👨‍👨‍👧 🔷 ⌨️ आईपी-टेलीफोनी, बुनियादी सिद्धांतों, नियमों और प्रोटोकॉल के मूल तत्व 🤐 🔐 🥓

सुप्रभात, प्रिय हरजितेली। इस लेख में मैं आईपी-टेलीफोनी के बुनियादी सिद्धांतों पर विचार करने की कोशिश करूंगा, सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रोटोकॉल का वर्णन कर सकता हूं, एन्कोडिंग और डिकोडिंग की आवाज के लिए तरीके बता सकता हूं और कुछ सामान्य समस्याओं का विश्लेषण कर सकता हूं।

आईपी-टेलीफोनी के तहत आवाज संचार को संदर्भित करता है, जो डेटा ट्रांसमिशन नेटवर्क पर, विशेष रूप से आईपी-आधारित नेटवर्क (आईपी - आईपी प्रोटोकॉल) पर किया जाता है। आज, तैनाती की आसानी, कम कॉल लागत, कॉन्फ़िगरेशन में आसानी, उच्च गुणवत्ता वाले संचार और कनेक्शन की तुलनात्मक सुरक्षा के कारण आईपी-टेलीफोनी पारंपरिक टेलीफोन नेटवर्क की जगह ले रहा है। इस प्रस्तुति में, हम OSI संदर्भ मॉडल (ओपन सिस्टम इंटरकनेक्शन बेसिक रेफरेंस मॉडल) के सिद्धांतों का पालन करेंगे और विषय "बॉटम-अप" के बारे में बात करेंगे, जो भौतिक और चैनल स्तरों के साथ शुरू होगा और डेटा स्तरों के साथ समाप्त होगा।

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OSI मॉडल और डेटा इनकैप्सुलेशन

आईपी टेलीफोनी के सिद्धांत

कॉल करते समय, वॉइस सिग्नल को एक संपीड़ित डेटा पैकेट में बदल दिया जाता है (इस प्रक्रिया को अध्याय "पल्स कोड मॉड्यूलेशन" और "कोडेक्स") में और अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी। अगला, पैकेट डेटा को विशेष रूप से आईपी नेटवर्क में पैकेट-स्विच किए गए नेटवर्क पर भेजा जाता है। जब पैकेट प्राप्तकर्ता तक पहुंचते हैं, तो उन्हें मूल ध्वनि संकेतों में डिकोड किया जाता है। बड़ी संख्या में सहायक प्रोटोकॉल के कारण ये प्रक्रियाएं संभव हैं, जिनमें से कुछ पर बाद में चर्चा की जाएगी।

इस संदर्भ में, डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल एक निश्चित भाषा है जो दो ग्राहकों को एक दूसरे को समझने और दो बिंदुओं के बीच उच्च गुणवत्ता वाले डेटा हस्तांतरण सुनिश्चित करने की अनुमति देता है।

पारंपरिक टेलीफोनी के विपरीत

पारंपरिक टेलीफोनी में, टेलीफोन एक्सचेंज का उपयोग करके कनेक्शन स्थापित किया जाता है और पूरी तरह से बातचीत के उद्देश्य से किया जाता है। यहां, समर्पित संकेतों के माध्यम से, टेलीफोन लाइनों पर ध्वनि संकेतों को प्रसारित किया जाता है। आईपी-टेलीफोनी के मामले में, संकुचित डेटा पैकेट एक विशिष्ट पते के साथ वैश्विक या स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क में आते हैं और इस पते के आधार पर प्रेषित होते हैं। इस मामले में, आईपी एड्रेसिंग का उपयोग पहले से ही किया गया है, इसकी सभी अंतर्निहित विशेषताएं (जैसे रूटिंग)।

इसी समय, आईपी-टेलीफोनी ऑपरेटर और ग्राहक दोनों के लिए एक सस्ता समाधान है। यह इस तथ्य के कारण है कि:

पारंपरिक टेलीफोन नेटवर्क में अत्यधिक प्रदर्शन होता है, जबकि आईपी-टेलीफोनी वॉयस पैकेट संपीड़न तकनीक का उपयोग करता है और आपको टेलीफोन लाइन की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करने की अनुमति देता है।
एक नियम के रूप में, इस समय, सभी के पास वैश्विक नेटवर्क तक पहुंच है, जो कनेक्शन की लागत को कम करने या उन्हें पूरी तरह से समाप्त करने की अनुमति देता है।
स्थानीय नेटवर्क पर कॉल आंतरिक सर्वर का उपयोग कर सकते हैं और बाहरी एक्सचेंज की भागीदारी के बिना हो सकते हैं।

उपरोक्त के साथ मिलकर, आईपी-टेलीफोनी संचार की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। यह तीन मुख्य कारकों के लिए फिर से प्राप्त किया गया है, धन्यवाद:

टेलीफोन सर्वर में लगातार सुधार हो रहा है और उनके कार्य एल्गोरिदम आईपी नेटवर्क की देरी या अन्य समस्याओं के लिए अधिक प्रतिरोधी बन रहे हैं।
निजी नेटवर्क में, उनके मालिकों का स्थिति पर पूर्ण नियंत्रण होता है और वे पैरामीटर जैसे बैंडविड्थ, एक पंक्ति में ग्राहकों की संख्या और, परिणामस्वरूप, विलंब की मात्रा को बदल सकते हैं।
पैकेट-स्विच किए गए नेटवर्क विकसित हो रहे हैं, और संचार गुणवत्ता (उदाहरण के लिए, आरएसवीपी बैंडविड्थ आरक्षण प्रोटोकॉल) में सुधार के लिए नए प्रोटोकॉल और प्रौद्योगिकियां प्रतिवर्ष शुरू की जाती हैं।

