navbar
CCO Country Strip
Russian Country Banner
toolbar
A Transparent Dot as Spacer
Смена кодировки WIN-KOI
В НАЧАЛО
НАЧАЛО РАЗДЕЛА
Пресс-релизы
Дайджесты новостей
Пресса о Cisco
Карта сайта
Пресса о Cisco за 98 г.

Со всеми информационными запросами Вы можете обращаться по e-mail: pr@cisco.ru

Компьютер Пресс
Июнь #6/99

Передача голоса в IP-сетях

Алексей Шереметьев
Компьютер Пресс
 

Соответствие стандартам

Для того чтобы программное обеспечение различных производителей работало согласованно, необходима поддержка стандартов, таких, например, как Н. 323. Стандарты являются критическим фактором для мира IP-телефонии. Одна из наиболее важных областей стандартизации - протокол обмена сообщениями в IP-телефонии.

Раньше в IP-телефонии использовались закрытые протоколы; соответственно, участники беседы должны были иметь аналогичные продукты. Intel и Microsoft возглавили направление на разработку стандартов на основе Н. 323, рекомендованного International Telecommunications Union (ITU). Этот стандарт формулирует технические требования для передачи аудио- и видеоданных по сетям передачи данных и включает в себя стандарты на видеокодеки, на голосовые кодеки, на общедоступные приложения, на управление вызовами и системой.

Перечислим технические требования к голосовым кодекам:

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

При передаче в режиме реального времени до 30% пакетов может быть потеряно, следовательно, приложение IP-телефонии должно уметь восстанавливать потерянные данные с учетом сложности алгоритмов кодирования.

Кроме того, системы IP-телефонии должны иметь возможность поддерживать разные кодеки и в случае необходимости добавлять новые. По умолчанию голосовые кодеки в стандарте Н. 323 используют стандарт G. 711. Однако ширина полосы частот в 64 Кбит/с, требуемая в G. 711, неприемлема при использовании в Internet, где большинство пользователей имеет канал значительно меньшей ширины.

Кроме G. 711 стандарт Н. 323 определяет возможность использования кодеками стандарта G. 722, G. 723, G. 723. 1, MPEG1, G. 728, и G. 729. Стандарты, определяющие низкую ширину полосы пропускания - G. 729 в 8 Кбит/с и G. 723 в 5. 3/6. 3 Кбит/с, - вполне подходят для использования в Internet. В частности, о поддержке G. 723 в приложениях IP-телефонии заявили Intel, Microsoft и Netscape. Основной недостаток G. 723 состоит в том, что он требует весьма больших ресурсов процессора. Intel, например, определяет 100-мегагерцевый Pentium-процессор как минимальный для использования в Internet-телефонии.

Большие надежды возлагаются на протокол резервирования ресурсов (Resource Reservation Protocol - RSVP), благодаря которому оказывается возможным сквозное резервирование пропускной способности Internet для передачи чувствительного к задержкам графика. RSVP был разработан для передачи мультимедиа по IP-сетям, однако он может хорошо работать и для передачи голоса. Согласно этому протоколу маршрутизаторы обмениваются сигналами, запрашивая свободный путь по сети. Главный его недостаток в том, что запросов может быть столько, что маршрутизаторы окажутся не в состоянии их обслужить.

Оборудование Cisco Systems

Cisco Systems провозгласила пятиэтапную стратегию открытых систем и технологий, призванную помочь пользователям интегрировать данные, голос и видео от небольших узлов доступа до крупных магистральных узлов.

На третьем этапе развертывания стратегии интеграции данных, голоса и видео компания сделала основной упор на использование шлюзов между различными средами. К ним относятся шлюзы от сетевых протоколов к протоколам телефонных станций, а затем к протоколам телефонных сетей общего пользования и ISDN, шлюзы от средств низкоскоростного доступа к средствам широкополосной магистральной коммутации и шлюзы от среды коммутации каналов к среде коммутации пакетов (IP, Frame Relay) и ячеек (АТМ).

Многофункциональные шлюзовые решения позволят снизить затраты при оплате междугородних разговоров, упорядочить управление номерами и воспользоваться преимуществами таких новых бизнес-приложений, как дистанционное обучение, телефония и отправка факсимильных сообщений в системах Intranet/Internet. Кроме того, пользователи получают возможность дополнить возможности своей локальной телефонной сети, например, определением номера или переводом звонка - по всей сети через сети IP и АТМ.

