. Na tento účel je v šasi smerovača nainštalovaný modul hlasovej pošty Cisco Unity Express, ktorý má zabudovaný pevný disk na ukladanie pozdravov a nahrávanie hlasových správ. Hardvérová špecifikácia obsahuje licenciu pre 100 používateľov hlasovej schránky. Router obsahuje desať analógových telefónnych portov FXS na pripojenie faxov a rádiotelefónov.
IP telefóny Cisco sú nainštalované na pracovných staniciach používateľov. Telefóny Cisco 7960G/7970G majú v porovnaní s inými modelmi väčší displej a väčší počet funkčných kláves. Okrem toho sa pre prácu sekretárok odporúča pripojiť rozširujúcu jednotku funkčných kláves Cisco 7914 k telefónom Cisco 7960G Všetky IP telefóny sú pripojené k sieti cez rozhrania Fast Ethernet. Pri používaní týchto modelov IP telefónov nie sú používateľské počítače pripojené priamo k LAN prepínačom, ale k IP telefónom, ktoré majú na tento účel ďalší Fast Ethernet port. Maximálny počet IP telefónov pre túto konfiguráciu Cisco Call Manager Express môže byť 240.
Pomocou tejto schémy pripojenia IP telefónie získame prístup z akéhokoľvek počítača a IP telefónu lokálnej siete, ako aj z každého čísla centrálnej ústredne ASU pre volania cez protokol IP do ktorejkoľvek krajiny na svete. Pomocou moskovských operátorov získavame výrazné výhody v medzimestských a medzinárodných hovoroch.
Cisco CallManager je centrálny riadiaci komponent riešenia Cisco IP telefónie. Ide o softvérový balík zodpovedný za správu nadväzovania telefónnych spojení, ako aj poskytovanie množstva ďalších funkcií, ako napríklad:
· nastavenie a správa systému IP telefónie pomocou pohodlného grafického rozhrania. IP telefóny, brány, nastavenie číselného plánu, zber a analýza štatistických informácií o fungovaní systému a pod. (možnosť centralizovanej vzdialenej konfigurácie systému je zabezpečená);
· doplnkové funkcie pre používateľov v systéme podnikovej IP telefónie vrátane podpory audiokonferencií, integrácie s podnikovým adresárom účastníkov na základe protokolu LDAP atď.;
· integrácia s používateľskými aplikáciami vrátane systému hlasovej pošty jednotného zasielania správ (Unified Messaging)
Modul Cisco Unity Express (obr. 3.4.) umožňuje cenovo výhodnú integráciu hlasovej pošty a automatizovaných spojovateľských služieb do vášho súčasného telefónneho systému (obr. 3.5.). Táto funkcia je integrovaná do smerovača Cisco a má nízke celkové náklady na vlastníctvo.
Cisco Unity Express poskytuje:
Cenovo dostupné e-mailové služby, pozdravy a služby automatického operátora poskytujú lepšiu funkčnosť služieb zákazníkom, zatiaľ čo podnikoví zamestnanci zvyšujú produktivitu prostredníctvom hlasovej schránky.
Intuitívne používateľské rozhranie hlasovej schránky a grafický editor pre automatizovaný spojovateľský systém.
Škálovateľné od 4 do 16 simultánnych hlasových správ alebo relácií automatického operátora a od 12 do 250 poštových schránok.
Flexibilné nasadenie a integrácia s Cisco Unified CallManager Express, Cisco Unified CallManager a tradičnými hlasovými ústredňami.
Ryža. 3.5. Integračný diagram s podnikovou štruktúrou a súčasným telefónnym systémom
Karta rozhrania VWIC-2MFT-E1 (obr. 3.6.) podporuje hlasové aplikácie, dátové aplikácie, ako aj integrované (hlasové/dátové) aplikácie. Technológia programovateľnej funkcionality (Multiflex) implementovaná v týchto kartách rozhrania uľahčuje migráciu sietí postavených na zariadeniach Cisco na homogénne integrované riešenia, ktoré implementujú paketový prenos hlasu a dát, a znižuje náklady na implementáciu, správu a údržbu dátových sietí ako celku.
Tento modul je určený na prepojenie ASU PBX s routerom Cisco 3845 cez E1 stream, čím je možné posielať hovor z PBX cez router na veľkú vzdialenosť.
Ryža. 3.6. Modul Cisco Systems VWIC-2MFT-E1 pre 60 hlasových kanálov.
Router Cisco 3845 je pripojený k lokálnej sieti cez rozhrania Fast Ethernet a k digitálnej telefónnej ústredni TOS-120 cez rozhrania E1 (obr. 3.7.). To umožní pobočkovej ústredni ASU prepnúť na IP telefóniu a tým aj všetkým telefónnym prístrojom Astrachánskej štátnej univerzity (obr. 3.8.).
Ryža. 3.7. Štruktúra siete ASU s technológiou IP telefónie.
Zavedenie IP telefónie umožnilo vzájomné prepojenie telefónnych ústrední prírodného ústavu, budovy cudzích jazykov a hlavnej budovy ASU na základe existujúcej lokálnej počítačovej siete.
Ryža. 3.8. Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU s technológiou IP telefónie.
Celá architektúra IP siete je pomerne zložitá. Nodálnymi bodmi celého systému internetovej telefónie sú špeciálne brány (Gateways) alebo takzvané IP servery. Práve v nich dochádza k interakcii medzi bežnou telefónnou sieťou a IP sieťou. V bránach sa analógové signály z telefónnej siete konvertujú (šifrujú) na elektronické pakety pre sieť IP a naopak. Brána hľadá inú, najvhodnejšiu vzdialenú bránu na základe jej najbližšej polohy k volanému účastníkovi. Brána reaguje aj na požiadavku volajúceho.
Neoddeliteľnou súčasťou siete je aj manažér, prípadne modul správcu siete (GateKeeper). Funguje ako prepojenie medzi bránami. Dispečer udáva potrebné trasy pre vysielanie signálov, hľadá najkratšiu cestu, aby signál prešiel medzi dvoma bránami. Zodpovedá za monitoring a správu celého systému a riadi fakturačný systém.
Fakturačný systém vykonáva funkciu správneho určenia osobného čísla účastníka a kontroly jeho hesla a udržiava databázy všetkých konverzácií rôznych účastníkov (zohľadňuje trvanie každej konverzácie, zostatok na účte a automaticky vylučuje náklady na to konverzácia z účtu predplatiteľa). Spravuje zúčtovací systém medzi klientom a poskytovateľom IP telefónie.
3.8. Proces konverzie zvukového signálu
IP telefónia sa spolieha na dve základné operácie: konvertovanie obojsmernej analógovej reči do digitálnej podoby v rámci kodéra/dekodéra (kodeka) a jej zabalenie do paketov na prenos cez IP sieť. IP telefónia využíva špeciálny systém na prenos paketov so zvukovými informáciami, čo je spôsobené špecifikami prenosu dát cez IP siete. V tradičných telefónnych linkách sa počas konverzácie medzi účastníkmi vytvára elektrický obvod, ktorý poskytuje pevnú kapacitu prenosu signálu.
Zatiaľ čo sieť IP je systém, ktorý implementuje princíp prepínania a smerovania paketov a neposkytuje zaručenú cestu medzi komunikačnými bodmi. Všetky informácie prenášané cez IP (hlas, text, obrázky atď.) sú rozdelené do dátových paketov obsahujúcich cieľové adresy (príjem a prenos) a poradové číslo. IP uzly posielajú tieto pakety cez sieť až do konca doručovacej trasy. Keď pakety dorazia na miesto určenia, poradové čísla paketov sa použijú na obnovenie pôvodného množstva objednaných dát. Pre aplikácie, kde nie je dôležité poradie a interval doručenia paketov, ako je e-mail, nie je čas oneskorenia medzi jednotlivými paketmi kritický. IP telefónia je jednou z oblastí prenosu dát, kde je dôležitá dynamika prenosu signálu, ktorá je zabezpečená modernými metódami kódovania a prenosu informácií. Na zabezpečenie stabilnej telefónnej komunikácie cez IP siete boli zavedené špeciálne protokoly prenosu dát, napríklad protokol SIP.
Po nainštalovaní aplikácie Cisco CallManager na server ho musíte nakonfigurovať. Cisco CallManager je prístupný cez Internet Explorer na https://localhost/CCMAdmin/ (len cez HTTPS). Po zadaní mena a hesla a vstupe do hlavnej ponuky aplikácie Cisco CallManager musíte urobiť nasledovné.
1) Vyberte položky ponuky Systém – Server, vyberte existujúci server pomocou vyhľadávacieho systému alebo vytvorte nový. Nastavenie servera vyžaduje zadanie nasledujúcich parametrov.
Názov hostiteľa/IP adresa– Ak je server DNS nakonfigurovaný v sieti Cisco CallManager, môžete použiť názov hostiteľa (najskôr musíte nakonfigurovať server DNS, aby správne preložil názov servera Cisco CallManager na jeho IP adresu).
Mac adresa– MAC adresa sieťovej karty servera. Ak plánujete občas premiestniť server z miesta na miesto, musíte zadať MAC adresu, aby ho klienti vždy jednoznačne identifikovali. V opačnom prípade je vyplnenie tohto poľa nepovinné.
Popis– popis servera.
2) Vyberte položky ponuky Systém – CallManager, vyberte existujúci Cisco CallManager prostredníctvom vyhľadávacieho systému alebo vytvorte nový. Nastavenie aplikácie Cisco CallManager vyžaduje zadanie nasledujúcich parametrov. Cisco CallManager Server – vyberte server (zo serverov vytvorených v kroku 1), na ktorom je nainštalovaný Cisco CallManager. Pre jednu inštanciu aplikácie Cisco CallManager je nakonfigurovaný iba jeden server.
Názov Cisco Call Manager– Zadajte názov priradený tejto inštancii aplikácie Cisco CallManager.
Popis– popis aplikácie Cisco CallManager.
Počiatočné číslo adresára– prvé číslo, ktoré sa použije na automatickú registráciu zariadenia.
Koncové číslo adresára- posledné číslo, ktoré sa použije na automatickú registráciu zariadenia. Ak je prvé a posledné číslo zadané správne, bude povolená automatická registrácia. Ak sú prvé a posledné čísla rovnaké, automatická registrácia bude zakázaná.
Rozdelenie– vyberte partíciu (umožňuje použiť niekoľko skupín čísel na automatickú registráciu zariadení), ak sa používajú partície.
Maska externého telefónneho čísla– maska čísla pri volaní na externé čísla a čísla zariadení, ktorým sú čísla pridelené prostredníctvom systému automatickej registrácie. Ak je maska zadaná úplne v číslach, napríklad 89534760000, pri volaní do vonkajšej siete sa takýmto číslom nahradí akékoľvek interné číslo. Ak zadáte číslo s maskou, napríklad 8953476ХХХХ, potom sa posledné 4 číslice (v tomto príklade) nahradia číslom zariadenia.
Automatická registrácia je v tomto Cisco CallManager zakázaná– V predvolenom nastavení je automatická registrácia z bezpečnostných dôvodov zakázaná. Ak chcete povoliť, zrušte začiarknutie políčka.
Ethernetový telefónny port– port pre komunikáciu medzi Cisco CallManagerom a telefónmi. Predvolená hodnota je 2000, ak je zaneprázdnená, potom ľubovoľná voľná z rozsahu 1024-49151.
Digitálny port- port pre komunikáciu medzi Cisco CallManager a Cisco Access Digital Trunk Gateways. Predvolená hodnota je 2001, ak je obsadená, potom ľubovoľná voľná z rozsahu 1024-49151.
Analógový port- port pre komunikáciu medzi Cisco CallManager a Cisco Access Analog Gateway. Predvolená hodnota je 2002, ak je obsadená, potom ľubovoľná voľná z rozsahu 1024-49151.
Port počúvania MGCP– port pre príjem správ z brány MGCP. Predvolená hodnota je 2427, ak je obsadená, potom ľubovoľná voľná z rozsahu 1024-49151.
MGCP Keep-alive Port- port pre príjem udržiavacích správ z brány MGCP. Predvolená hodnota je 2428, ak je obsadená, potom ľubovoľná voľná z rozsahu 1024-49151.
3) Vyberte Systém – Cisco CallManager Group, vyberte existujúcu skupinu Cisco CallManager prostredníctvom vyhľadávacieho systému alebo vytvorte novú. Nastavenie skupiny Cisco CallManager vyžaduje zadanie nasledujúcich parametrov.
Cisco Call Manager Group– zadajte názov novej skupiny.
Automatická registrácia Cisco CallManager Group– skontrolujte, či sa táto skupina bude štandardne používať počas automatickej registrácie.
Dostupné Cisco CallManager– dostupné na výber pomocou aplikácie Cisco CallManager.
Vybraní manažéri hovorov Cisco- vybral Cisco CallManager.
4) Zvoľte System – Date/Time Group, vyberte existujúcu skupinu cez vyhľadávací systém alebo vytvorte novú. Nastavenie skupiny dátumu a času vyžaduje zadanie nasledujúcich parametrov.
· Názov skupiny– názov novej skupiny.
· Časové pásmo– časové pásmo pre Cisco CallManager.
· Oddeľovač– oddeľovač polí dátumu a času.
· Dátum Formátovať- formát dátumu.
· čas Formátovať- formát času.
5) Uistite sa, že DHCP server na serveri s Cisco CallManager má nakonfigurovanú možnosť 66 – adresu TFTP servera, z ktorého si telefóny stiahnu svoje nastavenia a firmvér.
6) Po pripojení servera Cisco CallManager k telefónu skontrolujte, či prijíma nastavenia. Napríklad v modeloch 7940, 7941, 7960, 7961 to možno vykonať kliknutím na štvorcové tlačidlo so začiarknutím a výberom položky „Nastavenia siete“ pre ruské miestne nastavenie. Jedným z možných problémov je prítomnosť iného servera DHCP, ktorý prenesie svoje nastavenia. Ak je všetko v poriadku, po aktivovanej automatickej registrácii sa telefón zobrazí v zozname dostupných zariadení v príslušnej ponuke aplikácie Cisco CallManager. Konfigurácia Cisco 3845 pre IP telefóniu je uvedená v prílohe 4.