आईपी-टेलीफोनी के लिए धन्यवाद, व्यस्त लाइन समस्या को बहुत ही हल किया जाता है, क्योंकि कॉल फॉरवर्डिंग या स्टैंडबाय मोड पर स्थानांतरण पीबीएक्स पर कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल में कई कमांड द्वारा किया जा सकता है।

भौतिक परत

भौतिक स्तर पर, संबंधित इंटरफ़ेस के माध्यम से भौतिक माध्यम पर एक बिट स्ट्रीम प्रसारित किया जाता है। आईपी-टेलीफोनी लगभग पूरी तरह से मौजूदा नेटवर्क बुनियादी ढांचे पर निर्भर करता है। एक सूचना हस्तांतरण माध्यम के रूप में, एक नियम के रूप में, मुड़-जोड़ी श्रेणी 5 (UTP5), एकल-मोड या बहु-मोड ऑप्टिकल फाइबर, या समाक्षीय केबल का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, दूरसंचार नेटवर्क के अभिसरण के सिद्धांत को पूरी तरह से लागू किया गया है।

PoE

PoE (पावर ओवर ईथरनेट) तकनीक - IEEE 802.3 af-2003 और IEEE 802.3at-2009 मानकों पर विचार करना दिलचस्प है। इसका सार एक मानक मुड़ जोड़ी केबल के माध्यम से उपकरणों को शक्ति प्रदान करने की संभावना में निहित है। अधिकांश आधुनिक आईपी फोन, विशेष रूप से सिस्को यूनिफाइड आईपी फ़ोन 7900 श्रृंखला, PoE समर्थन के साथ आते हैं। 2009 के मानक के अनुसार, डिवाइस 25.5 वाट तक का वर्तमान प्राप्त कर सकते हैं।

जब बिजली की आपूर्ति की जाती है, तो 100BASE-TX केबल के केवल दो मुड़ जोड़े का उपयोग किया जाता है, हालांकि, कुछ निर्माता सभी चार का उपयोग करते हैं, 51 वाट तक की शक्ति तक पहुंचते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तकनीक को मौजूदा केबल सिस्टम के संशोधन की आवश्यकता नहीं है, जिसमें कैट 5 केबल भी शामिल हैं।

यह निर्धारित करने के लिए कि कनेक्टेड डिवाइस एक पीडी (संचालित डिवाइस) है, केबल पर 2.8-10 वी का वोल्टेज लगाया जाता है। यह कनेक्टेड डिवाइस के प्रतिरोध की गणना करता है। यदि यह प्रतिरोध 19 - 26.5 k the की सीमा में है, तो प्रक्रिया अगले चरण में आगे बढ़ती है। यदि नहीं, तो परीक्षण ms2 एमएस के अंतराल के साथ दोहराया जाता है।

अगला, उच्च वोल्टेज लागू करने और लाइन में वर्तमान को मापने के द्वारा संचालित डिवाइस की पावर रेंज की खोज की जाती है। इसके बाद, 48 वी लाइन को आपूर्ति की जाती है - आपूर्ति वोल्टेज। भीड़भाड़ की निरंतर निगरानी भी है।

लिंक परत (डेटा लिंक परत)

IEEE 802 विनिर्देश के अनुसार, लिंक परत को दो उपशीर्षकों में विभाजित किया गया है:

मैक (मीडिया एक्सेस कंट्रोल) - भौतिक परत के साथ बातचीत प्रदान करता है;
एलएलसी (लॉजिकल लिंक कंट्रोल) - नेटवर्क परत परोसता है।

डेटा लिंक लेयर पर, स्विच का काम - ऐसे उपकरण जो कंप्यूटर नेटवर्क के कई नोड्स का कनेक्शन प्रदान करते हैं और भौतिक (मैक) के आधार पर मेजबानों के बीच फ्रेम का वितरण करते हैं।

आभासी स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (वर्चुअल लोकल एरिया नेटवर्क) के तंत्र का उल्लेख करना आवश्यक है। यह तकनीक आपको इसके भौतिक गुणों की परवाह किए बिना एक तार्किक नेटवर्क टोपोलॉजी बनाने की अनुमति देती है। यह ट्रैफ़िक को टैग करके हासिल किया गया है, जिसका वर्णन IEEE 802.1Q मानक में विस्तार से किया गया है।

फ्रेम प्रारूप

आईपी टेलीफोनी के संदर्भ में, हम वॉयस वीएलएएन पर ध्यान देते हैं, जिसका उपयोग व्यापक रूप से आईपी फोन द्वारा उत्पन्न वॉइस ट्रैफिक को अन्य डेटा से अलग करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग दो कारणों से उचित है:

सुरक्षा। एक अलग आवाज वीएलएएन बनाने से आवाज पैकेट को इंटरसेप्ट करने और विश्लेषण करने की संभावना कम हो जाती है।
संचरण गुणवत्ता में सुधार। वीएलएएन तंत्र आपको आवाज के पैकेट के लिए एक बढ़ी हुई प्राथमिकता निर्धारित करने की अनुमति देता है, और, परिणामस्वरूप, संचार की गुणवत्ता में सुधार होता है।