Тесная интеграция передачи данных, голосовых и факсимильных сообщений по локальным и глобальным сетям позволит корпоративным клиентам расширить возможности своих сетей и избавиться от необходимости поддерживать несколько разнородных сетей (см. рисунок)

Схема
Построение IP-сети для передачи голоса на базе оборудования Cisco Systems

Четвертый этап стратегии представляет решения для построения кампусных интегрированных сетей.

Основные продукты Cisco для построения пакетной сети для передачи голоса:

  • Семейство Cisco 800.
  • Многофункциональный концентратор доступа Cisco MC3810.
  • Семейство модульных маршрутизаторов Cisco 2600/3600.
  • Сервер доступа Cisco AS5300.
  • Маршрутизаторы серии Cisco 7200.
  • Серия АТМ-коммутаторов Cisco IGX 8400.
  • Коммутаторы серии Cisco Catalyst 8500.
  • Программное обеспечение Cisco Voice Manager (CVM).
  • Оборудование Selsius.
  • Программное обеспечение управления шлюзом (Gatekeeper) Multimedia Conference Manager (MCM).

Реализуя стратегию интеграции данных и голоса, Cisco объединила возможности обработки голоса в программном обеспечении Cisco IOS и разработала голосовые модули для устройств построения сетей связи. Новое программное обеспечение и модули предоставляют широкий выбор вариантов построения сетей с интеграцией различных типов трафика с требуемым качеством. Поддержка стандарта Н. 323 обеспечивает совместимость программного обеспечения разных производителей при работе с телефонным оборудованием.

Семейство маршрутизаторов Cisco 800

Маршрутизаторы семейства Cisco 800 используют современные возможности фирменного ПО Cisco IOS, работают по линиям ISDN и обеспечивают телефонную связь, передачу факсимильных сообщений и высокоскоростной доступ в Internet или корпоративную сеть. Как и подобает аппаратуре данного класса, эти маршрутизаторы отличаются простотой установки, конфигурации и управления. Семейство позиционируется на рынке как преемник Cisco 700.

В семейство входит четыре модели. Простейшая из них, Cisco 801, имеет один базовый интерфейс ISDN типа S или Т. Модель 802 имеет встроенный терминатор; модели 803 и 804 содержат встроенный четырехпортовый концентратор Ethernet и дополнительно могут быть оснащены двумя аналоговыми телефонными портами. В отличие от других устройств данного класса, новые маршрутизаторы поддерживают широкий набор функций обеспечения безопасности и внешнего управления. Кроме того, они комплектуются набором кабелей с цветной маркировкой, утилитами конфигурации Cisco Fast Step для пользователей и Cisco ConfigMaker для системных интеграторов.

Многофункциональный концентратор доступа Cisco MC3810

Многофункциональный концентратор доступа Cisco MC3810 объединяет данные, видео, речевые и факсимильные сообщения для транспортировки через общие или частные сети Frame Relay, ATM или сети с временным разделением каналов (ТDМ).

К устройствам Cisco MC3810 возможно подсоединение любой УАТС или телефона. Устройства используют технологию подавления пауз для сокращения речевого трафика с целью снижения стоимости используемого канала при повременной оплате.

Пропускная способность устройства - до 2 Мбит/с. Интегрированное программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает организацию межсетевого взаимодействия, поддержку сетевых протоколов IP и IPX, протоколов маршрутизации RIP, IGRP, Enhanced IGRP и OSPF и др.

Устройство поддерживает как аналоговые, так и цифровые каналы передачи речи с использованием алгоритмов G. 729a ACELP и G. 729 ACELP, механизмов подавления пауз и др., обеспечивая шесть аналоговых или 24/30 цифровых сжатых речевых каналов.

Схема
Схема включения ММСХ в существующую локальную сеть предприятия

MC3810 поддерживает различные варианты обработки вызовов при голосовых соединениях и способно работать в режиме двухтонального многочастотного набора. На небольших узлах телефоны и магистральные каналы можно подключать к MC3810 для того, чтобы он играл роль местного коммутатора голосовых вызовов. Благодаря этому устраняется необходимость в учрежденческих АТС и других аналогичных средствах коммутации.