1) Spojenie medzi počítačom a telefónom
Toto je jeden z najbežnejších spôsobov pripojenia pre telefonickú komunikáciu pomocou internetovej telefónie. Na tento účel je počítač vybavený multimediálnou zostavou. Počítač musí byť pripojený k poskytovateľovi IP telefónie a musí mať prístup na internet. Tento spôsob komunikácie je snáď najlacnejší zo všetkých existujúcich. V počítači je nainštalovaný potrebný softvér. Ide o programy ako Internet Phone, WebPhone, PG Phone, Net2Phone. Postup inštalácie takýchto programov je jednoduchý, ale postup nastavenia vyžaduje veľkú presnosť a presnosť.
2) Spojenie medzi telefónmi
Toto spojenie vám umožňuje uskutočniť hovor z telefónneho prístroja na bežný telefónny prístroj, povedzme, ktorý sa nachádza v inej krajine na svete, prostredníctvom internetu. V tomto prípade nemusíte mať žiadne špeciálne vybavenie – stačí obyčajný telefón s tónovou voľbou. Stačí vytočiť telefónne číslo brány, počkať na hlasový pozdrav systému a prepnúť telefón do režimu tónovej voľby (zvyčajne kláves s hviezdičkou). Ďalej musíte vytočiť identifikačné číslo. Keď systém odpovie, zadajte: kód krajiny, smerové číslo oblasti, číslo účastníka. Ak je číslo účastníka vytočené správne, systém vám spravidla oznámi zostatok na vašom osobnom účte. Po dokončení hovoru fakturačný systém vylúči cenu hovoru z účtu.
3) Spojenie telefón-počítač
Toto pripojenie vám umožňuje kontaktovať predplatiteľa, keď pracuje na internete. Na tento účel telefónna ústredňa nastaví presmerovanie hovoru na server IP telefónie v prípade obsadzovacieho signálu. Hneď ako sa hovor dostane na server IP telefónie, požadovaná brána spracuje signál do digitálnych paketov, ktoré budú odoslané cez internet do počítača účastníka, s ktorým chcete komunikovať. V tej istej sekunde dostane účastník zvukový signál, že je vyzvaný na telefonický rozhovor. Podobným spôsobom je možné vytvoriť aj ďalšie spojenia, napríklad medzi dvoma počítačmi.
4) Webové telefónne pripojenie
Teraz sú dobré vyhliadky na rozvoj takého typu komunikácie, akým je webový telefón. To môže byť veľmi výhodné pre tých ľudí, ktorí na svoje podnikanie často využívajú rôzne reklamné stránky na internete. Pomocou tohto typu komunikácie môžete napríklad zavolať zástupcovi konkrétnej spoločnosti, o ktorú máte záujem, priamo zo stránky internetovej stránky, na ktorej sú prezentované produkty alebo služby tejto spoločnosti. Znížite tak nielen náklady na telefonické rozhovory, ale výrazne ušetríte aj svoj vlastný čas.
Na základe vyššie uvedených parametrov potrebných na zabezpečenie kvalitnej komunikácie pre predplatiteľov bol na organizáciu IP telefónie na Astrachánskej štátnej univerzite vybraný operátor SIPNET s využitím digitálnej PBX a lokálnej siete ASU postavenej na routeri Cisco 3845.
Pri prieskume trhu IP telefónie (obr. 3.9., 3.10., 3.11., 3.12.) boli vybratí a analyzovaní títo operátori IP telefónie:
Obr.3.9. Graf analýzy operátora v závislosti od 1 minúty rozhovoru v Moskve, pozri prílohu 1.
Obr.3.10. Graf analýzy operátora v závislosti od počtu platobných možností pre rokovania.
Obr.3.11. Harmonogram analýzy operátora v závislosti od úplnosti poskytovania služby.
Obr.3.12. Graf analýzy operátora v závislosti od kvality komunikačných kanálov.
Na základe výsledkov tejto analýzy bol vybraný poskytovateľ služieb Sipnet.
Počítač alebo zariadenie SIP konvertuje hlas na digitálne pakety a presmeruje hovor cez internet na najbližší server internetovej telefónie, ktorý ho presmeruje cez internet po trase podľa vytočeného čísla.
Ak ide o bežné mesto alebo mobilného účastníka, hlasový paket cez internet sa dostane na server internetovej telefónie najbližšie k tomuto účastníkovi a cez špeciálny server brány (tiež nazývaný pristávací uzol) sa prevedie na bežný hlas a odošle sa volanému účastníka cez mestskú alebo mobilnú sieť. Na rozdiel od klasického spojenia, keď sa dvaja účastníci spoja cez drahú medzimestskú telefónnu linku, ktorá bude obsadená počas celej doby hovoru, internetová telefónia využíva len malú časť linky od servera brány k volanému účastníkovi. Preto sú náklady na takéto spojenia rádovo nižšie ako zvyčajne.
Pri priamej voľbe medzi účastníkmi SIPNET sa nepoužívajú ani lokálne, ani diaľkové komunikačné linky - konverzácia je prenášaná len cez internetové kanály, takže spojenie v rámci siete SIPNET nie je spoplatnené a kvalita hlasovej komunikácie je najlepšia.
Keď sa bežní účastníci spoja s užívateľmi SIPNET cez SIP ID, hovor ide z mestskej siete na lokálny server internetovej telefónie, konvertuje sa a potom sa prenesie cez internet priamo do počítača alebo SIP zariadenia účastníka SIPNET.
V sieti SIPNET je technológia taká, že každý hovor je pripravený obsluhovať nie jedným, ale niekoľkými desiatkami operátorov (uzlov prenosu hlasu), ponúkajúcich minúty hovoru v danom smere za rôzne ceny a s rôznou kvalitou.
Takmer každý používateľský hovor je jednorazovým nákupom prevádzky za najnižšie sadzby na platforme výmeny prevádzky VoIP. Pripojenie je obsluhované automaticky podľa všeobecných kritérií cena/kvalita.
Nastavenie smerovania je nastavenie osobných kritérií cena/kvalita pre zvolený smer. Napríklad, ak chcete hovoriť s ktorýmkoľvek mestom lacnejšie s kvalitou, ktorá je pre vás prijateľná, musíte prejsť na svoj Osobný účet a nastaviť prioritu ceny pri obsluhe vašich spojov v tomto smere. Môžete tiež nastaviť prioritu uzlov, ktoré budú obsluhovať hovory alebo vylúčiť tie uzly, kvalitu hlasu alebo cenu, ktoré nie sú splnené. Bezpodmienečne môžete uprednostniť uzly s maximálnou kvalitou alebo uzly s minimálnymi cenami.
Na prispôsobenie je možné použiť niekoľko jednoduchých konceptov:
Pristávací uzol je server, ktorý spracováva váš hovor a smeruje ho do bežnej telefónnej siete.
Počty uzlov pôsobiacich v smeroch vašich spojení a ich charakteristiky nájdete vo svojom osobnom účte v časti „Nastavenia taríf“.
Parametre uzla:
Cena - tarifa za ukončenie („pristátie“) daného smeru v danom uzle (cu za minútu). Táto cena sa používa na výpočet nákladov na pripojenie
ASR- (Average Setup Rate) - pomer počtu úspešných spojení (Calls) k počtu pokusov o volanie (Atmp) v percentách
ACD- (Average Call Duration) - priemerná dĺžka trvania spojenia daného uzla v príslušnom smere
% - percento úspešných spojení trvajúcich menej ako 30 sekúnd
Qi- zovšeobecnený parameter kvality spojení cez daný uzol
Napríklad krátke priemerné trvanie ACD rozhovoru nepriamo naznačuje nespokojnosť užívateľa s kvalitou prenosu hlasu týmto uzlom v tomto smere, t.j. Predplatitelia s najväčšou pravdepodobnosťou rýchlo prestali hovoriť z dôvodu neuspokojivej kvality; malé percento úspešných pripojení ASR naznačuje nedostatočný výkon uzla.
Telefónne a dátové siete koexistovali desaťročia a vyvíjali sa nezávisle od seba. Obaja poskytovali svoj vlastný nezávislý rozsah služieb. IP telefónia ich spája do jedinej komunikačnej siete, ktorá ponúka výkonný a cenovo efektívny spôsob komunikácie. Schopnosť prenášať hlasovú prevádzku s pevnou kvalitou po paketových dátových sieťach predurčila ďalší smer vývoja v oblasti telefonovania. Okrem poskytovania telefónnych služieb v rámci dátovej siete (najmä siete fungujúcej cez protokol IP) je možné prenášať hlasovú prevádzku medzi uzlami PSTN/ISDN, ako aj vytvárať komunikačné relácie podľa scenára.<Компьютер-телефон>A<Телефон-компьютер>.
Existuje niekoľko prístupov k budovaniu sietí IP telefónie. Všetky regulujú riadenie multimediálnych hovorov a prenos mediálnej prevádzky v IP sieťach, no zároveň implementujú rôzne prístupy k výstavbe telefónnych signalizačných systémov.
Historicky prvým a v súčasnosti najrozšírenejším je súbor odporúčaní H.323, ktorý zaviedla Medzinárodná telekomunikačná únia (ITU). H.323 je v podstate pokusom o prenos telefónnej signalizácie ISDN Q.931 na IP spojenia, teda o „prekrytie“ tradičného telefonovania v dátových sieťach.
Súbor odporúčaní H.323 nedokázal poskytnúť koncovým používateľom významné vylepšenia. Nedokázala sa stať základom ani pre vývoj novej generácie koncových zariadení, ani pre podporu doplnkových služieb podobných tým, ktoré poskytujú tradičné PBX systémy. Aby sa umožnila skutočná inovácia na úrovni koncového bodu, priemysel musí zjednodušiť proces vývoja nových aplikácií tým, že ponúkne štandardné programovacie rozhrania a nástroje na vysokej úrovni. Ako však ukazuje vývoj nástrojov na integráciu počítača a telefónu, ani to nestačí. Je potrebné, aby bol model poskytovania telefónnych služieb postavený na báze služieb dátovej siete – potom umožní rýchly vývoj pohodlných a kompatibilných riešení pre siete NGN.
Do prostredia prenosu dát je možné zaviesť pokročilú podporu hlasovej komunikácie pomocou protokolov zameraných predovšetkým na poskytovanie služieb koncovým používateľom. Produkty vytvorené na ich základe by sa mali ľahko integrovať do existujúcich sietí, vyžadujúcich len minimálnu úpravu sieťových infraštruktúr a samotné protokoly by sa mali dať ľahko rozširovať, aby pridávanie nových funkcií nenarušilo chod systémov založených na predchádzajúcich verziách. a nevyžaduje si príslušné schválenie často konkurenčnými organizáciami pre normalizáciu. SIP (Session Initiation Protocol), navrhnutý jednou z pracovných skupín IETF, spĺňa všetky tieto kritériá. Reguluje algoritmy na vytváranie, úpravu a ukončovanie multimediálnych (vrátane hlasových) spojení. SIP si veľa požičiava od takých populárnych a už overených protokolov ako HTTP a SMTP.
Mnohé štandardy sa nikdy nepretavia do úspešných komerčných produktov. Toto neplatí pre SIP. Na trhu už existujú brány, sprostredkujúce servery a terminály, ktoré to podporujú. Zavedenie protokolu SIP je sprevádzané prácami na ďalšom vývoji a rozširovaní protokolu. Jednou z možných nových aplikácií SIP je jeho použitie ako protokolu nadviazania spojenia v mobilných sieťach tretej generácie (3G).
Protokol SIP je perspektívny moderný protokol na poskytovanie širokého spektra telekomunikačných služieb. SIP a jeho sprievodné protokoly sa zrodili a vyvinuli v rámci IETF (Internet Engineering Task Force) - hlavného orgánu pre štandardizáciu internetu. Prvá verzia protokolu SIP bola prijatá v marci 1999, o tri roky neskôr ako H.323.
SIP bol založený na protokoloch používaných v dnešných najpopulárnejších IP službách, ako sú HTTP (Web) a SMTP (e-mail). Koncepčne je SIP založený na rovnakom prístupe ako HTTP: požiadavka - odpoveď. Všetky správy SIP sú textové a dajú sa čítať očami a návratové kódy sú rovnaké ako pri HTTP, takže niektoré z nich sa budú zdať známe nielen správcom siete, ale aj mnohým „pokročilým“ používateľom internetu (404 - predplatiteľ sa nenašiel, 200 - OK).
Session Initiation Protocol (SIP) je protokol aplikačnej vrstvy a je určený na organizáciu, úpravu a ukončenie komunikačných relácií: multimediálne konferencie, telefónne spojenia a distribúciu multimediálnych informácií. Používatelia sa môžu zúčastniť na existujúcich komunikačných reláciách, pozývať iných používateľov a byť nimi pozvaní na novú komunikačnú reláciu. Pozvánky môžu byť adresované konkrétnemu používateľovi, skupine používateľov alebo všetkým používateľom.
Protokol SIP bol vyvinutý skupinou MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) skupiny IETF (Internet Engineering Task Force) a špecifikácie protokolu sú uvedené v RFC 2543. Protokol bol založený na nasledujúcich princípoch pracovnej skupiny MMUSIC:
Osobná mobilita používateľov. Používatelia sa môžu v rámci siete pohybovať bez obmedzení, takže komunikačné služby im musia byť poskytované kdekoľvek v sieti. Používateľ má pridelený jedinečný identifikátor a sieť mu poskytuje komunikačné služby bez ohľadu na to, kde sa nachádza. Za týmto účelom používateľ pomocou špeciálnej správy - REGISTRÁCIA - informuje lokalizačný server o svojom pohybe.
Škálovateľnosť siete. Vyznačuje sa predovšetkým možnosťou zvyšovania počtu sieťových prvkov pri rozširovaní. Serverová štruktúra siete postavená na báze protokolu SIP plne spĺňa túto požiadavku.
Rozšíriteľnosť protokolu. Vyznačuje sa možnosťou pridávať do protokolu nové funkcie pri zavádzaní nových služieb a prispôsobovať ho pre prácu s rôznymi aplikáciami.
