Проектирование корпоративной VoIP сети на базе Asterisk в ТОО “Центр технической компетенции DEMEU”

 

АТС Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise представляет собой эффективную новейшую коммутационную систему. Предоставляя новаторские решения для современных коммерческих потребностей, система Alcatel OmniPCX Enterprise упрощает и оптимизирует загрузку каждого сотрудника организации в течение всего рабочего времени. Данный результат достигается предоставлением комплекса услуг и решений, ориентированных на все потребности предприятия.

Коммуникационная  идеология OmniPCX Enterprise базируется на протоколе IP, что позволяет "прозрачно" использовать IP решения и приложения сети передачи данных. Тем не менее, архитектура построения системы позволяет в полном объеме использовать и традиционные TDM или смешанные IP-TDM конфигурации. OmniPCX Enterprise поддерживает полный набор телефонных услуг, необходимых для современной цифровой бизнес-связи.

Поддерживает  врешения, такие как:

- OmniTouch (Центр обработки вызовов),

- My Instant Communicator (Программный телефон)

-4760 Network Management (Управление, тарификация и статистика),

 -поддерживает современные протоколы передачи данных H.323, SIP.

-работает с внешними LDAP справочниками.

Для очень больших  компаний, с географически разделенными подразделениями, OmniPCX Enterprise предлагает построение единой сети связи на основе "узловой" структуры. Узлы сети могут быть связаны между собой различными TDM или IP линками, сохраняя прозрачность предоставления всех услуг.

Рисунок 1.3. АТС Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise

 

Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise распределяет функциональные возможности  по трем направлениям: электронное  рабочее место, мобильность абонента и приложения, построенные на основе интеграции передачи речи и данных (используя IP как базовую технологию), поддерживаемым широким набором сетевых услуг. Усовершенствованная открытая архитектура системы Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise удовлетворяет всем Вашим современным коммуникационным требованиям. Обладая возможностью интегрировать новые технологии, данная система является уникальным способом решения проблем, с которыми Вы можете столкнуться в будущем.

Система Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise ориентирована на пользователя, работающего как индивидуально, так и в коллективе. Удобство пользования цифровыми и IP телефонам повышает персональную и групповую производительность труда. Их дополняет целый набор телефонных приложений на основе ПК, которые упрощают организацию корпоративной системы связи. Отдельные сотрудники, рабочие группы, операторы телефонной связи, операторы и менеджеры центра обработки вызовов - все выигрывают в равной степени.

Alcatel-Lucent OmniPCX Enterprise имеет встроенную поддержку таких голосовых функций, как речевые подсказки, автоматический оператор, речевая почта, многосоторонняя конференцсвязь (до нескольких 29-сторонних конференций) и т.д.

АТС Panasonic KX-TA308 являются серией гибридных офисных телефонных станций. Panasonic KX-TA308 емкостью 3 городских и 8 внутренних линий может быть расширена до 6 городских и 24 внутренних линий.

Функции офисной  АТС Panasonic KX-TA308:

- прием городского вызова любой внутренней линией, в любой последовательности;

- возможность совершения городского звонка с любой внутренней линии, как с ограничением, так и без;

- возможность переадресации городского звонка на любую внутреннюю или городскую линию;

- возможность ограничения выхода в город по определенным номерам (блокировка выхода на "межгород" и т.п.);

- функция прямого доступа в разговор;

- неограниченная  внутренняя связь;

- режим конференции,  в том числе с участием городской  линии;

- отображение входящих и исходящих звонков на системном телефоне;

- ожидание вызова;

- ограничение  платных звонков;

- автоматическое распределение входящих звонков (UCD);

- три режима  работы день/ночь/обед;

- режим передачи текстовых сообщений между внутренними абонентами;

- возможность подключения к компьютеру с программой тарификации;

- подключение к системе голосовой почты.

 

Рисунок 1.4. АТС Panasonic KX-TA308

 

У этих станций  блочно-модульная конструкция, что значительно облегчает работу пользователям. Системный блок телефонной станции KX-TA308 рассчитан на 3 входящие и 8 внутренних линий. С помощью двух плат расширения Вы можете добавить еще 3 входящие и 16 внутренних линий, получив станцию 6/24.  В данное время модель является устаревшей.

С развитием  новых технологий имеет смысл  рассмотреть систему связи, обеспечивающую передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям, для существенного уменьшения расходов на междугородние и международные звонки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Задачи  проекта

Заданием проекта является проектирование VoIP сети на базе IP-PBX Asterisk между филиалами, находящихся в разных городах Казахстана, ТОО “Центр технической компетенции DEMEU”.

Данная VoIP сеть должна осуществлять следующие функции:

- объединить  филиалы компании в единую  корпоративную телефонную  сеть;

- минимизировать  расходы компании на осуществление междугородних звонков;

- видеозвонки;

- аудиоконференции;

- использование  альтернативных маршрутов, через операторов связи, при выходе из строя корпоративной VoIP сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Описание  сети VoIP

VoIP (англ. Voice over IP; IP-телефония, произносится "войп") — система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям. Сигнал по каналу связи передаётся в цифровом виде и, как правило, перед передачей преобразовывается (сжимается) с тем, чтобы удалить избыточность.