Модульные маршрутизаторы серий Cisco 3600 и 2600

Многофункциональные модульные маршрутизаторы серий Cisco 3600 и 2600 предназначены для объединения небольших удаленных офисов, а также для подключения таких офисов к глобальным сетям общего пользования.

Схема
Экран участника видеоконференции пользователя ММСХ

Интерфейсные модули доступа к глобальным сетям, предназначенные для устройств Cisco 1600, 2600 и 3600, поддерживают большое количество последовательных интерфейсов, интерфейс ISDN BRI, а также набор канальных интерфейсов CSU/DSU) для основных и резервных каналов связи. Сетевые модули, доступные для Cisco 2600 и 3600, обеспечивают создание узлов связи с высокой плотностью синхронных и асинхронных портов, а также предоставляют возможность интеграции голосовых и цифровых данных. Модули голос/факс в Cisco 2600 и 3600 могут содержать голосовые карты VIC с одним или с двумя интерфейсами для подключения телефонного оборудования. Карты VIC, устанавливаемые в устройства Cisco 2600 и Cisco 3600, являются полностью взаимозаменяемыми.

В настоящее время карты VIC поддерживают аналоговые интерфейсы FXS, FXO, и Е&М. Устройство Cisco 2600 или 3620 может поддерживать один модуль голос/факс с двумя картами VIC, a Cisco 3640 - до трех таких модулей с общим числом карт VIC, равным шести. Следовательно, максимальное количество голосовых портов для устройств Cisco 2600 или 3620 равно четырем, а для Cisco 3640 - двенадцати.

Качество передаваемого голоса и минимальные задержки обеспечиваются за счет применения эффективной компрессии и специальных технологий QoS. Голосовой модуль поддерживает несколько протоколов компрессии, в том числе G. 711 и G. 729.

Сервер доступа AS5300

Сервер доступа Cisco AS5300 поддерживает от двух до четырех Т1/Е1 - портов VolP/факс со сжатием, диалоговый доступ и голосовой шлюз, голосовое меню для авторизации по PIN-коду, переадресацию звонков, групповые номера, удаленный доступ и средства управления, расширенный учет, аутентификацию и регистрацию. Голосовая карта Cisco AS5300 является модулем с несколькими RISC-процессорами и сигнальными процессорами для каждого голосового канала, которые обеспечивают обработку голоса в режиме реального времени. Голосовой процессор напрямую соединен с блоком маршрутизации для беспрепятственного движения последовательности голосовых пакетов в сеть. Каждая голосовая карта обеспечивает 24 цифровых голосовых соединения для канала Т1 или 30 цифровых голосовых соединений для канала Е1. Каждое устройство AS5300 может поддерживать две голосовые карты, так что в одном устройстве AS5300 может обслуживаться до 48/60 голосовых соединений. На голосовой карте может быть установлено от одного до пяти модулей, каждый из которых содержит шесть сигнальных процессоров.

Маршрутизаторы серии Cisco 7200

Маршрутизаторы Cisco 7200 обеспечивают гибкость, необходимую при построении сетей масштаба предприятия и локальных сетей. Эти устройства поддерживают маршрутизацию для большого количества протоколов и различных интерфейсов.

В серию маршрутизаторов Cisco 7200 входят Cisco 7206 и Cisco 7204. Cisco 7204 оснащен четырьмя слотами для адаптеров портов и двумя слотами для карт флэш-памяти PCMCIA. Cisco 7206 оснащен шестью слотами для адаптеров портов и двумя слотами для карт флэш-памяти PCMCIA. У маршрутизаторов серии Cisco 7200 также имеется слот для модуля ввода/вывода и сетевого процессора. Контроллер ввода/вывода может быть приобретен с поддержкой или без поддержки Fast Ethernet.

Коммутаторы серии Cisco IGX 8400 IP+ ATM

Для построения многосервисных глобальных сетей используются коммутаторы серии Cisco IGX 8400 с интерфейсами для транспортировки данных АТМ, Frame Relay, синхронных и асинхронных систем передачи данных, IP, видеосигнала и речевого трафика.