Príkladom je situácia, keď sa protokol SIP používa na vytvorenie spojenia medzi bránami interagujúcimi s telefónnou sieťou pomocou signalizácie SS7 alebo DSS1. V súčasnosti SIP nepodporuje transparentný prenos signalizačných informácií z telefónnych zabezpečovacích systémov. V dôsledku toho sú pre používateľov siete IP nedostupné ďalšie služby ISDN.
Rozšírenie funkcionality protokolu SIP je možné dosiahnuť zavedením nových hlavičiek správ, ktoré je potrebné zaregistrovať u už spomínanej organizácie IANA. Navyše, ak SIP server dostane správu s neznámymi poľami, jednoducho ich ignoruje a spracuje len tie polia, ktoré pozná.
Na rozšírenie možností protokolu SIP je možné pridať aj nové typy správ.
Integrácia do zásobníka existujúcich internetových protokolov vyvinutých IETF. SIP je súčasťou globálnej multimediálnej architektúry vyvinutej organizáciou Internet Engineering Task Force (IETF). Táto architektúra zahŕňa aj protokol rezervácie zdrojov (RSVP, RFC 2205), protokol prenosu v reálnom čase (RTP, RFC 1889) a protokol streamovania v reálnom čase (RTSP, RFC 2326), protokol popisu relácie (SDP, RFC 2327). ). Funkcionalita SIP je však nezávislá od ktoréhokoľvek z týchto protokolov.
Interoperabilita s inými signalizačnými protokolmi. Protokol SIP je možné použiť v spojení s protokolom H.323. S protokolom SIP je možné komunikovať aj so signalizačnými systémami telefónnej siete - DSS1 a OKS7. Na zjednodušenie takejto interakcie môžu signalizačné správy SIP niesť nielen špecifickú adresu SIP, ale aj telefónne číslo vo formáte E.164 alebo v akomkoľvek inom formáte. Okrem toho možno protokol SIP spolu s protokolmi H.323 a ISUP/IP použiť na synchronizáciu prevádzky zariadení na ovládanie brány; v tomto prípade musí komunikovať s protokolom MGCP. Ďalšou dôležitou vlastnosťou protokolu SIP je, že je prispôsobený na organizovanie prístupu používateľov sietí IP telefónie k službám inteligentných sietí a existuje názor, že tento konkrétny protokol sa stane hlavným pre organizovanie komunikácie medzi týmito sieťami.
Jednou z najdôležitejších vlastností protokolu SIP je jeho nezávislosť od transportných technológií. Transportné protokoly môžu byť X.25, Frame Relay, AAL5/ATM, IPX atď. Štruktúra SIP správ nezávisí od zvolenej transportnej technológie. Zároveň sa však uprednostňuje technológia smerovania paketov IP a protokol UDP. Zároveň je však potrebné vytvoriť ďalšie mechanizmy na spoľahlivé doručovanie signalizačných informácií. Medzi takéto mechanizmy patrí opätovný prenos informácií v prípade ich straty, potvrdenie prijatia atď.
Tu je potrebné poznamenať, že signalizačné správy môžu byť prenášané nielen protokolom transportnej vrstvy UDP, ale aj protokolom TCP. Protokol UDP umožňuje rýchlejšie doručovanie signalizačných informácií ako TCP (aj s prihliadnutím na opätovný prenos nepotvrdených správ), ako aj paralelné vyhľadávanie umiestnení používateľov a prenos pozvánok na účasť v komunikačnej relácii v režime multicast. TCP protokol zase zjednodušuje prácu s firewallmi a zároveň zaručuje spoľahlivé doručovanie dát. Pri použití protokolu TCP môžu byť rôzne správy týkajúce sa toho istého volania odoslané cez jediné pripojenie TCP, alebo je možné otvoriť samostatné pripojenie TCP pre každú požiadavku a odpoveď. Na obr. 3.13. zobrazuje priestor, ktorý zaberá protokol SIP v zásobníku protokolov TCP/IP.
Ryža. 3.13. Miesto protokolu SIP v zásobníku protokolov TCP/IP
Sieť, ktorá smeruje IP pakety, môže prenášať prakticky akýkoľvek typ užívateľských informácií: reč, video a dáta, ako aj akúkoľvek ich kombináciu nazývanú multimediálne informácie. Pri organizovaní komunikácie medzi užívateľskými terminálmi je potrebné oznámiť protistrane, aký typ informácie možno prijať (prenášať), jej kódovací algoritmus a adresu, na ktorú sa majú informácie prenášať. Jedným z predpokladov organizácie komunikácie pomocou protokolu SIP je teda výmena údajov medzi stranami o ich funkčnosti. Na tento účel sa najčastejšie používa protokol SDP (Session Description Protocol). Keďže počas komunikačnej relácie môžu nastať úpravy, správy SIP s novým popisom relácie sa prenášajú pomocou SDP.
Výbor IETF navrhuje na prenos hlasových informácií použiť protokol RTP, ale samotný protokol SIP nevylučuje možnosť použitia iných protokolov na tieto účely.
Protokol SIP umožňuje organizáciu troch typov konferencií:
· pomocou konferenčnej riadiacej jednotky (MCU), do ktorej účastníci konferencie prenášajú informácie v režime point-to-point a tá ich následne spracováva (t.j. mixuje alebo prepína) a posiela účastníkom konferencie;
· spojením každého používateľa navzájom v režime point-to-point.
· Protokol SIP umožňuje novým účastníkom pripojiť sa k existujúcej komunikačnej relácii, t.j. obojsmerná relácia môže prejsť do konferencie.
· Treba poznamenať, že. že boli vyvinuté metódy pre spoluprácu s týmto protokolom s prekladačom sieťových adries - Network Address Translator (NAT).
Adresovanie SIP
Na umožnenie interoperability s existujúcimi sieťovými aplikáciami IP a na zabezpečenie mobility používateľov používa SIP adresu podobnú e-mailovej adrese. Ako adresy pracovných staníc sa používajú špeciálne univerzálne lokátory zdrojov - URL (Universal Resource Locators), takzvané SIP URL.
SIP adresy sú dostupné v štyroch typoch:
· meno@doména;
· meno@hostiteľ,
· meno@ip-adresa;
· Telefón #@brána.
Adresa sa teda skladá z dvoch častí. Prvá časť je meno používateľa registrovaného v doméne alebo pracovnej stanici. Ak druhá časť adresy označuje bránu, potom prvá časť označuje telefónne číslo účastníka.
Druhá časť adresy označuje názov domény, pracovnej stanice alebo brány. Ak chcete zistiť adresu IP zariadenia, musíte kontaktovať službu DNS (Domain Name Service). Ak druhá časť adresy SIP obsahuje IP adresu, potom je možné priamo kontaktovať pracovnú stanicu.
Na začiatku adresy SIP je slovo označujúce, že ide o adresu SIP, pretože sú aj iní. Nasledujú príklady adries SIP:
· dúšok: [chránený e-mailom]
· dúšok: [chránený e-mailom]
Vo svojej najjednoduchšej forme VPN pripájajú mnohých vzdialených používateľov alebo vzdialené kancelárie k podnikovej sieti. Schéma zapojenia pre komunikáciu s neprítomnými zamestnancami alebo so zastúpeniami spoločnosti v iných mestách a krajinách je veľmi jednoduchá. Vzdialený používateľ odošle informácie do bodu prítomnosti (ISP) miestneho poskytovateľa služieb, potom sa hovor zašifruje, prejde cez internet a pripojí sa k podnikovému serveru predplatiteľa. (Obr. 3.14.)
Práca VPN je teda založená na vytvorení tunela medzi dvoma bodmi na internete. V najbežnejších prípadoch klientsky počítač vytvorí štandardné pripojenie PPP s poskytovateľom a potom sa pripojí cez internet k centrálnemu uzlu. V tomto prípade sa vytvorí kanál VPN, čo je tunel, cez ktorý sa môžu vymieňať údaje medzi dvoma koncovými uzlami. Tento tunel je nepriehľadný pre všetkých ostatných používateľov daného poskytovateľa vrátane samotného poskytovateľa.
Ryža. 3.14. Organizačná schéma VPN
Hlavná výhoda VPN oproti vyhradeným kanálom zvyčajne šetrí spoločnosti peniaze.
4.1. Štúdia realizovateľnosti projektu
Na Astrachánskej štátnej univerzite je sieť IP. Je postavený pomocou smerovačov Cisco 3845 Series Integrated Services Router a Cisco Systems Catalyst radu 2950. Použitie tohto zariadenia umožňuje organizovať sieť na prenos hlasových a faxových dát pomocou protokolu IP.
V dôsledku zvýšenia poplatkov za používanie telefónnej siete sa IP telefónia stáva relevantnejšou a výnosnejšou možnosťou na prenos hlasových a faxových dát.
Bežné telefónne hovory si vyžadujú rozsiahlu komunikačnú sieť telefónnych ústrední prepojených pevnými telefónnymi linkami, optickými káblami a komunikačnými satelitmi. Vysoké náklady telefónnych spoločností majú za následok drahé diaľkové hovory pre nás. Pripojenie vyhradenej telefónnej ústredne má tiež veľa réžie alebo výpadkov počas hlasovej relácie.
Internetová telefónia sa čiastočne spolieha na existujúcu sieť pevných telefónnych liniek. Najdôležitejšie však je, že využíva najmodernejšiu technológiu kompresie pre naše hlasové signály a plne využíva kapacitu telefónnych liniek. Dátové pakety z rôznych požiadaviek a dokonca aj rôznych typov sa preto môžu pohybovať po rovnakej linke súčasne.
Znížiť náklady spojené s premiestnením zamestnancov. Používatelia sa môžu v rámci spoločnosti presúvať z jedného miesta na druhé; Ak chcete začať pracovať na novom mieste, stačí sa zaregistrovať v systéme pomocou IP telefónu Cisco. Ďalej sú tomuto telefónu priradené používateľské nastavenia a jeho telefónne číslo.
Prvým ekonomickým faktorom sú úspory na medzimestských a medzinárodných hovoroch prostredníctvom prenosu hlasovej prevádzky cez globálne dátové siete. Z dlhodobého hľadiska medzi vážne faktory znižovania nákladov patrí kombinácia funkcií správy všetkých pripojení do globálnych sietí, používania internetu a prepínania miestnych a medzinárodných telefónnych hovorov prostredníctvom jediného smerovača/hlasovej brány.
Ekonomickým stimulom je zníženie nákladov na nákup a údržbu zariadení. Technológia prenosu dát sa vyvíja oveľa rýchlejšie ako priemysel telefónnych ústrední. Životný cyklus produktu v sieťovom priemysle je až jeden a pol roka na pozadí každoročného poklesu nákladov na samotné sieťové zariadenia. Pravdepodobná evolučná cesta produktov IP telefónie sa neodchýli od cesty vývoja zariadení na prenos dát. Hovoríme o postupnom znižovaní cien, zvyšovaní funkčnosti vďaka integrácii produktov na vysokej úrovni a zavádzaní technológií novej generácie. Tieto faktory znižujú náklady na vlastníctvo systémov IP telefónie na výrazne nižšie úrovne ako tradičné telefónne systémy.
V tabuľke sú uvedené hlavné ukazovatele porovnávacej analýzy základných a implementovaných možností. Údaje o medzimestských hovoroch boli merané za jeden mesiac a boli zostavené z telefónnych služieb poskytovaných UTK a Astel. (Tabuľka 4.1)
Tabuľka 4.1.
Súhrnná tabuľka cien potrebného vybavenia pre tento projekt
Tabuľka 4.2.
Kľúčové ukazovatele pre porovnávaciu analýzu možností
Proces implementácie pozostáva z nasledujúcich krokov:
Inštalácia softvéru Cisco CallManager na smerovač Cisco 3845 a konfigurácia tohto programu na zabezpečenie smerovania hlasových informácií medzi účastníckymi číslami.
Keďže základ (IP sieť) pre IP telefóniu existuje a je dobre organizovaný, zníži sa tým náklady na nákup drahého zariadenia a prilákanie špecialistov na konfiguráciu zariadenia.
Realizáciou tohto projektu sa teda výrazne zníži množstvo pracovného času vynaloženého na organizačné záležitosti a následne sa zvýši produktivita práce a ekonomická efektívnosť vykonávanej práce (tabuľka 4.2).
Tabuľka 4.3.
Počiatočné údaje pre výpočet
Celková kapitálová investícia do projektu sa vypočíta podľa vzorca 4.1:
K = Kob + Kpr (4,1)
K – kapitálové náklady;
Kob – náklady na inštalované zariadenie;
Kpr – náklady na zakúpené softvérové produkty.
Tabuľka 4.4
Súhrnná tabuľka kapitálových a prevádzkových nákladov
Vzorec celkových nákladov môže byť vyjadrený vzorcom 4.2:
Zp = Z + A + Spo + Sob (4,2)
Mzda – mzdy personálu zaoberajúceho sa obsluhou softvéru alebo hardvéru so zrážkami na sociálne potreby;
A – výdavky na odpisy zariadení (hardvéru), softvéru;
Z - plat obslužného personálu;
Spo – náklady na softvér;
Sob – náklady na vybavenie.
Plat = 82560 + 5695,97 + 860 + 18600 = 107715,97
Keďže zamestnanci vykonávajú zadanú úlohu mesačne v rovnakom plánovanom čase, ročná mzda zamestnanca sa vypočíta podľa vzorca 4.3:
ZPg = ZPm * 12 (4,3)
Mesačný plat = 5 695,97 RUB
Odpis (A) je 12,5 % z účtovnej hodnoty technického zariadenia (vzorec 4.4). Na univerzite je účtovná hodnota finančných prostriedkov 82 560 rubľov. Odpisy za mesiac sú teda: A = 860 rubľov.
A = K obj. * 12 % (4,4)
Keďže univerzita je nezisková organizácia a je pre ňu dosť problematické počítať zisky z jej činnosti, zníženie nákladov na medzimestské hovory poslúži na výpočet ekonomickej efektívnosti.
Zavedením IP telefónie sa zjednodušuje správa smerovania hovorov (tabuľka 4.5.)
