Telefonia internetowa VoIP

Protokół SIP

Protokół SIP jest protokołem sygnalizacyjnym pomału wypierającym H.323 a jego główne działanie polega na inicjowaniu sesji pomiędzy klientami. Zasadniczo dostarcza on rozmaitych funkcji umożliwiających operacje typu wybieranie numeru czy też sygnał zajętości. Dodatkowo wspiera zaawansowane możliwości obsługi połączenia używane przez protokół sygnalizacyjny SS7 (używany do sygnalizacji w telefonii konwencjonalnej). SIP jednak znacznie różni się od scentralizowanego SS7 choćby z uwagi na to, iż jest protokołem typu peer-to-peer czyli wymaga jedynie prostej sieci szkieletowej bez rozbudowanego sprzętowo zaplecza. Cała inteligencja SIP skupia się bowiem w węzłach końcowych SIP. SIP jest odpowiedzialny jedynie za sygnalizację a co za tym idzie współpracuje z innymi protokołami. Session Description Protocol (SDP) opisuje sposób transportu multimediów w sieci. Wiadomości SDP podobnie jak wiadomości SIP mają charakter tekstowy i specyfikują jakie możliwości muszą posiadać zakończenia sieciowe. Session Annoucement Protocol (SAP) jest używany do informowania większej liczby użytkowników o otwieranej w danej chwili sesji czyli przykładowo w przypadku konferencji czy usług rozsiewczych takich jak radio czy telewizja.

Zasadniczo SIP jest dość podobny do protokołu HTTP czyli między innymi używa zwykłego tekstu i prostych mechanizmów typu „żądanie”-”odpowiedź na żądanie” czy też wiadomości kodowych takich jak „błąd 404”. Do identyfikacji terminali SIP używa adresów podobnych do adresów e-mail „user@domain:port” przy czym portem domyślnym jest port 5060. System oparty o SIP składa się z dwóch elementów:

- Terminale podobne funkcyjnie do terminali H.323. Do rozpoczęcia sesji wymagane są przynajmniej dwa terminale i istnieje możliwość komunikacji między nimi bez angażowania infrastruktury sieci SIP. Terminalem może być komputer z odpowiednim oprogramowaniem, specjalny telefon podłączany do gniazda sieciowego, lub też bramka podłączana go gniazda sieciowego, do której wpinamy zwykły telefon.

- Serwery SIP posiadające podobną funkcjonalność jak gatekeeper w H.323 jednakże nie odgrywające tak wielkiej roli, gdyż zgłoszenia nie mają obowiązku przechodzenia przez serwer. Serwerów używa się głównie do rutowania i przekierowywania zgłoszeń oraz czasem do prostego uwierzytelniania. Zasadniczo istnieją dwa tryby pracy serwera a mianowicie proxy i redirect przy czym zaleca się, aby każdy serwer mógł pracować w obu tych trybach. Serwer proxy ma za zadanie przekazywać do odpowiedniej domeny żądania połączenia. Analizuje on polecenie INVITE protokołu SIP i na podstawie zawartego w nim adresu kieruje je do innego węzła w sieci. Taki sposób wykonywania połączeń pozwala ominąć problemy związane z translacją adresów (NAT). SIP proxy umożliwia również połączenia pomiędzy terminalami VoIP a siecią PSTN. Serwer typu redirect informuje klienta, aby skontaktował się bezpośrednio z innym serwerem i w przeciwieństwie do serwera proxy nie musi monitorować zgłoszeń.

Jakość w VoIP

Na jakość działania usługi ma przede wszystkim jakość naszego łącza Internetowego a konkretnie:

a) PRZEPUSTOWOŚĆ

Zasadniczo VoIP nie wymaga zbyt dużej symetrycznej przepustowości łącza do poprawnego działania. Wszytko zależy od kodeka który jest użyty do kompresji sygnału mowy. Poniżej znajduje się lista najbardziej popularnych kodeków VoIP wraz z podanymi wartościami symetrycznych przepustowości niezbędnymi do ich poprawnej transmisji rozmowy. Niestety jednak nic nie ma za darmo i bardzo często wraz ze spadkiem przepustowości wymaganej przez dany kodek rośnie wprowadzane przez niego opóźnienie. Wydłuża się bowiem czas jaki procesory po stronie nadawczej i odbiorczej potrzebują na przetworzenie dźwięku. Dobór kodeka jest więc kompromisem pomiędzy przepustowością, opóźnieniem a wymaganą jakością dźwięku.


b) OPÓŹNIENIE

Zbyt duże opóźnienie transmisji w naszym łączu może spowodować iż rozmowa straci interaktywność. Prościej mówiąc będziemy musieli zbyt długo czekać na odpowiedź naszego rozmówcy a cały dialog może się stać bardzo utrudniony. Poniżej przedstawione są warunki jakie musi spełniać nasze łącze pod względem opóźnień, aby usługa VoIP działała poprawnie. Oczywiście opóźnienie jest mierzone w jedną stronę między nami a naszym rozmówcą.


c) JITTER

Jitter powstaje wtedy kiedy pakiety docierają z jednego punktu sieci do drugiego z różnym opóźnieniem. Jest to po prostu różnica w czasie między kolejnymi opóźnieniami. Jest to zjawisko niezwykle uciążliwe i powyżej pewnej wartości znacznie degraduje jakość rozmowy. Powoduje wycinanie fragmentów rozmowy i ogólnie pogarsza jakość. Poniżej znajduje się tabela w której podano dopuszczalne wartości jitter, przy których rozmowa jest możliwa.


d) ZAGUBIONE PAKIETY

Ilość zagubionych pakietów również odgrywa ważną rolę gdyż im więcej pakietów nie dotrze do naszego rozmówcy tym bardziej nasz głos będzie poprzerywany. Generalnie w celu zachowania dobrej jakości rozmowy liczba utraconych pakietów powinna być mniejsza niż 5%.

1    2    3