Устройство доступно в 8-, 16- и 32-слотовом исполнении и легко интегрируется с другими продуктами фирмы Cisco Systems, такими как ВРХ 8600, Cisco MC3810, маршрутизаторами Cisco 3600 и 2600.

Коммутатор IGX использует внутреннюю шину с пропускной способностью 1, 2 Гбит/с для связи интерфейсных и магистральных модулей. Такая архитектура позволяет выделить любую часть общей пропускной способности шины любому из слотов коммутатора.

Благодаря широкому спектру интерфейсных и управляющих модулей коммутаторы IGX обеспечивают передачу голосовых сообщений с реализацией различных интерфейсов, функций определения активности голосового канала, подавление пауз и коммутации звонков, а также механизмов компрессии речи.

Сервисные голосовые функции IGX обеспечивают прозрачную передачу факсимильных сообщений и организацию модемной связи между абонентами. Это достигается за счет отключения функций сжатия голосовых данных.

Система управления передачи голоса Cisco Voice Manager (CVM)

Cisco Voice Manager является Web-совместимым приложением сетевого управления, которое предоставляет возможности для конфигурирования, мониторинга и диагностики сетей с технологией VolP.

Cisco Voice Manager автоматически определяет поддержку голоса, включает средства решения сетевых проблем и предоставляет детальную информацию о звонках, включая информацию о качестве и истории.

Основные возможности:

  • конфигурирование голосовых соединений (Voice Configuration Management);
  • ведение планов нумерации (Dial Plan Management);
  • использование утилит мониторинга и диагностики (Monitoring and Diagnostic Utilities);
  • составление отчетности по обслуживанию звонков (Call Reporting).

CVM устанавливает соединения с устройствами VolP и шлюзами через сеть IP, Взаимодействие между сервером CVM и клиентским Web-браузером осуществляется по протоколу HTTP, а взаимодействие между сервером CVM и устройством с поддержкой голоса - по протоколам SNMP и Telnet.

Система управления шлюзом Multimedia Conference Manager (MCM)

Multimedia Conference Manager - это программный продукт, совместимый со стандартом Н. 323, который является Cisco IOS-совместимым приложением, исполняемым маршрутизатором. MCM может работать на платформах Cisco 2500 и 3600. Он выполняет функции установки голосовых соединений между телефонными коммутаторами УАТС или телефонными каналами путем передачи диалога через IP-сеть, обеспечивает возможности проведения административной политики как для голосового трафика VolP, так и для видеоконференций. Подсистема управления шлюзом (gatekeeper) является управляющим элементом для Н. 323-сети.

Реализация Cisco MCM обеспечивает пользовательскую аутентификацию, определение адресов, учет звонков для систем RADIUS или TACACS+ (Call detail record, CDR), управление полосой пропускания в зоне (Zone bandwidth management), обеспечивающей ограничение количества сессий Н. 323 в данное время на основе доступной полосы в зоне, а также возможности маршрутизации звонков (Н. 323 call routing), поддержку HSRP и другие функции.

Подсистема "прокси" (proxy) в составе менеджера MCM предоставляет способ консолидации трафика Н. 323, позволяющий сетевому администратору проводить специальную политику по отношению к трафику Н. 323. Сетевой администратор может принудительно пропускать все звонки Н. 323 через "прокси" и включить полный контроль использования имеющейся полосы графиком Н. 323. Весь трафик Н. 323, проходящий через "прокси", может быть даже "улучшен" за счет возможностей QoS на основе механизма IP precedence или протокола RSVP для клиентов. Подсистема "прокси", работающая со средствами управления шлюзом, представляет решение для разрешения адресов в соответствии с Н. 323, а также механизм обеспечения секретности для соединений Н. 323, реализованных по технологии extranet. Все записи базы учета звонков (CDR) могут быть отправлены на сервер RADIUS или TACACS+. Эти записи включают информацию, о вызывающей стороне, вызываемой стороне, времени начала и окончания звонка, а также используемой полосе пропускания.

В октябре 1998 года Cisco Systems объявила о покупке компании Selsius Systems, Inc. - одного из ведущих поставщиков систем программируемых сетевых телефонных коммутаторов УАТС, программного обеспечения управления звонками и IP-телефонов.