Голосовая и  видеосвязь посредством компьютерных сетей стала популярной во всём мире с начала XXI века и в настоящее  время широко используется как частными пользователями, так и в корпоративном  секторе. Применение систем IP-телефонии позволяет компаниям-операторам связи значительно снизить стоимость звонков (особенно международных) и интегрировать телефонию с сервисами Интернета, предоставлять интеллектуальные услуги.

Технология VoIP реализует задачи и решения, которые с помощью технологии PSTN (Public Switched Telephone Network - Публичная Коммутируемая Телефонная Сеть (ТфОП)) реализовать будет труднее, либо дороже.

Примеры:

- возможность передавать более одного телефонного звонка в рамках высокоскоростного телефонного подключения, поэтому технология VoIP используется в качестве простого способа для добавления дополнительной телефонной линии дома или в офисе;

- безопасные звонки, со стандартизованным протоколом (такие как SRTP), большинство трудностей для включения безопасных телефонных соединений по традиционным телефонным линиям, такие как оцифровка сигнала, передача цифрового сигнала, уже решены в рамках технологии VoIP, необходимо лишь произвести шифрование сигнала и его идентификацию для существующего потока данных;

- независимость от месторасположении, нужно только интернет-соединение для подключения к провайдеру VoIP. Например, операторы центра звонков с помощью VoIP-телефонов могут работать из любого офиса, где есть в наличии эффективное быстрое и стабильное интернет-подключение;

- доступна интеграция с другими через интернет, включая видеозвонок, обмен сообщениями и данными во время разговора, аудиоконференции, управление адресной книгой и получение информации о том, доступны ли для звонка другие абоненты;

- дополнительные телефонные свойства такие как маршрутизация звонка, всплывающие окна, альтернативный GSM-роуминг и внедрение IVR — легче и дешевле внедрить и интегрировать. Тот факт, что телефонный звонок находится в той же самой сети передачи данных, что и персональный компьютер пользователя, открывает путь ко многим новым возможностям.

Для передачи голоса по IP-сети, человеческий голос оцифровывается (АЦП) при помощи импульсно-кодовой  модуляции, сжимается (кодируется) и  разбивается на пакеты. На принимающей стороне, происходит обратная процедура - данные извлекаются из пакетов, декодируются и преобразуются обратно в аналоговый сигнал (ЦАП).

Кодирование вносит дополнительную задержку порядка 15—45 мс, возникающую по следующим причинам:

- использование буфера для накопления сигнала и учёта статистики последующих отсчётов (алгоритмическая задержка);

- математические преобразования, выполняемые над речевым сигналом, требуют процессорного времени (вычислительная задержка).

Подобная задержка появляется и при декодировании речи на другой стороне.

Задержку кодека необходимо учитывать при расчёте  сквозных задержек (см. выше). Кроме  того, сложные алгоритмы кодирования/декодирования  требуют более серьёзных затрат вычислительных ресурсов системы.

Проведённый в  различных исследовательских группах анализ качества передачи речевых данных через Интернет показывает, что основным источником возникновения искажений, снижения качества и разборчивости синтезированной речи является прерывание потока речевых данных, вызванное:

- потерями пакетов при передаче по сети связи;

- превышением допустимого времени доставки пакета с речевыми данными.

Это требует  решения задачи оптимизации задержек в сети и создание алгоритмов компрессии речи, устойчивых к потерям пакетов (восстановления потерянных пакетов).

Для кодирования  данных, используются кодеки. Применяемые алгоритмы сжатия голоса при передаче по IP-сети довольно разнообразны. Некоторые практически не сжимают голос, оставляя его на уровне импульсно-кодовой модуляции (т.е. 64 килобит в секунду), другие кодеки позволяют сжимать цифровой голосовой поток в 8 и более раз за счёт эффективных алгоритмов кодирования. Существует немало хороших свободных кодеков, использование которых не требует лицензирования. Для других же требуется достижения соответствующей лицензионной сертификации между производителем оборудования (программного обеспечения) и авторами метода сжатия.

Открытые:

- GSM

- G.711 μ-law

- G.711 a-Law

- G.722

- G.726

- Speex

- iLBC 

Проприетарные:

- G.729

- G.729A

- G.723

Таблица 3.1 -  Сравнительные характеристики VoIP-кодеков

Кодек	Полезная нагрузка пакета, байт	Скорость передачи, кбит/с	Алгоритмическая задержка, миллисекунд	Занимаемый  поток, кбит/с
				IP-пакеты	Ethernet-фреймы
G.711	160	64	20	64.8		80
G.723.1(6.3)	24	6.3	37.5	6.9		17.1
G.723.1(5.3)	20	5.3	37.5	5.9		16
G.726-32	160	32	20	32.8		42.7
G.726-24	160	24	20	24.8		34.7
G.726-16	160	16	20	16.8		26.7
G.729(8)	20	8	25	8.8		18.7
G.729 (6.4)	16	6.4	25	7.2		17.1

 

В данном проекте, для хорошей передачи звуковых сигналов,  будут использоваться кодеки G.711 и G.729.

G.711 — это  ITU-T стандарт для аудио компандирования.  В основном используется в  телефонии. Впервые был представлен  в 1972 году.

G.711 — стандарт  для представления 8-ми битной  компрессии PCM голоса с частотой  дискретизации 8000 кадров/секунду и 8 bit/кадр. Таким образом, G.711 кодек создаёт поток 64 kbit/s — ОЦК (Основной цифровой канал).