В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Ю.А. Курочкин, обозреватель
Cтремительное распространение пакетных технологий передачи голоса и видеосюжетов в современных сетях связи выдвигает на первый план вопрос о том, какие требования должны предъявляться к качеству этих услуг и какими средствами оно должно обеспечиваться. Чтобы оценить реальное положение дел в IP-телефонии, редакция предложила ответить на ряд вопросов 25 компаниям, так или иначе связанным с этой сферой: глобальным операторам, предоставляющим в аренду свои каналы, карточным операторам IP-телефонии и компаниям, которые предлагают другие услуги связи с использованием технологии VoIP (Voice over IP)1. Лишь четверть из них откликнулись на наше предложение, и это может свидетельствовать как о сложности (и в технологическом и в практическом плане) проблемы организации IP-телефонного бизнеса, так и о неопределенности позиций остальных компаний2 и их нежелании публично обсуждать эти аспекты своей деятельности.
От традиционной к IP-телефонии
Традиционная телефония с коммутацией каналов строилась изначально на том, что между двумя абонентами формировался канал связи, который оставался занятым на все время разговора между ними. Внедрение систем временного мультиплексирования TDM (Time-Division Multiplexing) позволило более эффективно использовать физические линии связи, однако канал между двумя абонентами оставался по-прежнему занятым только одним конкретным сеансом связи. Появление Интернета и IP-протокола позволило осуществлять пакетную передачу данных по сети без предварительного установления соединения между пунктами отправки и получения пакета. Эта эффективная технология без каких-либо изменений могла применяться и для асинхронной передачи по сети оцифрованных голосовых сигналов. Проблемы возникли, когда начались попытки использовать IP-технологию пакетной передачи голоса для организации онлайновой голосовой связи между абонентами, то есть для IP-телефонии. Постепенно сформировалось представление о том, что качество IP-телефонии определяется преимущественно используемым кодеком и следующими тремя параметрами:
Требования к качеству систем передачи речевой информации (СПРИ)
Показатели качества передачи речевой информации нормированы в России отраслевым руководящим документом РД 45.129-2000 "Телематические службы", утвержденным приказом Мининформсвязи России № 175 от 23.07.2001 г. Согласно этому документу (п. 6.3.3.2.) совокупность различных значений показателей качества обслуживания СПРИ позволяет разделить уровень сервиса на четыре класса (табл. 1). При этом характеристики качества, соответствующие данному классу обслуживания, должны обеспечиваться для 90% соединений в течение суток.
Показатели качества в реальных сетях IP-телефонии
Несмотря на то что "несловоохотливость" российских операторов не позволила нам составить исчерпывающую картину обеспечения качества в сетях IP-телефонии, приблизительное представление о состоянии проблемы получить удалось. Как видно из табл. 2, операторы разного уровня используют оценки качества IP-телефонии, соответствующие отраслевому РД 45.129-2000. Значения этих параметров фиксируются в договоре с клиентом (очевидно, что в таком случае речь идет о предоставлении этих услуг на базе корпоративной VPN-сети) или с другими операторами-партнерами (в случае аренды каналов). Оператор "Зебра Телеком" не фиксирует показатели качества в договорах с клиентами, которых обслуживает по картам предоплаты. Интернет-сервис Zvoni-tut.ru, принимающий оплату за карты предоплаченных звонков с компьютера на телефон американской компании Deltathree, сам предъявляет требование к клиентам: рекомендует иметь доступ в Интернет на скорости не менее 64 кбит/с.
В связи с тем что в договорах об аренде каналов предусматриваются санкции за несоблюдение требований к качеству передачи сигналов, эти санкции применяются редко. Как отмечают специалисты компании "Кор-бина Телеком", операторы очень жестко реагируют на случаи снижения качества и просто перестают передавать трафик через проблемное направление. В результате партнер недополучает доходы, и такая "санкция" оказывается наиболее эффективной.