Tabuľka 4.5
Potenciálny efekt projektu
| Sféra vplyvu | Umožňuje uskutočňovať medzimestské a medzinárodné telefónne hovory z telefónov ASU CAT a z telefónov ASU LAN IP |
| ovládanie | Zníženie nákladov na diaľkové a medzinárodné rokovania Posilnenie kontroly nad rokovaniami Jednoduché nastavenie smerovania hovorov |
| Informačný systém | Zlepšenie štruktúry informačných tokov Postupom času dochádza k výmene telefónnej siete, čo vedie k zníženiu zastaranosti techniky a zariadení Výmena informácií cez sieť. |
Na určenie ročného ekonomického efektu dosiahnutého realizáciou projektu vypočítame náklady na ušetrené zdroje (vzorec 4.5):
E = Pb - Pp (4,5)
E - ekonomický efekt;
Pb – náklady na telefonické rozhovory základnej možnosti;
Pp – náklady na telefonické rozhovory navrhnutého variantu
E = 45699,87 – 10820,76 = 34879,11 rubľov
Doba návratnosti tohto projektu je:
107715,97/34879,11 = 3,09 zaokrúhlené na 4 mesiace alebo 1/3 roka
Analýza ekonomického a sociálneho efektu realizácie tohto projektu ukazuje, že jeho aplikácia je pomerne efektívna. Platba za medzimestské a medzinárodné hovory sa znižuje 3,44-krát, čo v absolútnom vyjadrení umožňuje ušetriť v priemere 34 879,11 rubľov. za mesiac. Pri využití tohto projektu je ekonomický efekt dosiahnutý vďaka nízkym tarifám pre medzimestské a medzinárodné hovory, využívaniu existujúcej IP siete a spojovacích zariadení.
S prechodom na komplexnú automatizáciu výroby sa zvyšuje úloha človeka ako subjektu práce a riadenia. Človek je zodpovedný za efektívne fungovanie celého technického systému a chyba, ktorú urobí, môže mať v niektorých prípadoch veľmi vážne následky.
Ergonómia sa zaoberá komplexným štúdiom a návrhom pracovných činností za účelom optimalizácie nástrojov, pracovných podmienok a procesov, ako aj odborných zručností.
Jeho predmetom je pracovná činnosť a predmetom skúmania systém „človek – nástroj práce – predmet práce – výrobné prostredie“.
Ergonómia je jednou z tých vied, ktoré možno rozlíšiť podľa predmetu a špecifickej kombinácie metód, ktoré sa v nej používajú. Vo veľkej miere využíva výskumné metódy vyvinuté v psychológii, fyziológii a ochrane zdravia pri práci. Problém spočíva v koordinácii rôznych metodických techník pri riešení konkrétneho ergonomického problému, v následnom zovšeobecnení a syntéze výsledkov získaných s ich pomocou. V niektorých prípadoch tento proces vedie k vytvoreniu nových výskumných metód v ergonómii, odlišných od metód disciplín, v ktorých vznikol.
Ergonomický prístup k štúdiu pracovnej činnosti neduplikuje výskumy realizované v oblasti psychológie, fyziológie a ochrany zdravia pri práci, ale opiera sa o ne a dopĺňa ich.
Integrovaný prístup charakteristický pre ergonómiu nám umožňuje získať komplexné pochopenie pracovného procesu a tým otvára široké možnosti na jeho zlepšenie. Práve tento aspekt ergonomického výskumu má osobitný význam pre vedeckú organizáciu práce, v ktorej praktickej realizácii konkrétnych činností predchádza dôkladná vedecká analýza pracovných procesov a podmienok ich realizácie, ako aj samotné praktické opatrenia. na základe výdobytkov modernej vedy a osvedčených postupov.
Implementácia výsledkov ergonomického výskumu do praxe dáva hmatateľný sociálno-ekonomický efekt. Domáce aj zahraničné skúsenosti s implementáciou ergonomických požiadaviek naznačujú, že vedie k výraznému zvýšeniu produktivity práce. Kompetentné zohľadnenie ľudského faktora zároveň nie je jednorazovým zdrojom zvýšenia, ale stálou rezervou na zvyšovanie efektívnosti spoločenskej výroby.
Prevádzka musí prebiehať v miestnosti s VDT a PC. Pre zabezpečenie optimálnych parametrov mikroklímy je potrebné, aby teplota v miestnosti bola v rozmedzí 18-22 stupňov Celzia, relatívna vlhkosť vzduchu minimálne 31-39% a rýchlosť vzduchu maximálne 0,1 m/s.
Na zvýšenie vlhkosti vzduchu v miestnostiach s VDT a PC by sa mali používať zvlhčovače vzduchu, denne naplnené destilovanou alebo prevarenou pitnou vodou. Priestory s VDT a PC musia byť periodicky vetrané, čím sa zabezpečí zlepšenie kvality ovzdušia vrátane aeroiónového režimu. Hladiny kladných a záporných vzdušných iónov vo vzduchu miestností s VDT a PC musia zodpovedať normám: pri optimálnej úrovni by to malo byť n+: 1500-3000 a n-: 300-5000 počet iónov na 1 cm3. vzduchu. Priestory s VDT a PC musia byť vybavené vykurovaním, klimatizáciou alebo efektívnym systémom prívodu a odvodu vzduchu. Výpočet výmeny vzduchu by sa mal vykonať na základe prebytočného tepla z áut, ľudí, slnečného žiarenia a umelého osvetlenia.
Povrch podláh v prevádzkových priestoroch VDT a PC musí byť hladký, bez výmoľov, nekĺzavý, ľahko čistiteľný a vlhký, použitie kobercov je nežiaduce.
Pri vykonávaní základných prác na VDT a PC vo vnútri by hladina hluku na pracovisku nemala presiahnuť 50 dBA a vibrácie na pracovisku by nemali prekračovať prípustné normy vibrácií. Hladinu hluku v miestnosti s VDT a PC je možné znížiť použitím zvukovoizolačných materiálov s maximálnymi koeficientmi pohltivosti zvuku vo frekvenčnom rozsahu 63 - 8000 Hz pre dokončovacie priestory (schválené orgánmi a inštitúciami Štátneho hygienického a epidemiologického dozoru Rusko), potvrdené špeciálnymi akustickými výpočtami. Dodatočnú absorpciu zvuku zabezpečujú hladké závesy z hrubej látky, ladiace s farbou stien a zavesené v záhybe vo vzdialenosti 15 - 20 cm od plotu. Šírka závesu by mala byť 2-násobkom šírky okna.
Umelé osvetlenie operačných sál VDT a PC by malo byť zabezpečené systémom všeobecného jednotného osvetlenia. Osvetlenie povrchu stola v oblasti, kde je umiestnený pracovný dokument, by malo byť 300 - 500 luxov. Na osvetlenie dokumentov je povolené inštalovať miestne svietidlá. Miestne osvetlenie by nemalo vytvárať odlesky na povrchu obrazovky a zvyšovať osvetlenie obrazovky na viac ako 300 luxov.
Priame oslnenie zo zdrojov svetla by malo byť obmedzené a jas svietiacich plôch (okná, lampy atď.) v zornom poli by nemal byť vyšší ako 200 cd/sq. m. Je potrebné obmedziť odrazy odleskov na pracovných plochách (obrazovka, stôl, klávesnica atď.) z dôvodu správneho výberu typov svietidiel a umiestnenia pracovných staníc vo vzťahu k zdrojom prirodzeného a umelého osvetlenia, pričom jas oslnenie na obrazovke VDT a PC by nemalo presiahnuť 40 cd/sq. m a jas stropu pri použití systému odrazeného osvetlenia by nemal presiahnuť 200 cd/sq. m. Index oslnenia pre zdroje všeobecného umelého osvetlenia v miestnostiach na prácu s VDT a PC nie je väčší ako 25. Nerovnomerné rozloženie jasu v zornom poli používateľa VDT a PC by malo byť obmedzené, pričom pomer jasu by mal byť obmedzený. pomer medzi pracovnými plochami by nemal presiahnuť 3:1 - 5:1 a pomer medzi pracovnými plochami a povrchmi stien a zariadení - 10:1. Ako svetelné zdroje pre umelé osvetlenie by sa mali používať prednostne žiarivky typu LB. V miestnych svietidlách je povolené používať žiarovky.
Všeobecné osvetlenie by malo byť zabezpečené vo forme súvislých alebo prerušovaných línií svietidiel umiestnených na bočnej strane pracovných staníc, rovnobežne s líniou pohľadu používateľa s VDT a počítačmi usporiadanými v rade. Používanie svietidiel bez difúzorov a tieniacich mriežok nie je povolené. Jas všeobecných svietidiel v oblasti uhlov vyžarovania od 50 do 90 stupňov s vertikálou v pozdĺžnej a priečnej rovine by nemal byť väčší ako 200 cd/sq. m, ochranný uhol svietidiel musí byť najmenej 40 stupňov. Miestne osvetľovacie telesá musia mať nepriehľadný reflektor s ochranným uhlom najmenej 40 stupňov. Aby sa zabezpečili štandardizované hodnoty osvetlenia v miestnostiach, kde sa používajú VDT a PC, mali by sa sklo okenných rámov a svietidiel čistiť aspoň dvakrát ročne a vyhorené svietidlá by sa mali včas vymeniť.
Pracoviská s VDT a PC vo vzťahu k svetelným otvorom by mali byť umiestnené tak, aby prirodzené svetlo dopadalo zboku, hlavne zľava (obr. 5.1.).
Ryža. 5.1. Umiestnenie počítačov vzhľadom na svetelné otvory
Okenné otvory v miestnostiach, kde sa používajú VDT a PC musia byť vybavené nastaviteľnými zariadeniami ako sú žalúzie, závesy, vonkajšie prístrešky a pod. Okrem toho musia pracovníci udržiavať optimálnu vzdialenosť od monitora 600 - 700 mm, je potrebné zachovať správny pracovný režim: robte prestávky, robte gymnastiku pre oči.
Režim práce a odpočinku pri práci s PC a VDT by mal byť organizovaný v závislosti od druhu a kategórie pracovnej činnosti.
Druhy pracovných činností sú rozdelené do 3 skupín:
skupina A - práca na čítaní informácií z obrazovky VDT alebo PC s predbežnou požiadavkou;
skupina B - práca na zadávaní informácií;
skupina B - tvorivá práca v dialógovom režime s počítačom.
Pri vykonávaní prác súvisiacich s rôznymi druhmi pracovnej činnosti počas pracovnej zmeny treba za hlavnú prácu s PC a VDT brať tú, ktorá zaberá aspoň 50 % času pracovnej zmeny alebo pracovného dňa.
Pre druhy pracovných činností sú ustanovené 3 kategórie náročnosti a náročnosti práce s VDT a PC (Príloha č. 15) SanPiN 2.2.2./2.4 1340-03.
Pre personál obsluhujúci pracovný proces v miestnostiach s VDT a PC by dĺžka práce nemala presiahnuť 6 hodín denne.
Na zabezpečenie optimálneho výkonu a zdravia profesionálnych používateľov musia byť počas pracovnej zmeny stanovené regulované prestávky.
Čas regulovaných prestávok počas pracovnej zmeny by mal byť stanovený v závislosti od jej trvania, druhu a kategórie pracovnej činnosti.
Trvanie nepretržitej práce s VDT bez regulovanej prestávky by nemalo presiahnuť 2 hodiny.
Počas regulovaných prestávok, aby sa znížil neuro-emocionálny stres, únava vizuálneho analyzátora, eliminoval sa vplyv fyzickej nečinnosti a hypokinézy a zabránilo sa rozvoju posturálnej únavy, je vhodné vykonávať série cvičení.
Na zníženie negatívneho vplyvu monotónnosti je vhodné využívať striedanie operácií zmysluplného textu a číselných údajov (zmena obsahu práce), striedanie úprav textov a zadávanie údajov (zmena obsahu práce).
V prípadoch, keď sa u osôb pracujúcich s VDT a PC vyskytujú zrakové nepohodlie a iné nepriaznivé subjektívne vnemy, aj napriek dodržiavaniu hygienických, hygienických, ergonomických požiadaviek, pracovného a oddychového režimu, je potrebné pristúpiť k individuálnemu prístupu k obmedzeniu času stráveného prácou s VDT a PC. , opravu trvania prestávok na odpočinok alebo vykonať zmenu činnosti na inú, nesúvisiacu s používaním VDT a PC.
Tí, ktorí pracujú na VDT a PC s vysokým napätím počas regulovaných prestávok a na konci pracovného dňa, dostávajú psychickú úľavu v špeciálne vybavených miestnostiach (miestnosť psychologickej úľavy).
Dizajn pracovnej plochy by mal zabezpečiť optimálne umiestnenie používaného zariadenia na pracovnej ploche, berúc do úvahy jeho množstvo a konštrukčné vlastnosti (veľkosť VDT a PC, klávesnica, hudobný stojan atď.), charakter vykonávanej práce. V tomto prípade je povolené použitie pracovných stolov rôznych prevedení. Konštrukcia pracovnej stoličky by mala zabezpečiť udržanie racionálnej pracovnej polohy pri práci na VDT a PC, umožniť zmenu držania tela, aby sa znížilo statické napätie svalov krčnej oblasti a chrbta, aby sa zabránilo rozvoju únavy. . Typ pracovnej stoličky by sa mal vyberať v závislosti od charakteru a trvania práce s VDT a PC s prihliadnutím na výšku používateľa. Povrch sedadla, operadla a ostatných prvkov stoličky (kresla) by mal byť polomäkký, s protišmykovým, neelektrizujúcim a priedušným náterom, zaisťujúcim ľahké čistenie od znečistenia.
Obrazovka monitora by mala byť umiestnená od očí používateľa v optimálnej vzdialenosti 600 - 700 mm, ale nie bližšie ako 500 mm, berúc do úvahy veľkosť alfanumerických znakov a symbolov. Odporúča sa držať monitor na dĺžku paže. Pracovný stôl musí mať priestor na nohy s výškou minimálne 600 mm, šírkou minimálne 500 mm, hĺbkou v úrovni kolien minimálne 450 mm a v úrovni vystretých nôh minimálne 650 mm (obr. 5.2 a 5.3.).