नेटवर्क परत

नेटवर्क स्तर पर, राउटिंग क्रमशः होता है, नेटवर्क परत के मुख्य उपकरण रूटर्स होते हैं। यह यहां है जो निर्धारित करता है कि डेटा विशिष्ट आईपी पते के साथ प्राप्तकर्ता तक कैसे पहुंचता है।

मुख्य रूटेबल प्रोटोकॉल आईपी (इंटरनेट प्रोटोकॉल) है, जिसके आधार पर आईपी-टेलीफोनी का निर्माण किया जाता है, साथ ही साथ वर्ल्ड वाइड इंटरनेट भी। कई डायनेमिक रूटिंग प्रोटोकॉल भी हैं, जिनमें से सबसे लोकप्रिय है ओएसपीएफ (ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट) - संचार चैनलों की वर्तमान स्थिति के आधार पर एक आंतरिक प्रोटोकॉल;

आज तक, विशेष वीओआईपी-गेटवे (वॉयस ओवर आईपी गेटवे) हैं जो आईपी नेटवर्क के पारंपरिक एनालॉग फोन का कनेक्शन प्रदान करते हैं। एक नियम के रूप में, उनके पास एक अंतर्निहित राउटर भी है जो आपको ट्रैफ़िक पर नज़र रखने, उपयोगकर्ताओं को अधिकृत करने, स्वचालित रूप से आईपी पते वितरित करने और बैंडविड्थ का प्रबंधन करने की अनुमति देता है।

वीओआईपी गेटवे की मानक सुविधाओं में:

सुरक्षा कार्य (पहुंच सूचियों का निर्माण, प्राधिकरण);
फैक्स सपोर्ट
आवाज मेल समर्थन;
H.323, SIP (सत्र पहल प्रोटोकॉल) के लिए समर्थन।

आईपी के प्रसारण में संभावित देरी से निपटने के लिए, अतिरिक्त उपकरणों के साथ इसे पूरक करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, प्राथमिकता-सेटिंग प्रोटोकॉल (ताकि आवाज डेटा सामान्य के साथ प्रतिस्पर्धा न करें)।
एक नियम के रूप में, इन उद्देश्यों के लिए, राउटर कम-विलंबता कतार (LLQ) या वर्ग-आधारित भारित कतार (CBWFQ - कक्षा-आधारित भारित उचित कतार) का उपयोग करते हैं।
इसके अलावा, प्राथमिकता वाले लेबलिंग योजनाओं को ध्वनि डेटा को प्रसारण के लिए सबसे महत्वपूर्ण माना जाता है।

ट्रांसपोर्ट लेयर

परिवहन स्तर की विशेषता है:

शीर्ष-स्तरीय अनुप्रयोगों का डेटा विभाजन;
एंड-टू-एंड कनेक्शन सुनिश्चित करना;
डेटा विश्वसनीयता की गारंटी।

मुख्य परिवहन परत प्रोटोकॉल टीसीपी (ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल), यूडीपी (यूजर डेटाग्राम प्रोटोकॉल), आरटीपी (रियल-टाइम प्रोटोकॉल प्रोटोकॉल) हैं। सीधे आईपी-टेलीफोनी में, यूडीपी और आरटीपी प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है, और टीसीपी से उनका मुख्य अंतर यह है कि वे विश्वसनीय डेटा वितरण प्रदान नहीं करते हैं। यह डिलीवरी कंट्रोल (टीसीपी) की तुलना में अधिक स्वीकार्य विकल्प है, क्योंकि टेलीफोन संचार ट्रांसमिशन देरी पर निर्भर हैं, लेकिन पैकेट नुकसान के प्रति कम संवेदनशील है।

यूडीपी

यूडीपी आईपी नेटवर्क प्रोटोकॉल पर आधारित है और आवेदन प्रक्रियाओं के लिए परिवहन सेवाएं प्रदान करता है। टीसीपी से इसका मुख्य अंतर गैर-गारंटीकृत वितरण का प्रावधान है, अर्थात, जब डेटा भेजना और प्राप्त करना है, तो कोई पुष्टि नहीं की जाती है। इसके अलावा, सूचना भेजते समय, यूडीपी मॉड्यूल (स्रोत और रिसीवर) के बीच एक तार्किक संबंध स्थापित करना आवश्यक नहीं है।

आरटीपी

इस तथ्य के बावजूद कि आरटीपी को परिवहन परत प्रोटोकॉल माना जाता है, एक नियम के रूप में यह यूडीपी के शीर्ष पर काम करता है। आरटीपी का उपयोग करते हुए, ट्रैफ़िक प्रकार की मान्यता, टाइम-स्टैम्पिंग, ट्रांसमिशन कंट्रोल और पैकेट अनुक्रम नंबरिंग को लागू किया जाता है।

आरटीपी का मुख्य उद्देश्य यह है कि यह प्रत्येक आउटगोइंग पैकेट को टाइमस्टैम्प प्रदान करता है जो प्राप्त पक्ष पर संसाधित होते हैं। यह आपको उचित क्रम में डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है, नेटवर्क पर असमान पैकेट पारगमन समय के प्रभाव को कम करता है, और ऑडियो और वीडियो डेटा के बीच सिंक्रनाइज़ेशन को पुनर्स्थापित करता है।

