En IP-telefonsentral er et telefonutstyr designet for å tilby kommunikasjonstjenester gjennom en database, vanligvis plassert på hovedkontoret der "Modersystemet" er plassert (Ansvarlig for å omdirigere alle foretatte samtaler). Denne applikasjonen er kjent som Voice over IP ( VoIP ), der IP-adressen ( Internet Protocol ) er identifiseringen av enhetene på nettet. Med de riktige komponentene kan du administrere et ubegrenset antall internnumre på stedet eller eksternt via Internett, legge til video, koble til digitale trunker eller VoIP-tjenester (SIP-trunking) for internasjonale samtaler til lave kostnader. Telefonsettene som brukes kalles IP- eller SIP-telefoner og kobles til nettverket. I tillegg, ved hjelp av koblingsporter, kobles de vanlige linjene til offentlige telefonnett, og analoge vedlegg for standard telefoner (faks, trådløs, telefonsvarer, etc.)
For internasjonale selskaper som kan stole på toppmoderne systemer, har disse børsene blitt uunnværlig utstyr. Åpningen av gratis operativsystemer og programvare har fått mange IP-sentraler til å spre seg, noen bruker til og med PC-er som maskinvare. Spørsmålet om sikkerhet er svært kontroversielt på disse datamaskinene, siden det å være koblet til Internett har store muligheter for å bli angrepet av hackere, virus, ormer og andre.
Applikasjoner av denne teknologien utvikler seg kontinuerlig og gjør det enkelt å lage og distribuere et bredt spekter av telefoniapplikasjoner og tjenester, inkludert de til en PBX med flere VoIP-gatewayer. Kodene er utgitt under GNU General Public License (GPL), og er tilgjengelige for gratis nedlasting.
Det er klart at dette er fremtiden, når noen blindveier er løst, vil mellomstore og små selskaper kunne stole på denne teknologien med total selvtillit og god lydkvalitet. Dermed vil de med de såkalte Open Source-programmene, uten å betale for lisenser, kunne gjøre en vanlig PC om til en telefonsentral eller bedre sagt til en sikker og pålitelig kommunikasjonsserver.
Andre fordeler med IP-telefonsentraler er at det ikke er behov for telefonledninger. IP- eller SIP-telefoner (Session Initiation Protocol) bruker datanettverket, er svært enkle å installere og administreres gjennom et nettbasert konfigurasjonsgrensesnitt. I tillegg har man med IP-sentraler innebygget talepost med automatiske telefonister med velkomstmeldinger og ulike menyer, som automatisk dirigerer anrop til ulike destinasjoner, den har funksjonen der hver bruker kan motta disse talemeldingene i en vedlagt fil. i e-postene dine. Du kan også koble til administrative programmer eller programmer som Microsofts Outlook Express, noe som gir deg muligheten til å ringe direkte til bedriftens kontakter.
Ansatte flytter kontorer uten å gjøre noen endringer i kablingen eller konfigurasjonen av sentralkontoret. De kan velge mellom ulike SIP-telefoner på markedet uten å være bundet til et enkelt merke eller leverandør. Du kan motta og foreta anrop gjennom standard PSTN og mobiltelefonnettverk ved å bruke disse VOIP-gatewayene. Spar også på kostnadene ved internasjonale samtaler ved å bruke en hvilken som helst SIP- eller WAN -tjeneste ( VoIP ).