Ryža. 5.2. Správne a nesprávne držanie tela pri počítači
Ryža. 5.3. Správna poloha pri počítači
Nesprávna poloha ruky pri písaní na klávesnici vedie k chronickým výronom zápästia. Dôležité nie je ani tak posúvať klávesnicu od okraja stola a oprieť ruky o špeciálnu platformu, ale držať lakte rovnobežne s povrchom stola a v pravom uhle k ramenu. Klávesnica by mala byť umiestnená 10-15 cm (v závislosti od dĺžky lakťa) od okraja stola. V tomto prípade zaťaženie nepadá na ruku, v ktorej sú žily a šľachy blízko k povrchu kože, ale na „mäsitejšiu“ časť lakťa. Taktiež je potrebné dodržať optimálny prevádzkový režim (obr. 5.4.)
Ryža. 5.4. Poloha zápästia a ruky pri používaní klávesnice
Na zníženie vplyvu elektromagnetického žiarenia je potrebné, aby rozmiestnenie pracovných staníc s VDT a PC zohľadňovalo vzdialenosti medzi pracovnými plochami s video monitormi (smerom k zadnej ploche jedného videomonitoru a obrazovke druhého videomonitoru), ktoré musí byť najmenej 2,0 m a vzdialenosť medzi bočnými plochami video monitorov - najmenej 1,2 m (obr. 5.5.) Do úvahy sa berie aj prevádzkový režim a umiestnenie počítača voči sebe. Umiestnenie počítača v miestnosti musí spĺňať hygienické normy, t.j. Počítač je potrebné umiestniť chrbtom k stene. Intenzita elektromagnetického poľa vo vzdialenosti 50 cm okolo RCCB z hľadiska elektrickej zložky by nemala byť väčšia ako: vo frekvenčnom rozsahu 5 Hz - 2 kHz asi 25 V/m. Hustota magnetického toku by mala byť vo frekvenčnom rozsahu 5 Hz - 2 kHz maximálne 250 nT. Povrchový elektrostatický potenciál by nemal presiahnuť 500 V.
Ryža. 5.5. Umiestnenie počítačov v miestnosti voči sebe navzájom
Je potrebné používať zariadenia, ktoré boli certifikované a spĺňajú normy ochrany pred vystavením elektrickým a magnetickým poliam ako TSO-92, TSO-95, TSO-99, TSO-2003; Minimálna prijateľná obnovovacia frekvencia obrazu na obrazovke monitora je 75 Hz s rozlíšením obrazovky 800 x 600 pixelov (alebo 640 x 480 pixelov). Taktiež je potrebné udržiavať optimálnu vzdialenosť od počítača (obr. 4.5.).
Priestory, v ktorých sa používajú počítače, sú klasifikované ako vysokorizikové, pretože v priestoroch existuje možnosť úrazu elektrickým prúdom.
Nebezpečenstvo vzniká, keď sa osoba súčasne dotkne uzemnených kovových konštrukcií na jednej strane a kovových krytov elektrických zariadení na strane druhej.
Na zaistenie elektrickej bezpečnosti sa používa ochranné uzemnenie, ktoré je pripojené k počítaču. Keďže domáca elektrická sieť má napätie 1000 V, v trojfázových striedavých sieťach s izolovaným netrálom sa používa ochranné uzemnenie.
Ochranné uzemnenie sa používa na to, aby sa zabezpečilo, že medzi počítačom a periférnymi zariadeniami samostatne pripojenými k napájaciemu zdroju nebude žiadny potenciálny rozdiel, ako aj medzi dvoma susednými osobnými počítačmi. Toto je obzvlášť dôležité, ak v interiéri pracuje veľký počet používateľov.
Je potrebné prijať preventívne opatrenia, ktoré zabránia používateľom v prístupe k nebezpečným častiam počítača pod napätím pomocou ochranného krytu. Je potrebné sledovať stav izolácie. Opravy počítača by mali vykonávať iba osoby, ktoré majú príslušné školenie a bezpečnostné pokyny.
Priestory s PC patria do priestorov s kategóriou nebezpečenstva požiaru B. Tieto priestory majú veľmi vysokú hustotu zariadení spotrebúvajúcich elektrickú energiu. Spojovacie vodiče a komunikačné káble sú umiestnené v tesnej blízkosti seba. Keď nimi preteká elektrický prúd, môže sa uvoľniť značné množstvo tepla, čo môže viesť k zvýšeniu teploty na 90-1200C. V tomto prípade sa izolácia spojovacích vodičov môže roztaviť, odkryť ich a v dôsledku toho skrat, ktorý je sprevádzaný iskrami, vedie k rýchlemu ohrevu a preťaženiu elektrických sietí. To môže spôsobiť vznietenie blízkych horľavých látok.
Na zabezpečenie požiarnej bezpečnosti sú miestne počítačové siete a elektrické rozvody vyrobené z málo horľavých drôtov. Elektroinštalácia sa vykonáva pomocou protipožiarnych konštrukcií a je zhora chránená oceľovým potrubím. V miestnosti je hasiaci prístroj ako primárny prostriedok na hasenie. Súčasťou pravidelnej technickej údržby je kontrola elektroinštalácie. Pred začatím práce s počítačom sa uchováva bezpečnostný denník a poskytujú sa pokyny. Miestnosť je vybavená požiarnou signalizáciou v sadzbe 1 na 15 m2. Dispozičné riešenie pracovísk je riešené tak, aby užívateľom umožnilo ľahký prístup na ich pracoviská a zabránili možnosti prevrátenia monitorov a iných zariadení pri evakuácii, ako aj eliminovali možnosť úrazov a nehôd počas prevádzky.
Záver
Vďaka popisu opatrení bezpečnosti práce v tejto časti bude efektívnosť implementácie výsledkov tohto projektu vyššia.
Počas návrhu diplomovej práce sa vykonali nasledujúce práce :
· Bola študovaná lokálna počítačová sieť ASU.
· Trh IP telefónie bol analyzovaný. Boli vybraté zariadenia potrebné na organizáciu IP telefónie.
· Na základe kritérií ceny a kvality poskytovaných služieb IP telefónie bol vybraný operátor SIPNET.
· Preštudované možnosti pripojenia a nastavenia PBX s routerom Cisco 3845.
· Bola vyvinutá bloková schéma organizácie IP telefónie.
· Bola vyvinutá bloková schéma pripojenia smerovača Cisco 3845 k digitálnej PBX TOS 120.
Na realizáciu tohto projektu si musíte zakúpiť:
· Modul s portom E1 na pripojenie digitálnej PBX k smerovaču Cisco 3845.
· Softvér Cisco Call Manager na nastavenie IP telefónie.
· IP telefóny
Pri štúdiu projektu boli identifikované hlavné charakteristiky ekonomického opodstatnenia realizácie tohto projektu:
· Úspora na medzimestských a medzinárodných telefónnych hovoroch.
· Získané prenosom telefonických rozhovorov cez globálne dátové siete, kde neexistujú prísne regulované tarify telekomunikačných spoločností. Z dlhodobého hľadiska sa konsolidácia riadenia všetkých pripojení do globálnych sietí a prepínanie všetkých telefonických rozhovorov prostredníctvom jedinej hlasovej brány stávajú vážnymi faktormi znižovania nákladov.
· Rýchla návratnosť kapitálových nákladov. Je to spôsobené v prvom rade postupným znižovaním cien zariadení pre IP telefóniu a vznikom softvéru, ktorý je oveľa lacnejší ako podobný softvér pre klasické telefónne ústredne.
· Znížené administratívne náklady. Teraz sa namiesto dvoch dátových sietí používa iba jedna a počet zamestnancov zapojených do údržby IT infraštruktúry sa zodpovedajúcim spôsobom znižuje. Okrem toho školenie automatizačného personálu nebude vyžadovať značné zdroje, pretože správa IP telefónnej ústredne využíva rovnaký softvér na vzdialenú správu z okna webového prehliadača ako pri správe iných sieťových zariadení. Zamestnanci informačných služieb tento softvér veľmi dobre poznajú, na rozdiel od softvéru používaného na správu existujúcich digitálnych systémov PBX.
· Integrácia hlasovej komunikácie so softvérovými aplikáciami pre PC. Internet, verejná IP sieť, poskytne užívateľom simultánny prístup k informačným a hlasovým službám založeným na systémoch IP telefónie. Ďalšie funkcie, ktoré vznikli v tradičnej telefónnej infraštruktúre, ako je hlasová pošta, automatizované informácie o adresároch a interaktívne záznamové služby, sa stanú softvérovými aplikáciami a budú spolupracovať s konvenčnými aplikáciami na ukladanie a spracovanie dát. To zníži náklady na implementáciu a zároveň poskytne dôležité nové funkcie vyplývajúce z integrácie.
Literatúra
1. Baklanov I.G. ISDN a IP telefónia / Komunikačný bulletin, 1999, č. 4.
2. Brau D. Prichádza rok normy H.323? / Siete a komunikačné systémy, č.14.
3. Varakin L. Telekomunikačný fenomén v Rusku / Bulletin of Communications International, 1999, č.
4. Varlamova E. IP telefónia v Rusku / Connect. Svet komunikácií, 1999, č. 9.
5. Vendrov A.M. CASE technológie. Moderné metódy a nástroje pre návrh informačných systémov. – M.: Financie a štatistika, 1998. – 176 s.
6. Vendrov A.M. Workshop o návrhu softvéru pre ekonomické informačné systémy: Učebnica. príspevok. - M.: Financie a štatistika, 2002. - 192 s.: ill.
7. Gabbasov Yu.F. Internet 2000. – Petrohrad: BHV – Petrohrad, 2000.
8. Goldstein B.S. Signalizácia v komunikačných sieťach. Zväzok 1. M.: Rádio a komunikácia, 1998.
9. Goldstein B.S., Ekhriel I.M., Rerle R.D. Inteligentné siete. M.: Rádio a komunikácia, 2000.
10. Evsyukov K.N., Colin K.K. Základy projektovania informačných a výpočtových systémov. - M.: Štatistika, 1977.
11. Informačné technológie. Súbor noriem a smerníc pre automatizované systémy: (Kolekcia): GOST 34.003 - 90, RD 50 - 680 - 88, RD 50 - 682 - 89, GOST 34. 201 - 89 - GOST 34.602.89 - M.: Vydavateľstvo normy, 1992. - 150 s.
12. Kon A.I. Tajomstvá internetu. vyd. Rostov n/a: „Phoenix“, 2000.
13. Kuznecov A.E., Pinchuk A. V., Sukhovitsky A.L. Výstavba IP telefónnych sietí / Počítačová telefónia, 2000, č.6.
14. Kuznecov S.D. Návrh a vývoj podnikových informačných systémov. Centrum informačných technológií. M.: MSU, 1998 – http://www.citforum.ru/cfin/prcorpsys/
15. Kulgin M. Technológie podnikových sietí. Ed. "Peter", 1999.
16. Lazutkina E.A. Pokyny na dokončenie projektu kurzu. Astrachaň: ASU, 2006 - http://www.ido.aspu.ru
17. Leontyev V.P. Osobný počítač: univerzálna používateľská príručka. M.: 2000
18. Lomakin D. Technické riešenia pre IP telefóniu / Mobilné systémy, 1999 č. 8.
19. Mogilev A.V. Pak N.I. Henner E.K. Počítačová veda. M.: vyd. "Akadémia", 2001
20. Munch B., Skvortsová S. Signalizácia v sieťach IP telefónie. - Časť I, II / Siete a komunikačné systémy, 1999. - č. 13(47), 14(48).
21. Silich V.A. Obsahové modely systémov a ich využitie pri návrhu automatizovaných riadiacich systémov. - Tomsk: Vydavatestvo TSU, 1984. – 115 s.
22. Simonovich S. Evseev G. Najnovší návod na prácu na internete. M.: vyd. "DESS COM", 2000.
23. Stif McQuery, Kelly McGrew, Stefan Foy. Prenos hlasových dát cez siete Cisco Frame Realy, ATM a IP M. Williams Publishing House, 2002 – 506 s.
24. Tiori T., Frey J. Návrh databázových štruktúr. V dvoch knihách. M.: Mir, 1985
25. Willis D. Integrácia reči a dát. Na začiatku dlhej cesty./Siete a komunikačné systémy, 1999.-č.
26. Figurnov V. E. IBMPC pre užívateľa. Krátky kurz. – M.: INFRA – M, 1999.
27. Shafrin Yu.A. Informačné technológie. M.: vyd. LBZ, 2001
28. Schneps-Schneppe M.A. Intelektuálne služby sú DVO / Inform - kuriér-komunikácia, 2000 - č.9.
Ako bolo uvedené, hlas cez IP (VoIP) je skôr riešením OSI vrstvy 3 ako riešením vrstvy 2. Táto funkcia umožňuje VoIP pracovať autonómne cez Frame Relay a siete ATM. Ale čo je najdôležitejšie, VoIP funguje na bežných lokálnych sieťach, až po stolné počítače. V tomto zmysle je VoIP viac aplikáciou ako službou, a to bolo zohľadnené pri vývoji protokolov VoIP.
Všetky VoIP protokoly sú rozdelené do dvoch kategórií: centralizované a distribuované. Centralizované modely dodržiavajú architektúru klient/server, zatiaľ čo distribuované modely sú založené na interakcii sieťových uzlov typu peer-to-peer. Všetky technológie VoIP využívajú spoločné médium na prenos hlasu vo forme paketov RTP cez IP a tiež podporujú rôzne kodeky na kompresiu dát. Rozdiel spočíva v spôsobe, akým sa signály prenášajú a kde sa udržiava logika a režim hovoru: na koncových bodoch alebo na centrálnom serveri. Obe architektúry majú svoje výhody a nevýhody. Distribuované modely sa dobre škálujú a sú flexibilnejšie (spoľahlivejšie), pretože nemajú centrálny uzol, ktorý by mohol zlyhať. Naopak, modely centralizovaného riadenia hovorov ponúkajú jednoduchšiu správu a podporu pre tradičné služby s pridanou hodnotou (ako sú konferencie), ale môžu mať obmedzenia škálovateľnosti založené na výkone centrálneho servera. V súčasnosti sa vyvíjajú hybridné a medzisieťové modely, aby sa využili výhody týchto prístupov.