डेटा परतें

OSI मॉडल के अंतिम तीन स्तरों को एक साथ माना जाएगा। इस तरह की एक यूनियन अनुमेय है, क्योंकि इन स्तरों पर होने वाली प्रक्रियाएं बारीकी से परस्पर जुड़ी हुई हैं, और यह सब का वर्णन करने के लिए और अधिक तार्किक होगा कि विभाजन की परवाह किए बिना सबलेट में।

एच .323

पहला कदम 1996 में विकसित H.323 प्रोटोकॉल स्टैक का वर्णन करना है। यह मानक पैकेट-बंद नेटवर्क (इंटरनेट) में ऑडियो और वीडियो संचार के लिए उपकरण, नेटवर्क सेवाओं और टर्मिनल उपकरणों का वर्णन करता है। किसी भी H.323 मानक उपकरण के लिए, आवाज साझा करना आवश्यक है।

H.323 अनुशंसाएँ:

मंच की स्वतंत्रता।
एनालॉग डेटा के लिए कोडिंग मानक।
बैंडविड्थ प्रबंधन।
लचीलापन और अनुकूलता।

एक बहुत महत्वपूर्ण तथ्य पर ध्यान दें: सिफारिशें भौतिक संचरण माध्यम, परिवहन प्रोटोकॉल और नेटवर्क इंटरफ़ेस को परिभाषित नहीं करती हैं। इसका मतलब यह है कि H.323 मानक का समर्थन करने वाले डिवाइस आज मौजूद किसी भी पैकेट-बंद नेटवर्क पर काम कर सकते हैं।

H.323 के अनुसार, वीओआईपी कनेक्शन के चार मुख्य घटक हैं:

टर्मिनल;
प्रवेश द्वार;
क्षेत्र नियंत्रक;
मल्टीपॉइंट कंट्रोल यूनिट (MCU)।

आईपी टेलीफोनी में एक नेटवर्क ब्लॉक आरेख का एक उदाहरण

H.323 प्रोटोकॉल स्टैक डॉक्यूमेंट का अंश

1. कनेक्शन नियंत्रण और अलार्म:
1.a. H.225.0: मल्टीमीडिया स्ट्रीम सिग्नलिंग और पैकेटेट प्रोटोकॉल (Q.931 सिग्नलिंग प्रोटोकॉल का सबसेट का उपयोग करता है)।
1.B. H.225.0 / RAS: पंजीकरण, प्रवेश और स्थिति प्रक्रिया।
1.c. H.245: मल्टीमीडिया के लिए नियंत्रण प्रोटोकॉल।
2. ध्वनि प्रसंस्करण:
2.a. G.711: तानवाला आवृत्तियों का पल्स कोड मॉड्यूलेशन।
2.b. G.722: 64 kbps पर 7 kHz ऑडियो कोडिंग।
2.B. G.723.1: 5.3 और 6.3 kbit / s पर मल्टीमीडिया संचार के लिए दो-दर भाषण एनकोडर।
2.g. G.728: 16 केबीपीएस भाषण कोडिंग कम विलंबता उत्तेजना कोडिंग के साथ रैखिक भविष्यवाणी का उपयोग कर।
2.d. G.729: संयुग्म संरचना के एक उत्तेजना संकेत के बीजीय कोडिंग के साथ रैखिक भविष्यवाणी का उपयोग करते हुए 8 केबीपीएस भाषण संकेतों की कोडिंग।
3. वीडियो प्रसंस्करण:
3. ए H.261: 64 kbps पर ऑडियोविजुअल सेवाओं के लिए वीडियो कोडेक्स।
3.b. H.263: कम गति संचरण के लिए एक वीडियो संकेत एन्कोडिंग।
4. डेटा ट्रांसफर के लिए कॉन्फ्रेंस कॉल:
4.a. T.120: एंडपॉइंट के बीच डेटा ट्रांसफर करने के लिए प्रोटोकॉल स्टैक (T.123, T.124, T.125 शामिल हैं)।
5. मल्टीमीडिया ट्रांसमिशन:
5.a. RTP: रीयल-टाइम ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल।
5.b. RTCP: रीयल-टाइम ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल।
6. सुरक्षा:
6.A. H.235: H.323 नेटवर्क पर मल्टीमीडिया टर्मिनलों के लिए सुरक्षा और एन्क्रिप्शन।
7. अतिरिक्त सेवाएं:
7.a. H.450.1: H.323 में पूरक सेवाओं के प्रबंधन के लिए सामान्यीकृत कार्य।
7.b. H.450.2: तीसरे पक्ष के टेलीफोन नंबर से कनेक्शन स्थानांतरित करें।
7.v. H.450.3: कॉल फ़ॉरवर्डिंग।
7.g. H.450.4: कॉल होल्ड।
7.d. H.450.5: कॉल पार्क (पार्क) और कॉल पिक
7.e. H.450.6: एक बात राज्य में एक इनकमिंग कॉल की अधिसूचना।
7.zh. H.450.7: एक प्रतीक्षा संदेश का संकेत।
7.z. H.450.8: नाम पहचान सेवा।
7.i. H.450.9: H.323 नेटवर्क के लिए कनेक्शन समाप्ति सेवा।

H.323- आधारित कनेक्शन सेटअप स्क्रिप्ट

SIP (सत्र पहल प्रोटोकॉल)