Наиболее известные продукты данной компании - семейство полномасштабных телефонов Selsius Phone, позволяющих подключаться непосредственно в ЛВС; средство управления звонками УАТС в сети передачи данных Selsius CallManager; а также устройство Selsius Access, позволяющее подключать программируемые коммутаторы IP УАТС к коммутируемой телефонной сети общего пользования и поддерживающее протокол DHCP для автоматической инсталляции в сети телефонов Selsius Phone.

Линия продуктов Selsius-IP УАТС предоставляет решения по телефонии на основе ЛВС.

В общем случае возможности и преимущества решений Cisco Systems представлены в таблице:

ВозможностьПреимущество
Voice/Fax over IP Голосовой трафик и факсимильные сообщения передаются независимо друг от друга, поскольку IP-трафик может разделяться на 3-м уровне и передаваться по разным средам, включая ISDN, выделенные линии, Frame Relay, Ethernet, Token Ring и Asynchronous Transfer Mode (ATM)
Решение на базе маршрутизатора Решение на основе одного устройства уменьшает общую стоимость владения, минимизирует издержки, связанные с внедрением VolP, увеличивает отказоустойчивость
Модульная архитектура Обеспечивает гибкость решения и защиту инвестиций
Голос и факс передаются через один и тот же универсальный порт Универсальный порт может использоваться для работы как с телефонным оборудованием (телефонным аппаратом), так и с факсимильными аппаратами
Работа с существующими телефонами, факсами и другим телефонным оборудованием Как правило, нет необходимости менять имеющееся телефонное оборудование
Совместимость со стандартом Н. 323 Голос/факс-модули Cisco могут взаимодействовать с большинством мультимедийных приложений (например, аудио- и видеоконференции), таких как Microsoft NetMeeting, и телефонным оборудованием, подключаемым непосредственно к ЛВС фирмы Selsius
Использование сигнальных цифровых процессоров Модули голос/факс дают низкую временную задержку при передаче голосового трафика, которая является сутью высококачественного голоса цифровые сигнальные процессоры выполняют все необходимые и самые критичные функции по обработке голосового трафика
Поддержка стандартов сжатия голоса ITU G. 729 и G. 711 G. 729 обеспечивает сжатие голоса до 8 Кбит/с практически без потери качества
Использование протокола резервирования ресурсов (Resource Reservation Protocol, RSVP), технологий обслуживания очередей (таких как Weighted Fair Queuing, Priority Queuing и Custom Queuing), управления приоритетами (IP Precedence) Эти возможности предусмотрены в Cisco IOS. Они обеспечивают резервирование полосы, приоритет голосового трафика и качество его обслуживания
Использование протоколов Compressed Real-Time Protocol и Multilink Point-to-Point Protocol Fragmentation and Interleaving Эти протоколы поддерживаются в Cisco IOS. Они обеспечивают сжатие заголовков и фрагментирование пакетов, что позволяет передавать голосовой трафик с высоким качеством через низкоскоростные (56 и 64 Кбит/с) WAN-соединения
Подавление пауз/определение активности голоса Полоса используется только тогда, когда кто-то говорит. В течение пауз в телефонном разговоре (примерно 60% от всего времени разговора) полоса свободна и может использоваться для передачи данных
Эмуляция шума для комфортного диалога Используется для подтверждения пользователю наличия связи даже тогда, когда никто не говорит (и голосовые пакеты не передаются)
Сопоставление плана телефонных номеров и IP-адресов (Dial Plan Mapping) Автоматическое сопоставление (mapping) номера IP-телефона и IP-адрес упрощает конфигурирование оборудования и управление системой
Обработка тонов (Dual Tone Multifrequency, DTMF) Эта возможность обеспечивает доступ к системам голосовой почты и другим сервисам интеллектуальной телефонии
Распознавание протокола Т. 30 Эта возможность обеспечивает работу факса в реальном времени
Автовызов Автовызов позволяет устанавливать выделенные соединения между абонентами
Поддержка базы объектов управления (MIB) SNMP Поддержка SNMP-параметров, определяющих качество голоса и качество сервиса
Групповой (серийный) номер Входящие звонки могут автоматически распределяться на первую свободную линию в исходящей группе с общим серийным номером

 

верх страницы

 

toolbar

All contents copyright © 1992--2001 Cisco Systems, Inc. Important Notices and Privacy Statement.