Najstaršia architektúra, H.323, a najnovšia, Session Initiation Protocol (SIP), patria k distribuovaným schémam riadenia hovorov VoIP. Centralizované metódy riadenia hovorov zahŕňajú Media Gateway Control Protocol (MGCP) a proprietárne protokoly, ako je Skinny Station Protocol vyvinutý spoločnosťou Cisco Systems. Stručný popis každého z týchto protokolov je uvedený nižšie.
Technológia hlasového kódovača/dekodéra (kodek) výrazne pokročila za posledných niekoľko rokov, čo je poháňané pokrokmi v architektúre digitálnych signálových procesorov (DSP) a výskumom v oblasti rozpoznávania ľudskej reči. Nové kodeky dokážu viac než len vykonávať analógovo-digitálnu konverziu. Používajú sofistikované prediktívne modely na analýzu vstupného hlasového signálu a potom prenášajú hlas s použitím minimálnej šírky pásma. Táto časť poskytne niekoľko príkladov hlasových kodekov a šírky pásma, ktoré používajú. Vo všetkých prípadoch sa reč prenáša v paketoch RTP cez protokol IP.
Jednoduchá modulácia hlasu s pulzným kódom (PCM) je opísaná v štandarde ITU-T G.711. Umožňuje dva hlavné typy PCM pri 64 Kbps: mu-law a A-law. Obe tieto metódy používajú logaritmickú kompresiu na dosiahnutie 12-13-bitovej lineárnej PCM kvality na 8 bitoch. Majú však menej výrazné kompresné vlastnosti (mu-law má miernu výhodu pri nízkych pomeroch signálu k šumu). Historicky sa používanie týchto metód riadilo geografickými hranicami: Severná Amerika používa moduláciu podľa zákona a Európa používa moduláciu podľa zákona A. Konverziu mu-law kompresie na A-law vykonáva krajina pomocou mu-law modulácie. Pri odstraňovaní porúch PCM systémov vedú nezhodné typy modulácie k neprirodzene znejúcej, no napriek tomu zrozumiteľnej reči.
Ďalšou bežne používanou metódou kompresie je Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM). Typickým prípadom použitia pre ADPCM je kódovanie ITU-T G.726 využívajúce 4-bitové kvantá poskytujúce bitovú rýchlosť 32 Kbps. Na rozdiel od PCM, 4 bity nekódujú amplitúdu reči, ale iba rozdiel v amplitúde a rýchlosti zmeny amplitúdy, s použitím pomerne primitívnej lineárnej predikcie.
PCM a ADPCM sú príklady kodekov priebehov, ktoré vo svojich kompresných metódach používajú redundantné charakteristiky priebehu. Nové kompresné metódy vyvinuté za posledných 10-15 rokov tiež využívajú poznatky o pôvodných črtách tvorby reči. Takéto metódy využívajú techniky spracovania signálu, ktoré komprimujú reč, pričom odosielajú iba zjednodušené parametrické informácie o pôvodnom tvare zvukového signálu a hlasového traktu. Na prenos týchto informácií je potrebná menšia šírka pásma. Tieto metódy je možné kombinovať do spoločnej skupiny kodekov podľa zdroja. Zahŕňa odrody ako Linear Predictive Coding (LPC), Code Excited Linear Prediction (CELP) a Multipulse, Multilevel Quantization (MP-MLQ).
Vyššie uvedené typy kodekov možno rozdeliť do podkategórií. Napríklad metódy CELP zahŕňajú verziu s nízkou latenciou nazývanú LD-CELP (low delay CELP), ako aj zložitejšie metódy na modelovanie vokálneho traktu pomocou algebraických transformácií konjugovaných štruktúr. Takéto kodeky sú označené ako CSA-CELP (conjugated structure algebraic CELP). Tento zoznam môže pokračovať donekonečna, ale je dôležité, aby vývojári sietí poznali iba oblasti použitia týchto prístupov v sieťach a aplikáciách.
Sofistikované prediktívne kodeky sa spoliehajú na matematický model ľudského hlasového aparátu a namiesto odosielania komprimovanej reči posielajú jej matematickú reprezentáciu, ktorá umožňuje príjemcovi ju vygenerovať. Ladenie takéhoto zariadenia si však vyžaduje seriózny výskum. Niektoré z prvých kodekov napríklad dobre reprodukovali hlasy svojich vývojárov a boli aktívne implementované – až kým sa nezistilo, že nereprodukujú príliš dobre ženskú reč a ázijské dialekty. Tieto kodeky boli potom prepracované tak, aby vyhovovali širšej škále typov ľudského hlasu.
ITU štandardizovala najbežnejšie techniky kódovania hlasu a paketizácie v telefonovaní prijatím nasledujúcich noriem.
G.711. Stručne opísaný skôr, metóda kódovania hlasu PCM s prenosovou rýchlosťou 64 Kbps. Kódovanie hlasu G.711 vždy poskytuje správny formát pre digitálny prenos hlasu cez otvorenú telefónnu sieť alebo PBX.
G.726. Spôsob kódovania ADPCM s bitovými rýchlosťami 40, 32, 24 a 16 Kbps. ADPCM-kódovaná reč môže byť prenášaná aj medzi paketovými hlasovými sieťami, verejnými telefónnymi sieťami a PBX sieťami za predpokladu, že tieto podporujú ADPCM.
G.729. Metóda kompresie CELP, ktorá vám umožňuje kódovať reč do streamov s prenosovou rýchlosťou 8 Kbps. Dve verzie tohto štandardu (G.729 a G.729 Annex A) sa výrazne líšia vo výpočtovej zložitosti, ale obe poskytujú približne tak dobrú kvalitu reči ako 32 Kbps ADPCM.
G.723.1. Technika, ktorú možno použiť na kompresiu hlasu a iných zvukových komponentov multimediálnych správ pri veľmi nízkych bitových rýchlostiach. Ako súčasť všeobecnej rodiny štandardov H.324 má tento kódovač dve bitové rýchlosti: 5,3 a 6,3 Kbps. Vyššia rýchlosť je založená na technológii MP-MLQ a poskytuje vyššiu kvalitu; spodná je založená na metóde CELP a poskytuje dobrú kvalitu a tiež poskytuje vývojárom systému dodatočnú flexibilitu.
Keďže kodeky sa čoraz viac spoliehajú na subjektívne prispôsobiteľné kompresné techniky, štandardné objektívne metriky kvality, ako je celkové harmonické skreslenie a pomer signálu k šumu, majú menší význam pre metriky kvality kodekov. Bežným testom na určenie účinnosti hlasových kodekov je priemerné skóre názorov (MOS). Pretože kvalita hlasu a zvuku je zvyčajne subjektívna a závislá od poslucháča, pri tejto metóde je dôležitý široký rozsah poslucháčov a vzoriek reči. Testy MOS sa spravujú skupine poslucháčov, ktorí dávajú hlasovým vzorkám hodnotenie od 1 (slabé) do 5 (výborné). Skóre sa potom spriemeruje a získa sa priemerné skóre experta. Testovanie MOS sa tiež používa na porovnanie výkonu toho istého kodeku za rôznych podmienok, ako sú hladiny hluku na pozadí, metódy kódovania a dekódovania atď. Následne je možné tieto údaje použiť na porovnanie s inými kodekmi.
V tabuľke Obrázok 19.1 poskytuje skóre MOS pre niekoľko kodekov ITU-T a tiež ukazuje vzťah medzi niekoľkými kodekmi s nízkou bitovou rýchlosťou a štandardom PCM.
1 Pre Texas Instruments DSP 54x.
Táto tabuľka poskytuje informácie užitočné na porovnanie rôznych implementácií bežných hlasových kodekov. Relatívna šírka pásma a zložitosť spracovania, vyjadrené v miliónoch inštrukcií za sekundu (MIPS), určujú aplikácie rôznych kodekov. Vo všeobecnosti platí, že vyššie priemerné odborné hodnotenie zodpovedá zložitejším kodekom alebo vyššej šírke pásma.
Literatúra:
Príručka technológie práce s internetom, 4. vydanie. : Za. z angličtiny - M.: Vydavateľstvo "William", 2005. - 1040 s.: ill. - Paral. sýkorka. Angličtina
Povolené na ochranu.
"___"____________________ 2007
Vedúci oddelenia IS
Doktor technických vied, prof.
Petrova I.Yu.
D diplomový projekt
Textová dokumentácia DP 230201.007.2007
Astrachaň - 2007
FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE VZDELÁVANIE
Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania
"Astrachánska štátna univerzita"
Fakulta matematiky a informačných technológií
Špecialita "Informačné systémy a technológie"
oddelenie "Informačné systémy"
Súhlasím
Vedúci oddelenia __________________
"____" ____________________20__
podľa absolventského projektu študenta
Kutepov Peter Viktorovič
1. Téma projektu Organizácia siete na prenos hlasu IP protokol založený na distribuovanej lokálnej sieti ASU
schválené uznesením univerzity zo dňa „___“ ____________2006. Nie. ___________
2. Dátum vystavenia zadania diplomového projektu"_____"_________________20__
3. Počiatočné údaje pre projekt.
Všeobecný prístup k budovaniu IP siete na prenos telefónnej prevádzky cez distribuovanú sieť ASU. Mechanizmy riadenia a riešenia problémov hlasu cez IP. Zabezpečenie kvality IP reči. Správa šírky pásma. Konfigurácia sieťových zariadení. Vytvorenie schémy IP siete na prenos hlasu.
4. Funkcie implementované systémom:
· funkcie súvisiace s protokolmi prenosu údajov;
· Predmetný prieskum
· Konštatovanie problému generovania prvotných dát s následnou implementáciou IP technológie.
· Vypracovanie pracovného projektu - nastavenie sieťového zariadenia, odladenie, testovanie, vytvorenie dokumentácie na použitie
· Výpočet ekonomickej a sociálnej efektívnosti z implementácie vyvinutého subsystému
· Stanovenie ergonomických podmienok pre pracovisko zamestnanca výchovného útvaru
6. Zoznam grafického materiálu
Štruktúra siete IP ASU
1) Schéma pripojenia k podnikovej sieti
2) Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU
3) Štruktúra telefónnej siete ASU
5) Schéma integrácie s podnikovou štruktúrou a súčasným telefónnym systémom
6) Štruktúra siete ASU s technológiou IP telefónie
7) Sieťová štruktúra hlavnej budovy ASU s technológiou IP telefónie
Dozorca ________________________________________
Úloha bola prijatá na vykonanie ___________________________________________
KALENDÁRNY PLÁN
| Názov etáp absolventský projekt | Čas dokončenia fázy projektu | Značka dokončenia, podpis manažéra |
| 1 | Odovzdanie návrhu zadania diplomového projektu | do 01.10.2006 |
| 2 | Koordinácia zadania diplomového projektu s vedúcim práce a vedúcim katedry | do 11.10.2006 |
| 3 | Úvod. Prieskum predmetu a príprava 1. kapitoly diplomového projektu (10%) | do 01.12.2006 |
| 4 | Technický projekt. Kapitola 2. Podrobný popis funkcií navrhnutého systému (25%) | do 1.10.2007 |
| 5 | Správa o predmaturitnej praxi s ukážkou práce vytvoreného softvérového produktu (60%) | do 04.07.2007 |
| 6 | Kapitola 3. Vypracovanie podrobného návrhu (80 %) | do 28.4.2007 |
| 7 | Kapitola 4. Výpočet ekonomického a sociálneho efektu (90 %) | do 12.05.2007 |
| 8 | Kapitola 5. Zabezpečenie ergonómie pracoviska (100 %) | do 25. mája 2007 |
| 9 | Vypracovanie vysvetľujúcej poznámky | do 25. mája 2007 |
| 10 | Príprava prezentačného videa | do 25. mája 2007 |
| 11 | Predbežná obhajoba diplomového projektu | do 30. mája 2007 |
Študent ____________________________________________
Dozorca __________________________________________
PROJEKTOVÍ KONZULTANTI
Dozorca __________________________
(podpis)
Úloha bola prijatá na vykonanie __________________________
(podpis)
1 ABSTRAKT
Lokálna sieť, telefonovanie, digitálna automatická telefónna ústredňa, router Cisco 3845, IP telefón, prenos hlasu, komunikácia na diaľku.
Vysvetlivka je uvedená na 92 stranách a obsahuje 7 tabuliek a 30 diagramov a obrázkov. Bolo použitých 28 literárnych zdrojov.
Predmetom práce je Astarakhanská štátna univerzita.
Cieľ projektu – znížiť náklady na medzimestské a medzinárodné hovory pomocou technológie IP telefónie, založenej na lokálnej počítačovej sieti Astrachánskej štátnej univerzity.
Tento projekt je určený pre:
· zníženie nákladov na komunikačné služby
· zlepšenie kvality telefonickej komunikácie.
Bežné telefónne hovory si vyžadujú rozsiahlu komunikačnú sieť telefónnych ústrední prepojených pevnými telefónnymi linkami. Vysoké náklady telefónnej spoločnosti majú za následok drahé medzimestské hovory.
V dôsledku zvýšenia poplatkov za používanie telefónnej siete sa IP telefónia stáva relevantnejšou a výnosnejšou možnosťou na prenos hlasových a faxových dát.
Astrakhan State University má dobre organizovanú IP sieť. Je postavený pomocou smerovača Cisco 3845 a prepínačov Cisco Systems Catalyst série 2950. Použitie tohto zariadenia umožňuje organizovať sieť prenosu hlasových a faxových dát pomocou protokolu IP.
Bola vypočítaná ekonomická efektívnosť realizácie projektu a boli vypočítané tieto ukazovatele:
· Kapitálové výdavky - 101160 trieť
· Odpisy - 860 trieť
· Ukladanie - 34879 trieť
· Návratnosť projektu - 4 mesiace
V posledných rokoch bolo navrhnutých niekoľko riešení na vytvorenie univerzálnej infraštruktúry na prenos heterogénnej prevádzky. V podmienkach zvýšených požiadaviek na kvalitu služieb a šírku pásma sú potrebné siete s vysokou kvalitou služieb a zvýšenou prenosovou rýchlosťou.
IP hrá kľúčovú úlohu pri poskytovaní flexibility služieb. Na zvýšenie celkovej ziskovosti siete musia poskytovatelia poskytovať služby založené na IP alebo schopné „porozumieť“ IP, pretože väčšina aplikácií, ktoré vyžadujú služby WAN, používa IP. A keďže spotrebitelia stále požadujú od svojich poskytovateľov viac funkcií, poskytovatelia musia neustále hľadať nové služby, ktoré môžu doplniť a zlepšiť spotrebiteľské aplikácie. Dá sa povedať, že tieto služby musia byť založené na IP.