एसआईपी एक सिग्नलिंग प्रोटोकॉल है जिसे संचार सत्रों को व्यवस्थित करने, संशोधित करने और समाप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एसआईपी परिवहन प्रौद्योगिकियों से स्वतंत्र है, हालांकि, कनेक्शन स्थापित करते समय यूडीपी का उपयोग करना बेहतर होता है। आवाज और वीडियो जानकारी प्रसारित करने के लिए आरटीपी का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, लेकिन अन्य प्रोटोकॉल का उपयोग करने की संभावना को बाहर नहीं किया जाता है।

एसआईपी सिग्नलिंग संदेशों के दो प्रकारों को परिभाषित करता है - अनुरोध और प्रतिक्रिया। छह प्रक्रियाएँ भी हैं:

INVITE (निमंत्रण) - एक संचार सत्र में भाग लेने के लिए उपयोगकर्ता को आमंत्रित करता है (एक नया कनेक्शन स्थापित करने के लिए कार्य करता है; इसमें अनुमोदन के लिए पैरामीटर हो सकते हैं);
BYE (डिस्कनेक्ट) - दो उपयोगकर्ताओं के बीच संबंध को समाप्त करता है;
विकल्प (विकल्प) - समर्थित विशेषताओं के बारे में जानकारी संचारित करने के लिए उपयोग किया जाता है (यह हस्तांतरण सीधे दो उपयोगकर्ता एजेंटों के बीच या एक एसबीआई सर्वर के माध्यम से किया जा सकता है);
ASK (पुष्टिकरण) - एक संदेश की प्राप्ति की पुष्टि करने के लिए या सकारात्मक रूप से INVITE कमांड पर प्रतिक्रिया करने के लिए उपयोग किया जाता है;
CANCEL (रद्द) - उपयोगकर्ता खोज को रोकता है;
REGISTER (पंजीकरण) - उपयोगकर्ता के स्थान के बारे में जानकारी SIP सर्वर तक पहुंचाता है, जो इसे पता सर्वर (स्थान सर्वर) पर प्रसारित कर सकता है।

SIP सत्र स्क्रिप्ट

कोडेक्स

एक ऑडियो कोडेक एक प्रोग्राम या एल्गोरिथ्म है जो डिजिटल ऑडियो डेटा को संपीड़ित या डिकम्प्रेस करता है, जिससे डेटा चैनल की बैंडविड्थ आवश्यकताओं को कम किया जाता है। आईपी-टेलीफोनी में, G.729 कोडेक के माध्यम से रूपांतरण, साथ ही साथ A-Law (alaw) और μ-law (ulaw) के अनुसार G.711 संपीड़न आज सबसे आम हैं।

G.729

G.729 एक कोडेक है जो डेटा हानि के साथ मूल सिग्नल को संपीड़ित करता है। G.729 में रखा गया मुख्य विचार डिजीटल सिग्नल का प्रसारण नहीं है, बल्कि इसके मापदंडों (वर्णक्रमीय विशेषताओं, शून्य के माध्यम से संक्रमणों की संख्या), प्राप्त पक्ष पर बाद के संश्लेषण के लिए पर्याप्त है। इसी समय, आवाज की सभी बुनियादी विशेषताओं, जैसे कि आयाम और टाइमबरा, संरक्षित हैं।

जिस चैनल के लिए यह कोडेक डिज़ाइन किया गया है उसकी बैंडविड्थ 8 kbit / s है। संसाधित G.729 की फ्रेम लंबाई 10 एमएस है, नमूना आवृत्ति 8 kHz है। इनमें से प्रत्येक फ्रेम के लिए, गणितीय मॉडल के पैरामीटर निर्धारित किए जाते हैं, जो बाद में कोड के रूप में चैनल को प्रेषित होते हैं।

G.729 एन्कोडिंग का उपयोग करते समय, देरी 15 एमएस है, जिसमें से 5 एमएस प्रारंभिक बफर को भरने में खर्च होता है। हम यह भी ध्यान दें कि G.729 कोडेक प्रोसेसर संसाधनों पर उच्च मांग रखता है।

G.711

G.711 एक वॉयस कोडेक है जिसमें कंपाउंडिंग के अलावा कोई कंप्रेशन शामिल नहीं है, सीमित डायनामिक रेंज वाले चैनलों के प्रभाव को कम करने का एक तरीका है। इस विधि का आधार ध्वनि की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए उच्च मात्रा क्षेत्र में एक संकेत के परिमाणीकरण स्तर की संख्या को कम करने का सिद्धांत है। टेलीफोनी में व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली दो कंपाउंडिंग योजनाएँ अलाव और उलौ हैं।

इस कोडेक में संकेत 64 kbit / s की धारा द्वारा प्रदान किया गया है। नमूनाकरण दर - 8 बिट पर 8000 फ्रेम प्रति सेकंड। आवाज की गुणवत्ता G.729 कोडेक का उपयोग करने से बेहतर है।

ALAW

alaw या A-law जानकारी के नुकसान के साथ ऑडियो डेटा को संपीड़ित करने के लिए एक एल्गोरिथ्म है। यह मुख्य रूप से यूरोप और रूस में उपयोग किया जाता है।

सिग्नल x के लिए, अल्ला रूपांतरण इस प्रकार है:

जहां A संपीड़न पैरामीटर है (आमतौर पर 87.7 के बराबर लिया जाता है)।

ulaw

ulaw या μ कानून सूचना के नुकसान के साथ एक ऑडियो डेटा संपीड़न एल्गोरिदम है। यह मुख्य रूप से जापान और उत्तरी अमेरिका में उपयोग किया जाता है।

सिग्नल x के लिए, उल्व परिवर्तन इस प्रकार है:

जहाँ μ को उत्तरी अमेरिका और जापान के मानकों में 255 (8 बिट्स) के बराबर लिया जाता है।

पल्स कोड मॉड्यूलेशन (PCM - पल्स कोड मॉड्यूलेशन)

पल्स कोड मॉड्यूलेशन - लगातार दालों की एक श्रृंखला के रूप में एक सतत फ़ंक्शन का स्थानांतरण।

संचार चैनल के इनपुट पर एक संशोधित संकेत प्राप्त करने के लिए, वाहक संकेत के तात्कालिक मूल्य को एडीसी द्वारा एक निश्चित अवधि के साथ मापा जाता है। इस मामले में, प्रति सेकंड डिजीटल मानों की संख्या (अन्यथा, नमूना दर) एनालॉग सिग्नल के स्पेक्ट्रम में अधिकतम आवृत्ति के दोगुने से अधिक या बराबर होना चाहिए।

इसके अलावा, प्राप्त मूल्यों को पहले स्वीकार किए गए स्तरों में से एक के लिए गोल किया जाता है।ध्यान दें कि स्तरों की संख्या को दो की शक्ति के कई के रूप में लिया जाना चाहिए। कितने स्तर निर्धारित किए गए थे, इस पर निर्भर करते हुए कि संकेत एक निश्चित संख्या में बिट्स के साथ एन्कोडेड है।

सिग्नल मात्रा का ठहराव

यह आंकड़ा चार बिट्स का उपयोग करके कोडिंग दिखाता है (अर्थात, एनालॉग सिग्नल के सभी मध्यवर्ती मान पूर्वनिर्धारित 16 स्तरों में से एक के लिए गोल होंगे)। उदाहरण के लिए, शून्य के बराबर समय पर, सिग्नल को एक समान तरीके से प्रस्तुत किया जाएगा: 0111. डीमोडुलेटिंग करते

समय, शून्य और एक क्रम को एक डीमोडुलेटर द्वारा दालों में परिवर्तित किया जाता है, जिनमें से मात्रा का स्तर मॉड्यूलेटर के मात्राकरण स्तर के बराबर होता है। उसके बाद, इन दालों के आधार पर डीएसी, सिग्नल को पुनर्स्थापित करता है, और चौरसाई फ़िल्टर अंततः अशुद्धियों को समाप्त करता है।

आधुनिक टेलीफोनी में, परिमाणीकरण स्तर की संख्या 100 से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए, अर्थात, बिट्स की न्यूनतम संख्या जिसके द्वारा एक संकेत एनकोड किया जा सकता है 7।

सेवा की गुणवत्ता - क्यूओएस मुद्दे

टीसीपी / आईपी स्टैक पर आधारित नेटवर्क में, उच्च गुणवत्ता वाली यातायात सेवा जो ट्रांसमिशन देरी के प्रति संवेदनशील है, डिफ़ॉल्ट रूप से प्रदान नहीं की जाती है। टीसीपी प्रोटोकॉल का उपयोग करते समय, विश्वसनीय सूचना वितरण की गारंटी होती है, लेकिन इसका हस्तांतरण अप्रत्याशित देरी के साथ किया जा सकता है। यूडीपी में देरी को कम करने की विशेषता है, लेकिन सही पैकेट वितरण की कोई गारंटी नहीं है।

उसी समय, आवाज यातायात का गुणवत्ता कारक दृढ़ता से संचरण की गुणवत्ता पर निर्भर करता है, और एक नेटवर्क में जहां तंत्र को लागू नहीं किया जाता है जो पर्याप्त गुणवत्ता की गारंटी देता है, आईपी-टेलीफोनी का कार्यान्वयन उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है।

सेवा की गुणवत्ता के मुख्य संकेतक नेटवर्क बैंडविड्थ और ट्रांसमिशन देरी हैं। इस मामले में देरी को तब तक परिभाषित किया जाता है, जब तक कि पैकेट को प्राप्त होने से एक पल पहले भेज दिया गया था।

नेटवर्क की उपलब्धता और विश्वसनीयता के रूप में ऐसी विशेषताएं भी हैं (लंबे समय तक सेवा के स्तर की निगरानी के परिणामों द्वारा या मूल्यांकन दर द्वारा मूल्यांकन किया गया)।

संचार की गुणवत्ता में सुधार के लिए निम्नलिखित तंत्रों का उपयोग किया जाता है:

मार्ग बदलना। जब संचार चैनलों में से एक अतिभारित होता है, तो यह बैकअप मार्गों के माध्यम से वितरण की अनुमति देता है।
कनेक्शन की अवधि के लिए संचार चैनल संसाधनों का आरक्षण।
यातायात को प्राथमिकता। आपको उनके महत्व स्तर के अनुसार पैकेज चिह्नित करने और लेबल के आधार पर सेवा करने की अनुमति देता है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ध्वनि यातायात संचरण देरी के प्रति बेहद संवेदनशील है। अधिकतम विलंब का समय 400 एमएस से अधिक नहीं होना चाहिए (इसमें अंतिम स्टेशनों पर सूचना प्रसंस्करण की अवधि भी शामिल है)। देरी के दो मुख्य प्रकार हैं:

- आवाज गेटवे या टर्मिनल उपकरण में जानकारी एन्कोडिंग करते समय देरी। आवाज प्रसंस्करण और रूपांतरण एल्गोरिदम में सुधार करके इसे कम किया जाता है।
- ट्रांसमिशन नेटवर्क द्वारा शुरू की गई देरी। यह नेटवर्क के बुनियादी ढांचे में सुधार करके, विशेष रूप से, राउटर की संख्या को कम करके और उच्च गति वाले चैनलों का उपयोग करके कम किया जाता है।

आईपी टेलीफोनी में देरी के स्रोत

घबराना

आईपी-टेलीफोनी की एक और घटना की विशेषता है, या दूसरे शब्दों में, पैकेट के वितरण में एक यादृच्छिक देरी।

घबराना तीन कारकों से निर्धारित होता है:

सक्रिय नेटवर्क उपकरणों के सीमित बैंडविड्थ या गलत संचालन;
उच्च संकेत प्रसार देरी;
थर्मल शोर।

घबराना से निपटने का सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका घबराना बफर है, जो एक निश्चित संख्या में पैकेटों को संग्रहीत करता है।

आमतौर पर, कनेक्शन के पूरे जीवनकाल में बफर लंबाई का गतिशील समायोजन प्रदान किया जाता है। सबसे अच्छी लंबाई का चयन करने के लिए हेरीस्टिक एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है।

घबराना बफर

असमान पैकेट आगमन दर के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए, एक अस्थायी पैकेट भंडारण, या तथाकथित घबराना बफर, प्राप्त पक्ष में बनाया गया है। इसका कार्य आने वाले पैकेटों को समय के अनुसार सही क्रम में इकट्ठा करना है और उन्हें सही अंतराल पर और सही क्रम में कोडेक को जारी करना है।

Jitter बफर

ऑपरेशन के दौरान प्राप्त वीओआइपी डिवाइस बफर के आकार की गणना करता है, या सेटिंग्स में सेट करने के लिए मजबूर किया जाता है। एक तरफ, यह बहुत बड़ा नहीं हो सकता है ताकि परिवहन में देरी न हो। दूसरी ओर, एक छोटा बफर आकार आईपी नेटवर्क में देरी के कारण पैकेट हानि का कारण बनता है।

यह वह जगह है जहां इंटरनेट प्रदाताओं और आईपी टेलीफोनी उपयोगकर्ताओं के बीच मुख्य विरोधाभासों में से एक है। प्रदाता के दृष्टिकोण से, सभी पैकेट ग्राहक को वितरित किए जाते हैं, अर्थात, कोई नुकसान नहीं होता है। और वीओआईपी डिवाइस के दृष्टिकोण से, पैकेट के आगमन के बीच का समय अंतर काफी हद तक घबराना बफर से अधिक है। इसलिए, वास्तव में, नुकसान हैं। व्यवहार में, 1% से अधिक का नुकसान निश्चित असुविधा का कारण बनता है। 2% पर, बातचीत मुश्किल है। 4% से अधिक के मूल्यों के साथ, बातचीत लगभग असंभव है।

घबराना बफर आकार

I-th पैकेट के लिए यादृच्छिक प्रसार देरी जी सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

जहां:
डि - आई-वें पैकेट के अपेक्षित आगमन समय से विचलन।
I-th पैकेट Di के अपेक्षित आगमन समय से विचलन सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां:
R RTP टाइमस्टैम्प में R का पैकेट आगमन समय है,
S पैकेट से लिया गया RTP टाइमस्टैम्प है।

यहां पिछले दो के आधार पर 5 वें पैकेट के यादृच्छिक प्रसार विलंब के अपेक्षित आकार की गणना करने का एक उदाहरण है।

चलो J4 = 10 एमएस; R4 = 10, R3 = 11, S4 = 6, S3 = 5, तब D5 (10-11) - (6-5) = - 2 के बराबर होगा।

औसतन, मौजूदा उदाहरण में एक पैकेट के लिए प्रचार समय की यादृच्छिक देरी 10 एमएस (अधिक सटीक रूप से, यह ऊपर दिए गए सूत्र के अनुसार गणना की जा सकती है) होगी। फिर, बिना पैकेट के त्यागने के लिए, घबराना बफर का आकार 10 एमएस होना चाहिए।

मेगाबाइट्स में आवश्यक घबराना बफर आकार निर्धारित करने के लिए, हम परिणामी मान को 100 एमबी / एस से बढ़ाते हैं - औसत नेटवर्क बैंडविड्थ: 10 • 10 ^ -3 • 100 = 128 केबी।

घबराना बफर का आकार नेटवर्क में पारगमन समय के उतार-चढ़ाव से बड़ा होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि 10 पैकेट के लिए पारगमन समय 5 से 10 एमएस से भिन्न होता है, तो बफर कम से कम 8 एमएस होना चाहिए ताकि कोई पैकेट खो न जाए। बेहतर है कि यदि बफर और भी बड़ा है, उदाहरण के लिए 12 एमएस, तो खोए हुए पैकेट को फिर से अनुरोध करने का तंत्र काम करने में सक्षम होगा।