Digitalisering er basert på en teknologi som er vellykket utviklet for tale- og videooverføring. Fasttelefoni og mobiltelefoni bruker denne teknologien, men hver av dem har sine egne kodere. Siden vi vet at den beste lydkvaliteten fortsatt har telefonkommunikasjon, er mobiltelefonen god, men som vi alle har lagt merke til, må hjernen vår gjøre en større innsats for å forstå en samtale på en mobiltelefon, derfor bør du ikke kjøre bil og snakke på den. telefonen samtidig. IP-sentraler bruker ulike kodere for å kunne overføre over nettet, siden disse må bruke minst mulig båndbredde. Som vi vet er det første trinnet for hver VoIP-tilkobling digitalisering, som konverterer analoge signaler til digitale pakker. Dette kan gjøres på ulike måter; Den enkleste måten er å sample frekvenser med et fast forhold som er høyt nok til å fange opp alle nødvendige frekvenser, og deretter dele signalstyrken inn i ulike nivåer. For eksempel er 8000 Hz og 256 samplingsnivåer en veldig vanlig fast innstilling. På denne måten skannes og digitaliseres signalet ved hjelp av en analog til digital omformer eller ADC som sampler dataene på den faste frekvensen med en dybde på 8 bits. Dataene sendes ukomprimert, den andre parten dekoder dem med en digital-til-analog-omformer eller DAC. Kombinasjonen av 8 kilohertz og 8-bits samplingsdybde er bra for å erstatte vanlige telefonsamtaler. Telefonikommunikasjon utføres på frekvenser mellom ca. 500 Hz og 3.500 Hz på 256 ulike nivåer, noe som er nok til å gi god kvalitet. Men kvalitet kommer til en pris i VoIP. Sampling av ukomprimerte data med denne hastigheten genererer en kontinuerlig datastrøm på 8 kbyte/sek. Dette er ikke en stor sak for båndbreddene til utviklede land, men det kan være for mye for tregere internettforbindelser, eller enda verre over en mobil internettforbindelse. Det er derfor gjort forskjellige forsøk på å redusere antall kilobyte per sekund som trengs for å oppnå akseptabel talekvalitet. Dette kan i prinsippet oppnås på flere måter. Du kan redusere samplingshastigheten litt, men dette har en negativ effekt fordi høyere frekvenser filtreres ut. I følge Nyquist-Shannon Sampling Theorem , som dateres tilbake til 1928, lenge før det fantes VoIP eller til og med Internett, er det ikke mulig å digitalisere signaler med en samplingsfrekvens som er mindre enn 2 ganger den høyeste hastigheten på Internett. Å redusere samplingsfrekvensen til 4000 Hz, for eksempel, vil redusere den maksimale frekvensen som er tillatt i det analoge signalet til 2000 Hz, som er godt under frekvensene som er vanlige i talen til kvinner og barn. Derfor kan reduksjonen av samplingsfrekvensen hjelpe litt med å redusere båndbreddetildelingen til VoIP-applikasjonen, men i en liten andel. En annen tilnærming er derfor å redusere antall biter som trengs for å lagre en dataprøve. Som nevnt ovenfor vil 8 bits koding gi en rimelig høy kvalitet på et signal i en samtale. Å redusere tallet til 4 vil redusere båndbredden som brukes med 50 %. Dessverre har denne reduksjonen også en pris. Med 8 biter er det 256 mulige signalnivåer. Dekodingen av signalet tilbake til analog utløser et svakt signal der passasjen fra et nivå til et annet er mindre enn 0,5 % av verdien av signalet fra topp til topp. Selv om 0,5 % forvrengning kan være hørbar, vil tale fortsatt være forståelig og vil bli savnet av de fleste ikke-nøysomme personer.
Med en dybde på 4 biter vil signalkodingen kun ha 16 forskjellige nivåer tilgjengelig. Dette er ikke mye. Hvert trinn i digital-til-analog-konverteringen vil være 7 %, som er lineært delt på maksimalt mulig toppsignalstyrke. Tenk deg at noen snakker lavt på telefonen sin der signalstyrken deres ikke vil være mer enn 25 % av toppnivået, i dette tilfellet er den digitale kodingen nesten binær, og genererer en hermetisk lyd på mottakersiden. Å redusere prøvedybden med 50 % fra 8-4 bits gir en kvalitetsforringelse på en faktor 16. Det er heller ikke dette vi ønsker.
En løsning for å bekjempe problemet med dårlig stemmekvalitet ved lavt signalvolum er ikke å dele signalstyrkegrafen inn i 16 like nivåer, men å ha flere nivåer rundt nulllinjen og færre nivåer nær nulllinjen for maksimalt volum. En vanlig tilnærming er å bruke en logaritmisk skala i stedet for en lineær skala. Logaritmiske skalaer er ikke uvanlige i denne applikasjonen, siden ørene våre sjelden hører lydstyrkeforskjeller på en logaritmisk skala. Ti ganger så høyt når det gjelder energi høres omtrent dobbelt så høyt ut for det menneskelige øret. En annen løsning er å bruke adaptive algoritmer som deler signalet lineært, men ikke mellom de maksimalt mulige verdiene av signalet fra topp til topp, men mellom de virkelige verdiene til signalet. Hvis noen snakker med lavt volum, øker disse algoritmene automatisk signalet, og signalets kvantiseringsfeil er aldri mye mer enn 7 % ved 4-bits samplingsdybde. Noen ganger kan du høre denne typen signalbehandling på støyende linjer, der støynivået øker midt mellom ord eller setninger. Dette er fordi samplingsalgoritmen vil forsterke signaler med lavt volum, selv om det ikke er noe reelt signal tilstede. Støyforsterkningen på linjen vil høres i mottakerenden.