Сама возможность гарантированного выполнения требований к качеству IP-телефонии зависит от того, какая сеть используется оператором для передачи голосовых пакетов. Если пакеты проходят через общедоступную сеть Интернет, то нельзя прогнозировать значения ни одного из трех вышеуказаных параметров качества. Приемлемое качество голосовой связи может быть достигнуто только в выделенной сети или в муль-тисервисных сетях с возможностью приоритезации пакетов, таких, как сеть MPLS. Компания "Эквант", имеющая опыт предоставления услуг на сетях Frame Relay и MPLS, считает технологию MPLS более удобной и создающей больше возможностей для предоставления интегрированного сервиса конечному клиенту. Компания "МТУ-Интел" на основе своего опыта предоставления услуг IP-телефонии на базе традиционных ATM/TDM-сетей делает вывод о том, что переход на мультисервисную IP-сеть на базе MPLS повышает гибкость предоставления услуг IP-телефонии и позволяет снизить затраты на внедрение и эксплуатацию.
Кодеки и качество
Субъективное восприятие качества речи, передающейся по IP-протоколу, во многом зависит от используемого кодека. В наиболее распространенном стандарте H.323 основным является кодек G.711, осуществляющий оцифровку звука с точностью 8 бит с частотой 8 кГц, при этом для улучшения кодирования слабых сигналов используется нелинейное преобразование амплитуды. Недостаток этого кодека - высокая скорость потока данных на выходе (64 кбит/с), из-за чего он используется в IP-телефонии достаточно редко. Обычно используется кодек G.729, который осуществляет эффективную компрессию речевого сигнала и при достаточно хорошем качестве звука имеет на выходе поток 8 кбит/с.
Как следует из табл. 2, операторы используют и другие кодеки этого семейства, но по умолчанию у всех применяется именно G.729. Большинство опрошенных нами операторов считают неоправданным использовать требующий большой полосы кодек G.711 и обеспечивающий еще более высокое качество передачи речи кодек G.722. К тому же эти кодеки можно использовать лишь при наличии соответствующего оборудования у всех партнеров данного оператора. Компания АСВТ считает, что их можно применять для обеспечения приоритетного качества голосовой связи в тех случаях, когда имеется избыточная пропускная способность каналов. "МТУ-Интел" указывает, что по сравнению с G.729 кодек G.711 не обеспечивает устойчивость
в случае потери единичных пакетов. "Центральный Телеграф" отмечает, что применение кодеков G.711 и G.722 приводит к увеличению занимаемого ресурса сети и увеличению себестоимости минуты голосового трафика, тогда как корректное регулирование показателя QoS (Quality of Service) позволяет обеспечить приемлемое качество голоса при использовании менее "тяжелых" кодеков. Практика компании показывает, что пользователя намного чаще беспокоит проблема временной недоступности услуги (например, из-за проблем на транспортном канале), нежели недостаточное качество речи в ходе телефонного разговора.
Необходимо отметить, что для более экономного использования каналов связи совместно с большинством речевых кодеков применяется технология VAD (Voice Activity Detection). Эта технология позволяет не кодировать сигналы, амплитуда которых ниже заданной, а вместо этого передавать в сеть только служебную информацию о времени начала и окончания паузы в речи. При декодировании сигнала на принимающей стороне паузы могут заполняться комфортным шумом.
Другие предпосылки высококачественной IP-телефонной связи
Одна из важнейших составляющих сети IP-телефонии - используемый протокол сигнализации. Наиболее распространенные протоколы - H.323 и SIP (Session Initiation Protocol). Последний быстро развивается и считается более перспективным, поскольку обеспечивает установление нескольких мультимедийных сессий в рамках одного сеанса связи. Для более эффективного управления голосовыми шлюзами применяется протокол MGCP (Media Gateway Control Protocol), который обеспечивает взаимодействие между программой управления соединениями и шлюзом и позволяет экономно (с точки зрения управления и контроля за используемыми ресурсами) осуществлять сопряжение IP-сетей с сетями ТфОП.