IP sa stáva štandardným protokolom pre podnikové, intranetové a extranetové siete. V 80. rokoch boli geograficky distribuované podnikové siete vybudované na základe vyhradených kanálov E1/T1. Multiplexory sa používali na kompresiu kanálov a používali sa na integráciu hlasu a dát vo verejných a súkromných sieťach. Zásady budovania telefónnych sietí sa zároveň radikálne nezmenili. V takýchto sieťach sa telefónne spojenia vytvárajú po vopred definovaných trasách (hlavných a alternatívnych) a „trpia“ mnohými obmedzeniami: vysokými nákladmi na údržbu veľkého počtu smerovacích tabuliek pre každú pobočkovú ústredňu a ich rekonfiguráciou pri zmene telefónnych tokov, neefektívnym využívaním šírky pásma. , zhoršenie kvality hovoru pri použití kompresných mechanizmov v sieťach s viacerými ústredňami a iné.
V posledných rokoch boli vyvinuté zariadenia, ktoré poskytujú prenos hlasu cez siete pôvodne určené na prenos dát, ako sú Frame Relay a IP siete. Hnacou silou toho je túžba znížiť náklady na používanie prenajatých komunikačných liniek a zvýšiť efektivitu využívania vyhradenej firemnej komunikácie.
Nový impulz pre rozvoj telefónnych sietí bol daný objavením sa technológie prenosu hlasu cez siete ATM, ktorá umožňuje pripojiť ústredne ústredne k ATM prepínačom schopným spracovávať toky dát aj telefónne signály.
Tento článok popisuje:
- technológie na prenos hlasu a dát cez IP siete;
- problémy budovania integrovaných sietí;
- mechanizmy, ktoré poskytujú zvýšenú účinnosť šírky pásma a flexibilitu riadenia toku (kompresia, potlačenie rečových prestávok);
- zariadenia od popredných výrobcov.
Čo je IP telefónia
Telefonovanie cez IP je relatívne nová služba, ktorá zvyčajne používa riadenú IP sieť na prenos telefónnej prevádzky.
Očakáva sa, že trh so službami VoIP (voice over IP) bude počas nasledujúcich piatich rokov rásť fenomenálnym tempom. Podľa Killen & Associates sa v spoločnostiach z rebríčka Fortune 1000 menej ako 1 % hlasovej prevádzky teraz prenáša cez siete IP; do roku 2002 by mal tento podiel dosiahnuť 18 % a do roku 2005 - 33 %.
Používatelia a poskytovatelia služieb sú priťahovaní ekonomickými výhodami používania IP na prenos telefónnej prevádzky, konferenčných hovorov so súčasnou výmenou informácií, servisných centier IP hovorov a transparentného smerovania požiadaviek používateľov.
Porovnávanie kvality štandardnej telefónnej komunikácie cez verejné siete s prvou generáciou VoIP zariadení nie je v prospech druhej generácie, a to predovšetkým z dôvodu nízkej spoľahlivosti a nízkej kvality služieb. Nástup sofistikovaných, moderných aplikácií a zariadení – vysokovýkonných prepínačov a smerovačov, ktoré využívajú pokročilý mechanizmus kvality služieb (QoS) digitálnych signálových procesorov (DSP) – však odstraňuje mnohé z výziev systémov VoIP druhej generácie.
IP telefónia označuje technológiu využívania IP siete (internetovej alebo akejkoľvek inej) ako prostriedku na organizovanie a vedenie telefonických rozhovorov a prenos faxov v reálnom čase. IP telefónia je jednou z najkomplexnejších aplikácií počítačovej telefónie.
Vo všeobecnosti sa prenos hlasu v sieti IP uskutočňuje nasledovne. Informácie o prichádzajúcom hovore a signalizácii z telefónnej siete sú prenášané do okrajového sieťového zariadenia nazývaného telefónna brána a spracovávané vyhradenou kartou hlasového servisného zariadenia. Brána pomocou riadiacich protokolov rodiny H.323 presmeruje signalizačné informácie na inú bránu umiestnenú na prijímacej strane IP siete. Prijímacia brána zabezpečuje prenos signalizačných informácií do prijímacieho telefónneho zariadenia podľa číselného plánu, čím je zabezpečené spojenie typu end-to-end. Po nadviazaní spojenia sa hlas na prichádzajúcom sieťovom zariadení digitalizuje (ak nebol digitálny), zakóduje sa podľa štandardných algoritmov ITU, ako je G.711 alebo G.729, skomprimuje sa, zapuzdrí do paketov a odošle sa na miesto určenia. na vzdialenom zariadení pomocou zásobníka protokolov TCP/IP.
Pomocou siete IP je teda možné vymieňať si digitálne informácie na odosielanie hlasových alebo faxových správ medzi dvoma počítačmi v reálnom čase. Využitie internetu umožní implementovať túto službu v celosvetovom meradle.
Hlavnými výzvami pri budovaní IP siete na prenos telefónnej prevádzky sú mechanizmy riadenia latencie a udržiavanie dostatočnej šírky pásma. Okrem toho sú dôležité spôsoby nastavenia taríf za služby a účtovanie za ich používanie, ako aj možnosti platby za doplnkové služby v IP sieti, ako je presmerovanie hovorov, identifikácia volajúceho, smerovanie v závislosti od dennej doby atď.
Dôležitou otázkou je posúdenie ziskovosti novej technológie. Ponúka IP pripojenie skutočne výrazné úspory? Odpoveď na túto otázku možno získať iba komplexným zvážením problému. Možno je to presne tento prípad. Ak náklady na prenos informácií po sieti predstavujú iba 15 – 20 % celkových nákladov na údržbu sieťovej infraštruktúry, potom sa 70 % úspora nákladov na sieť nemusí zdať taká atraktívna v porovnaní s množstvom práce, ktorú by bolo potrebné vykonať. preniesť všetky funkcie na univerzálny základ a tiež v porovnaní s množstvom vynaložených prostriedkov na vytvorenie univerzálnej infraštruktúry a schopnosťou využívať existujúce zariadenia.
A to je len malá časť všetkých problémov spojených s implementáciou univerzálnych komunikačných liniek. Ponuka integrovaných sietí zo strany poskytovateľov služieb preto spravidla začína vytvorením malých špecializovaných sietí, na ktorých sa testujú integračné technológie a vznikajú odpovede na otázky, ktoré vznikajú pri kombinovaní rôznych typov komunikácií. Už teraz sa však môžeme baviť o realite budovania integrovanej infraštruktúry.
Všeobecný prístup k budovaniu IP siete na prenos telefónnej prevádzky
- "počítač - počítač"
Táto možnosť nie je príkladom IP telefónie, pretože hlas sa prenáša len cez dátovú sieť, bez prístupu do telefónnej siete. Na organizovanie prenosu prevádzky si používateľ zakúpi potrebné vybavenie a softvér a tiež zaplatí poskytovateľovi za prevádzku komunikačného kanála. Výhodou tejto možnosti je maximálna úspora nákladov. Nevýhoda: minimálna kvalita pripojenia.
- "telefón - telefón"
Na organizovanie takejto komunikácie je potrebné mať určité sieťové zariadenia a mechanizmy interakcie. Hlasová prevádzka sa prenáša cez sieť IP, zvyčajne v samostatnej, drahej časti. Zariadenia, ktoré organizujú interakciu, sú brány, pripojené na jednej strane k verejnej telefónnej sieti a na druhej strane k IP sieti. Hlasová komunikácia v tomto režime je v porovnaní s možnosťou „computer-to-computer“ drahšia, ale jej kvalita je oveľa vyššia a jej používanie je pohodlnejšie. Pre využitie tejto služby je potrebné zavolať operátorovi obsluhujúcemu bránu, zadať kód a číslo volaného účastníka z telefónneho prístroja a porozprávať sa ako pri bežnom telefónnom spojení. Všetky potrebné operácie smerovania hovorov vykoná brána.
- "počítač - telefón"
To otvára viac prípadov použitia pre podnikových používateľov, pretože najčastejšie sa používa podniková sieť, ktorá obsluhuje hovory z počítačov na bránu, ktoré sa potom prenášajú cez verejnú telefónnu sieť. Podnikové riešenia využívajúce komunikáciu medzi počítačmi a telefónom môžu pomôcť ušetriť peniaze a potrebné vybavenie na to bude popísané nižšie.
Je teda zrejmé, že na vybudovanie siete IP telefónie sú potrebné dva hlavné prvky (obr. 1).
Prvou je brána, ktorá poskytuje funkcie konverzie medzi paketovou IP sieťou a verejnou telefónnou sieťou, analógovo-digitálnu konverziu, riadenie prenosových formátov a procedúry VoIP hovorov. V sieti je možné použiť viacero brán.
Druhým hlavným prvkom je riadiace zariadenie (gatekeeper), ktoré poskytuje množstvo funkcií na riadenie prístupu do a z IP siete, šírky pásma a adresovania. Okrem toho riadiace zariadenie monitoruje všetky brány a terminály, vykonáva funkcie adresárovej služby a riadi používateľské účty.
Bránu je možné dodať ako samostatné sieťové zariadenie alebo ju nainštalovať na osobný počítač. Pri použití brány je funkcia VoIP transparentná pre používateľa pomocou bežného telefónu alebo faxu. Pozrime sa bližšie na hlavné funkcie brány pri prenose hlasu cez IP sieť.
1. Funkcia vyhľadávania. Keď odchádzajúca IP brána uskutoční telefónny hovor cez IP sieť, zoberie číslo volajúceho a skonvertuje ho na IP adresu cieľovej brány, buď z tabuľky vo výstupnej bráne, alebo z centralizovaného servera. Vyhľadávanie tabuľky na výstupnej bráne často trvá kratšie ako na centralizovanom serveri a skracuje čas pripojenia zo 4-5 sekúnd na 1-2 sekundy.
2. Komunikačná funkcia. Pôvodná brána vytvorí spojenie s cieľovou bránou, pričom si vymieňa informácie o parametroch pripojenia a kompatibilite zariadení.
3. Digitalizácia. Analógové telefónne signály sú digitalizované bránou a zvyčajne konvertované na signál 64 Kbit/s PCM (pulzná kódová modulácia). Táto funkcia vyžaduje, aby brána podporovala rôzne analógové telefónne rozhrania.
V mnohých prípadoch je potrebná aj podpora digitálnej siete s integráciou služieb a rozhraní T1/E1. Digitálna sieť integrovaných služieb a rozhrania T1/E1 fungujú vo formáte PCM, takže A/D konverzia nie je potrebná. Digitálna sieť BRI má jeden alebo dva PCM kanály, T1 má až 24 PCM kanálov a E1 má až 30 PCM kanálov. Digitálna sieť s integráciou služieb PRI môže mať až 24 alebo 30 kanálov PCM.
4. Demodulácia. Keďže niektoré brány môžu prijímať iba hlas alebo iba fax, musia byť preddefinované diaľkové linky na moduly na spracovanie hlasu alebo faxu. Sofistikovanejšie brány dokážu spracovať oba typy údajov, pričom automaticky zistia, či je digitálny signál zvukový alebo faxový a spracujú signál v závislosti od jeho typu. Faxový signál je demodulovaný signálovým procesorom (DSP) späť do digitálneho formátu 2,4-14,4 Kbps, teda do pôvodnej reprezentácie pred výstupom z faxového prístroja (faxový prístroj prezentuje výstupný signál v analógovej forme). Tento demodulovaný signál je potom umiestnený do IP paketov na prenos do cieľovej brány (obrázok 2).
Demodulované informácie sú potom konvertované späť na analógový faxový signál cieľovou bránou na doručenie do faxového prístroja.
Faxový prenos je možné vykonávať pomocou protokolov UDP/IP alebo TCP/IP. UDP/IP na rozdiel od TCP/IP nevyžaduje opravu chýb, ku ktorým dochádza počas prenosu paketov.
5. Kompresia. Akonáhle je signál určený ako hlas, je typicky komprimovaný signálovým procesorom pomocou jednej z techník kompresie/dekompresie (CODEC) (tabuľka 1) a umiestnený do IP paketov. Pri digitalizácii signálu je dôležité zabezpečiť dobrú kvalitu reči a nízke oneskorenie.
Tabuľka 1. Metódy kompresie reči
| Kompresná metóda | Zložitosť | Kvalita | Oneskorenie |
|---|---|---|---|
| G.726, G.727, ADPCM 40, 32, 24 kb/s | nízka (8 MIPS) | dobré (40 000), zlé (16 000) | veľmi nízka (10-17 ms) |
| G.729 CS-ACELP 8 Kbps | vysoká (30 MIPS) | dobre | nízka |
| G.729A CA-ACELP 8 Kbit/s | mierny | priemer | nízka |
| G.723.1 MP-MLQ 6,4/5,3 Kbps | stredne vysoká (20 MIPS) | dobré (6,4), priemerné (5,3) | vysoká |
| G.728 LD-CELP 16 Kbps | veľmi vysoká (40 MIPS) | dobre | nízka |
Zvukový paket sa prenáša ako paket UDP/IP a nie ako paket TCP/IP, aby sa predišlo pomerne veľkým oneskoreniam, ktoré sa vyskytujú pri opakovanom prenose paketov TCP/IP. Ak sa použije režim FEC (Forward Error Correction), poškodený alebo chýbajúci zvukový paket možno rekonštruovať na základe údajov z predchádzajúceho zvukového paketu. Ak sa FEC nepoužije, poškodený paket sa jednoducho zahodí a brána použije predchádzajúci dobrý paket. Tento mechanizmus funguje bez povšimnutia používateľa v prípade nízkeho percenta skreslenia/straty paketov (< 5%).
Dáta digitalizované pomocou CODEC neobsahujú IP adresu paketu a riadiacu informáciu („hlavička“) (obr. 3), ktorá zvyčajne predstavuje ďalších 7 Kbps, pokiaľ IP router samostatne nekomprimuje hlavičku, inak - 2-3 Kbps
Zložitosť implementácie CODEC určuje požadovaný výkon signálového procesora, meraný v miliónoch inštrukcií za sekundu (MIPS), na spracovanie hlasového signálu, s výnimkou funkcií potlačenia ozveny a ticha.