टेलीफोन नेटवर्क परिनियोजन समाधान

तारांकन

तारांकन एक सॉफ्टवेयर-आधारित पीबीएक्स है जो आईपी फोन और पारंपरिक सार्वजनिक स्विच किए गए टेलीफोन नेटवर्क के बीच वीओआईपी कॉल और कॉल दोनों को स्विच करने में सक्षम है।

समर्थित प्रोटोकॉल: IAX, SIP, H.323, स्कीनी, UNIStim।
समर्थित कोडक: G.711 (ulaw और alaw), G.722, G.723, G.729, GSM, iLBC, LPC-10, Speex।

तारांकन एक गतिशील खुला स्रोत सॉफ्टवेयर है जिसे लाइसेंसिंग के संबंध में स्थापित किया जा सकता है। यह इस सॉफ्टवेयर को पीबीएक्स को छोटे और मध्यम आकार के व्यवसायों के लिए आकर्षक बनाता है। नेटवर्क में ग्राहकों की संख्या 2000 तक पहुंच सकती है और यह केवल सर्वर क्षमता से सीमित है।

Asterisk का एक अन्य लाभ लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर करने की क्षमता है। सभी आवश्यक कार्यक्षमता या तो पहले से ही लागू है, या महत्वपूर्ण समय और पैसे की लागत के बिना स्वतंत्र रूप से जोड़ा जा सकता है। सिद्धांत इसमें योगदान देता है: एक कार्य - एक सॉफ्टवेयर मॉड्यूल।

सिस्को या अवाया जैसे विक्रेताओं के समाधान की तुलना में, एस्टेरिस्क में एक आकर्षक तैनाती लागत भी है। वास्तव में, सभी लागतें केवल टेलीफोन और एक सर्वर की खरीद पर आती हैं जो आवश्यक नेटवर्क लोड प्रदान कर सकती हैं। कार्यक्रम अपने आप में बिल्कुल मुफ्त है।

सिस्को एकीकृत संचार प्रबंधक (CallManager)

30,000 उपभोक्ताओं के साथ बड़े नेटवर्क के लिए CallManager अधिक संभावना है। यह सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर कॉम्प्लेक्स विश्वसनीय संचालन प्रदान करता है और आपको कई मापदंडों को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है, जैसे कॉल फ़ॉरवर्डिंग या वॉइस मेनू। एक "लाइट" एक्सप्रेस संस्करण भी है, जिसका उद्देश्य छोटे कार्यालयों के लिए अधिक है।

सिस्को कॉलमैनेजर के लाभों में से, यह ध्यान देने योग्य है, सबसे पहले, सिस्को से प्रसिद्ध तकनीकी सहायता। सेवा अनुबंध के उचित स्तर के साथ, किसी भी समस्या, सेटअप प्रश्नों से शुरू होने और उपकरण विफलता के साथ समाप्त होने पर, लगभग तुरंत हल किया जाएगा। इसलिए, सिस्को कॉलमैनगर उन कंपनियों के लिए उपयुक्त है जो बहुत सारा पैसा देने के लिए तैयार हैं, लेकिन सेवा की उच्चतम गुणवत्ता भी प्राप्त करते हैं।

Avaya आईपी कार्यालय

मध्यम आकार के टेलीफोन नेटवर्क के लिए आईपी ऑफिस एक अच्छा विकल्प हो सकता है। यहां ग्राहकों की संख्या न केवल सर्वर क्षमता से, बल्कि खरीदे गए लाइसेंस की संख्या से भी सीमित है। लगभग सभी चीज़ों को लाइसेंस प्राप्त करने की आवश्यकता है - विस्तार कार्ड, प्रयुक्त एप्लिकेशन आदि, जो कुछ असुविधाओं का कारण बन सकते हैं।

कॉन्फ़िगरेशन कई कार्यक्रमों के माध्यम से किया जा सकता है, लेकिन सबसे लोकप्रिय और उपयोग करने में आसान है Avaya आईपी ऑफिस मैनेजर। अवाया टर्मिनल एमुलेटर का उपयोग करके कंसोल के माध्यम से नियंत्रित करना भी संभव है।

सामान्य तौर पर, अवाया उत्पाद केवल एक आईपी कार्यालय तक सीमित नहीं होते हैं। 2009 में एक अन्य प्रसिद्ध निर्माता नॉर्टेल के साथ विलय करने वाली अवाया आईपी टेलीफोनी उपकरण बाजार में एक मान्यता प्राप्त नेता है।

विषय पर क्या पढ़ा जा सकता है:

Wendell Odom - उनकी सभी पुस्तकें अच्छी हैं।
"कंप्यूटर नेटवर्क में आईपी टेलीफोनी।" चतुर्थ बसाकोव, ए.वी. प्रोलेटार्स्की, एस.ए. मेलनिकोव, आर.ए. Fedotov।
"आईपी टेलीफोनी"। बी.एस. गोल्डस्टीन, ए.वी. पिंचुक, ए। एल। सुखोवित्स्की।
"तारांकन। टेलीफोनी का भविष्य। ” जिम वान मेगेलन, लीफ मैडसेन, जेरेड स्मिथ।
“सिप प्रोटोकॉल। संदर्भ पुस्तक। " बी.एस. गोल्डस्टीन, ए.ए. ज़ारुबिन, वी.वी. समोर्ज़ोव।

आईपी-टेलीफोनी, बुनियादी सिद्धांतों, नियमों और प्रोटोकॉल के मूल तत्व

आईपी ​​टेलीफोनी के सिद्धांत