Nå er den beste måten å redusere båndbreddebehovet for en VoIP-applikasjon på å bruke en proprietær komprimeringsprotokoll med lavt tap. Vi vet alle hva komprimering er slik vi ser det på PC-ene våre. Applikasjoner som ZIP reduserer filstørrelser ved å analysere bitmønstre og beregne alternative bitmønstre og konverteringstabeller som tar mindre plass enn filen. original, disse komprimeringsteknikkene som brukes i ZIP-komprimering kalles ikke-tap, siden det er mulig å trekke ut originalfilene fra den komprimerte versjonen uten tap av informasjon. Andre teknikker er lite tap og aksepterer noe tap av informasjon i økt komprimering. Lavtap lavtapskomprimering brukes ofte i bildekomprimering som JPG. Den ukomprimerte versjonen ser ut som originalen, men ved nærmere ettersyn kan du se artefakter forårsaket av komprimeringsalgoritmen. Denne typen algoritme fungerer best hvis den er utviklet med kunnskap om dataene som skal komprimeres. De har utviklet spesifikke komprimeringsalgoritmer for stemmekomprimering som har lavt tap kombinert med svært lav båndbreddeallokering. Komprimering i mobiltelefoner er et eksempel på dette.
Med så mange forskjellige måter som digitalisert stemme kan krypteres og deretter sendes over en digital linje, må VoIP-applikasjoner vite hvilken krypteringsmetode den andre parten bruker for å få en vellykket tilkobling. Dette oppnås ved å la koding og dekoding gjøres ved hjelp av standard maskinvare eller programvare, disse kodekene koder eller dekoder. Kodeker brukes i mange applikasjoner, inkludert video, men nå skal vi kun fokusere på kodeker som kan brukes med VoIP. Selvfølgelig er det flere dusin kodeker i bransjen, de mest avanserte er betalt, noe som gjør at de ikke er veldig vanlige, men jeg vil begrense meg til disse fire, da de er de mest kjente og tilgjengelige i de fleste VoIP-applikasjoner. Antallet nye forkortelser er utrolig, så først vil jeg gi noen forklaringer.
NAVN ; G.711 , KOMPRESSJON ; A-lov og u-lov, BITRAT(Kbps) ; 64, SØKNAD ; Telefoni generelt.
NAVN ; G.726, KOMPRESSJON ; ADPCM, BITRAT(Kbps) ; 16,24,32 og 40, SØKNAD ; DECT internasjonal telefoni.
NAVN ; GSM 06.10 FR, KOMPRESSJON ; ADPCM, BITRAT(Kbps) ; 13.2, SØKNAD ; Original GSM-kodek.
NAVN ; G.729 , KOMPRESSJON ; CS-ACELP, BITRAT(Kbps) ; 8, SØKNAD ; VoIP over trege Internett-tilkoblinger.
ITU-T-standardene G.711, G.726 og G.729
Standardisering er viktig for at to VoIP-applikasjoner skal kommunisere med hverandre. Heldigvis har telekommunikasjonssektoren alltid følt behovet for å standardisere protokoller og informasjonsutveksling, og den første offisielle organisasjonen for dette dateres tilbake til 1865, ITU eller International Telegraph Union. Denne organisasjonen ble et offisielt byrå for FN i 1947. ITUs standardiseringsorgan utviklet seg til CCITT eller International Telephone and Telegraph Consultative Committee i 1956 og ble til slutt omdøpt til ITU-T i 1993. CCITT-forkortelsen brukes fortsatt mange steder, bl.a. eksempel når vi snakker om CRC-beregningsalgoritmer.
ITU-T har definert en serie stemmekomprimeringsalgoritmer som brukes i nasjonal og internasjonal telefonkommunikasjon. Alle disse kompresjonsstandardene er navngitt med bokstaven G etterfulgt av et tall. Som hovedregel kan det sies at nummereringen av standarden gir rekkefølgen til standardene, og at de høyere tallene generelt sett definerer de kompresjonstekniske standardene som mer komplekse, og krever større beregningsinnsats enn de lavere standardene. nummer, men det har en bedre kvalitet i forholdet mellom tale og båndbredde.
A-loven og PCM til μ-loven
G.711-komprimeringsstandarden tillater to måter å komprimere innkommende taledata på. Disse to komprimeringsformatene kalles ofte A-lov og μ-lov. Begge komprimeringsstandardene bruker PCM eller pulskodemodulasjon som databasesamplingsmetode. Med PCM samples dataene med jevne mellomrom. G.711 bruker en PCM-frekvens på 8 kHz som oversetter til 8000 samples per sekund. Hver prøve er 13-biters (A-lov) eller 14-biters (μ-lov) dyp, noe som gir høy initial kvalitet med bare små feil tilstede på grunn av signalkvantisering. Bruken av A-lov og μ-lov kompresjoner er først og fremst geografisk definert. I Nord-Amerika og Japan brukes hovedsakelig μ-loven, og i resten av verden A-loven. Det er også små algoritmiske forskjeller som gjør A-loven til en enklere lov å anvende med mindre beregningsressurser enn dens μ-lov motstykke.
Funksjonene avhenger av det sammensatte systemet, noen av dem kan kreve lisenser eller annen programvare i tillegg til noen moduler:
|
|
|