6. Dekompresia/demodulácia. Brána pri vykonávaní krokov 1 až 4 vyššie súčasne prijíma pakety z iných brán IP a dekomprimuje pakety do formy zrozumiteľnej pre príslušný analógový telefón, digitálnu sieť integrovaných služieb alebo zariadenia T1/E1. Brána tiež demoduluje digitálny faxový signál do pôvodnej podoby a následne do príslušného telefónneho rozhrania.
Okrem toho môže brána vykonávať funkcie zhody rozhraní iniciátora hovoru a príjemcu hovoru.
Kvalita IP reči
Na zabezpečenie vysokej kvality reči musí VoIP brána používať kodek s dobrou kvalitou reči a nízkou latenciou. Okrem toho existuje niekoľko ďalších technológií potrebných na zabezpečenie dobrej kvality reči: dve z nich sú prioritizácia paketov a zrušenie ozveny. Potlačenie ozveny je funkciou signálového procesora, systém priority paketov je funkciou smerovača a brány.
Keď je dvojvodičový telefónny kábel pripojený k štvordrôtovej pobočkovej ústredni alebo telco rozhraniu centrálnej kancelárie (CO), použije sa špeciálne elektrické spojenie nazývané hybridný obvod, ktoré zodpovedá dvojvodičovému a štvorvodičovému pripojeniu. Hoci hybridné obvody sú veľmi účinné pri vykonávaní funkcií prispôsobovania, malé percento energie telefónneho signálu sa nepremení, ale skôr sa odrazí späť k volajúcemu. Tento signál sa nazýva „echo signál“.
Ak sa volajúci nachádza v blízkosti ústredne alebo centrálneho spínača, ozvena sa vráti dostatočne rýchlo na to, aby bola pre ľudí nepočuteľná. Ak je však oneskorenie väčšie ako 10 ms, volajúci môže počuť odrazený signál. Aby sa predišlo ozvene, dodávatelia brán vkladajú do signálových procesorov špeciálny kód, ktorý počúva ozvenu a odstraňuje ju zo zvukového signálu. Potlačenie ozveny je obzvlášť dôležité pre poskytovateľov brán, pretože latencia v sieti IP môže ľahko presiahnuť 40 – 50 milisekúnd, takže ozvena bude zreteľne cítiť na blízkom konci. Kompenzácia ozveny prichádzajúcich zo vzdialeného konca linky môže mať významný vplyv na kvalitu signálu.
Hlavnými zdrojmi zhoršenia kvality reči sú latencia siete a jitter paketov. Latencia siete je priemerný čas, ktorý paket potrebuje na prechod cez sieť. Fluktuácia je odchýlka od priemerného času prenosu paketu. Oba parametre sú dôležité pri určovaní kvality reči.
Keďže čas sieťového prenosu (celkový čas vrátane času spracovania kodeku) často presahuje 150 ms, komunikácia medzi dvoma účastníkmi bude čoraz viac pripomínať poloduplexnú komunikáciu s požadovanou prestávkou počas rozhovoru. Ak sú pauzy zle zaznamenané, potom sa zdá, že reč jedného partnera „naráža“ na reč druhého.
Jedným z hlavných prostriedkov boja proti preťaženiu siete by malo byť zabezpečenie kvality služieb (QoS).
Aký je zmysel QoS? QoS znamená dynamické poskytovanie garantovanej šírky pásma rôznym aplikáciám a prenos dát podľa užívateľom definovaných požiadaviek. Stále neexistuje žiadny všeobecne akceptovaný výklad pojmu „QoS“; QoS sa najčastejšie chápe ako nastavenie priorít prevádzky bez záruk šírky pásma, poskytovanie pevnej šírky pásma pri prenose dát medzi dvoma danými sieťovými uzlami na základe trvalých alebo prepínaných virtuálnych kanálov a celkovej šírky pásma garantovanej poskytovateľmi internetových služieb.
Dobrá kvalita hlasu v sieti IP je do značnej miery spôsobená skôr nízkym jitterom paketov než nízkou latenciou siete. Hodnoty jitteru sieťových paketov sú podporované inteligenciou smerovačov, ktoré dokážu spravovať priority hlasových paketov v IP sieti. Smerovač je nakonfigurovaný tak, aby hľadal hlasové pakety IP a umiestňoval ich pred dátové pakety čakajúce na prenos. Systém priority hlasových paketov je obzvlášť dôležitý v regionálnych komunikačných sieťach s rýchlosťami od 56 do 512 Kbps. Pri rýchlostiach linky T1/E1 to nemusí byť potrebné.
Požadovaná kvalita služieb je teda v súčasnosti zabezpečovaná najmä prostredníctvom riadenia priority dopravy. Upozorňujeme, že v sieťach IP sú možné komplexnejšie postupy riadenia kvality.
Segmentácia paketov IP je ďalším dôležitým mechanizmom riadenia latencie VoIP, ktorý zabezpečuje, že veľmi dlhý dátový paket nezdrží hlasový paket opúšťajúci smerovač. To sa dosiahne konfiguráciou smerovača tak, aby segmentoval všetky odchádzajúce dátové pakety podľa rýchlosti komunikačnej siete. Kombinácia hlasového/faxového prioritného systému a mechanizmov segmentácie paketov vytvára dobré predpoklady pre vybudovanie VoIP siete.
Ďalšou technológiou používanou niektorými bránami na zabezpečenie dobrej kvality reči je dopredná korekcia chýb (FEC).
Správa šírky pásma
Ako už bolo uvedené, druhým dôležitým problémom pri implementácii technológií prenosu reči cez IP sieť je minimalizácia použitej šírky pásma komunikačného kanála. Dôležitú úlohu tu zohrávajú mechanizmy kompresie a potlačenia pauzy. Mechanizmy, ktoré používajú technológiu potlačenia ticha, zisťujú obdobia ticha medzi účastníkmi počas komunikácie alebo faxovej relácie a počas týchto období zastavia odosielanie paketov IP.
Túžba po efektívnejšom využívaní šírky pásma poháňa vývoj mechanizmov kompresie reči. Ako bolo uvedené, štandardný hlasový signál PCM vyžaduje pridelenie šírky pásma 64 kbit/s (odporúčanie ITU-T G.711), čo je v skutočnosti príliš veľa.
Jeden z dlho používaných algoritmov kompresie reči sa nazýva ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation; štandard G.726 bol prijatý v roku 1984). Tento algoritmus poskytuje takmer rovnakú kvalitu reprodukcie reči ako PCM, avšak na prenos informácií pri jeho použití je potrebná šírka pásma iba 16 Kbps. Metóda je založená na kódovaní nie samotnej amplitúdy signálu, ale jej zmeny v porovnaní s predchádzajúcou hodnotou; preto si vystačíte s menším počtom číslic. V ADPCM je zmena úrovne signálu zakódovaná ako štvorbitové číslo, pričom frekvencia merania amplitúdy signálu zostáva nezmenená.
Všetky metódy kódovania, ktoré sa spoliehajú na určité predpoklady o tvare vlny, sú nevhodné na prenos signálov s náhlymi zmenami amplitúdy. Ide o typ signálu generovaného modemami alebo faxmi, takže zariadenia, ktoré podporujú kompresiu, musia automaticky rozpoznať signály z faxov a modemov a spracovať ich odlišne od hlasovej prevádzky.
Mnoho metód kódovania pochádza z metódy lineárneho prediktívneho kódovania (LPC, Linear Predictive Coding). LPC používa ako vstupný signál postupnosť hodnôt digitálnej amplitúdy, ale kódovanie sa neaplikuje na jednotlivé digitálne hodnoty, ale na ich konkrétne bloky. Pre každý takýto blok hodnôt sa vypočítajú jeho charakteristické parametre: frekvencia, amplitúda a množstvo ďalších. Práve tieto hodnoty sa prenášajú cez sieť. S týmto prístupom ku kódovaniu reči sa po prvé zvyšujú požiadavky na výpočtový výkon špecializovaných procesorov používaných na spracovanie signálov a po druhé sa zvyšuje oneskorenie prenosu, keďže kódovanie sa neaplikuje na jednotlivé hodnoty, ale na určitú množinu z nich. je začiatok konverzie by sa mal akumulovať v špecifickej vyrovnávacej pamäti. Dôležité je, že oneskorenie pri prenose reči nie je spojené len s potrebou spracovania digitálneho signálu (toto oneskorenie je možné znížiť zvýšením výkonu procesora), ale je určené aj metódou kompresie. Táto metóda umožňuje dosiahnuť veľmi vysoké kompresné pomery so šírkou pásma 2,4 alebo 4,8 Kbps, ale kvalita zvuku tým výrazne trpí. Preto sa nepoužíva v komerčných aplikáciách, ale používa sa najmä na vedenie oficiálnych rokovaní.
Zložitejšie metódy kompresie reči sú založené na použití LCP v kombinácii s prvkami kódovania priebehov. Tieto algoritmy využívajú spätnoväzbové kódovanie, kde dochádza k optimalizácii kódu počas prenosu signálu. Po zakódovaní signálu sa procesor pokúsi obnoviť svoj tvar a porovná výsledok s pôvodným signálom, potom začne meniť parametre kódovania, čím dosiahne najlepšiu zhodu. Po dosiahnutí zhody zariadenie odošle prijatý kód cez komunikačné linky; na opačnom konci sa zvukový signál obnoví. Je zrejmé, že použitie tejto metódy vyžaduje ešte vážnejší výpočtový výkon.
Jednou z najbežnejších odrôd opísanej metódy kódovania je metóda LD-CELP (Low-Delay Code-Excited Linear Prediction). Táto metóda vám umožňuje dosiahnuť uspokojivú kvalitu prehrávania so šírkou pásma 16 Kbps; bol štandardizovaný Medzinárodnou telekomunikačnou úniou (ITU) v roku 1992 ako algoritmus kódovania reči G.728. Algoritmus sa aplikuje na sekvenciu číslic, ktorá je výsledkom analógovo-digitálnej konverzie hlasového signálu so 16-bitovým rozlíšením. Päť po sebe idúcich digitálnych hodnôt je zakódovaných v jednom 10-bitovom bloku - to dáva 16 Kbps. Táto metóda vyžaduje veľa výpočtového výkonu: na priamu implementáciu G.728 je potrebný najmä procesor s rýchlosťou 44 MIPS.
V marci 1995 ITU prijala nový štandard G.723, ktorý sa má používať na kompresiu reči pre videokonferencie cez telefónne siete. Tento štandard je súčasťou všeobecnejšieho štandardu H.324, ktorý popisuje prístup k organizovaniu takýchto videokonferencií. Účelom jeho prijatia je umožniť videokonferencie pomocou konvenčných modemov. Základom G.723 je metóda kompresie reči MP-MLQ (Multipulse Maximum Likelihood Quantization). Umožňuje dosiahnuť veľmi výraznú kompresiu reči pri zachovaní pomerne vysokej kvality zvuku. Spôsob je založený na optimalizačnom postupe opísanom vyššie; pomocou rôznych vylepšení možno reč stlačiť na úroveň 4,8; 6,4; 7,2 a 8,0 Kbps. Štruktúra algoritmu umožňuje zmeniť stupeň kompresie hlasu počas prenosu. Oneskorenie spôsobené kódovaním nepresahuje 20 ms.
Mechanizmy kompresie reči síce zvyšujú efektivitu šírky pásma, ale môžu viesť aj k zníženiu kvality reči a zvýšeniu latencie. Niektoré základné algoritmy kompresie reči a oneskorenia, ktoré tým vznikajú, sú uvedené v tabuľke. 1.
Kvantitatívne charakteristiky degradácie kvality reči sú parametre degradácie kvality signálu počas kvantovania (QDU, Quantization Distortion Units). Jedna QDU zodpovedá zhoršeniu kvality pri digitalizácii pomocou štandardného postupu PCM; Hodnoty QDU pre hlavné metódy kompresie sú uvedené v tabuľke. 2. Dodatočné spracovanie reči vedie k ďalšej strate kvality. Podľa odporúčaní ITU-T by pre medzinárodné hovory hodnota QDU nemala prekročiť 14. Upozorňujeme, že prenos konverzácie cez medzinárodné diaľkové kanály znižuje kvalitu reči spravidla o 4 QDU.
Tabuľka 2. Zhoršenie kvality reči pri použití rôznych kompresných algoritmov
| Kompresné metódy | QDU |
|---|---|
| ADPCM 32 kbps | 3,5 |
| ADPCM 24 kbps | 7 |
| LD-CELP 16 kbps | 3,5 |
| CS-CELP 8 kbps | 3,5 |
Preto pri prenose konverzácie cez národné siete by sa nemalo stratiť viac ako 5 QDU. Pre kvalitný prenos reči je preto vhodné použiť procedúru kompresie/dekompresie iba raz v sieti. V niektorých krajinách je to povinná regulačná požiadavka pre siete pripojené k verejným sieťam.
Potlačenie ticha je dôležitou funkciou zariadenia, ktoré zabezpečuje prenos hlasu cez IP siete. Podstatou technológie potlačenia pauzy je určiť rozdiel medzi okamihmi aktívnej reči a ticha počas doby pripojenia. V dôsledku používania tejto technológie sa pakety generujú iba počas aktívnych rozhovorov. Keďže pauzy predstavujú až 60 % času v typickom telefonickom rozhovore, je možná dvojnásobná optimalizácia množstva dát prenášaných cez linku. Kombinácia technológie kompresie reči a potlačenie prestávok reči v prepínačoch vedie k osemnásobnému zníženiu toku dát v kanáli.
Pokračovanie nabudúce
ComputerPress 5" 1999
atribúty chkdsk. CHKDSK - čo to je? Nástroj CHKDSK. CHKDSK - ako bežať
Prečo Vodafone kráča v stopách MTS a zavádza regionalizáciu?
Bitdefender Antivirus: Efektívny Defender bez otázok
Význam slova neúspešný
Recenzia Samsung Galaxy A7 (2017): nebojte sa vody a šetrite Oplatí sa kúpiť samsung a7