Судя по приведенным в табл. 2 сведениям, операторы связи поддерживают также такие новые технологии, как PLC (Power Line Communication), которая позволяет использовать силовые электросети для высокоскоростного информационного обмена, или онлайновый коммуникационный сервис GCN (Global Communications Network).
Что касается инструментария, который имеется у оператора для контроля качества связи, то одним из важных контролируемых параметров является процент непрошедших звонков. Если процент превышает заданный порог, это повод для администратора проверить состояние канала и при необходимости переключиться на резервный канал. Этот показатель можно контролировать объективно, сложнее обстоит дело с субъективной удовлетворенностью пользователей качеством предоставленной услуги. Чтобы оценить ее, операторы либо анализируют обращения пользователей в службу технической поддержки, либо проводят специальные опросы клиентов. Самый простой вариант - учет оттока клиентов, недовольных качеством услуги. Так, по данным сервиса Zvonitut.ru, от его услуг в течение года отказались лишь два клиента.
Дальнейшие перспективы
Если бы технология IP-телефонии позволяла лишь осуществлять междугородные и международные телефонные звонки по более низкой цене, хотя и с худшим качеством, чем у традиционных операторов, то вряд ли она получила бы широкое распространение. Большинство опрошенных операторов видят перспективы развития IP-телефонии как способа интеграции телефонных и компьютерных сетей, а также возможности расширения спектра предоставляемых клиентам услуг, что позволит повысить качество услуг телефонии в целом.
Качество IP-телефонии определяется преимущественно используемым кодеком и следующими тремя параметрами:
Несмотря на то что внедрение IP-телефонии связано с использованием новых протоколов и обеспечением их взаимодействия, а также с трудностями проектирования и строительства сетей, технология передачи голоса "поверх IP" стала определяющей тенденцией развития всей телекоммуникационной отрасли. Как отмечает компания "Зебра Телеком", одно лишь подключение к IP-сети делает доступным для пользователя большой набор коммерческих продуктов и снижает его затраты на коммуникацию. По мнению специалистов АС ВТ, основные трудности применения технологии VoIP были связаны с транспортной сетью, работающей по протоколу IPv4. Происходящий в настоящее время переход на технологию IPv6 позволит лучше контролировать потоки трафика и обеспечивать при-оритезацию в сети. Компания "Эквант", хотя и указывает на техниче-ские трудности сопряжения оборудования разных производителей на операторской сети с гарантированным качеством обслуживания, видит перспективу использования VoIP в мультисервисных корпоративных сетях, обеспечивающих широкий спектр прикладных услуг.
Ряд опрошенных операторов, в том числе "МТУ-Интел", АСВТ, "Эквант" и "Центральный Телеграф", отмечают трудности продвижения технологий VoIP, связанные с отсутствием четких и ясных правил предоставления услуг передачи голосовой информации в сетях передачи данных. Более того, они указывают, что недавние изменения в законодательстве поставили их перед необходимостью пересмотра всех соглашений с операторами и приведения их в соответствие новым нормативным требованиям.
Проблема легитимности бизнеса
По существу, последние правительственные постановления поставили бизнес операторов IP-телефонии вне закона. Услуга IP-телефонии как таковая больше не существует - есть услуги междугородной и международной связи, которые могут предоставлять лишь те операторы, сеть которых имеет точки присутствия во всех регионах России. На сегодня таких операторов три: "Ростелеком", "Межрегиональный ТранзитТелеком (МТТ)" и "Гол-ден Телеком" (последняя компания еще не получила префиксы и соответственно пока не предоставляет такие услуги); завершает строительство сети компания "Эквант".
Операторы IP-телефонии, предоставлявшие ранее эту услугу по предопла-ченным картам, стоят перед выбором: создавать собственную сеть, удовлетворяющую современным нормативным требованиям, или выступать в качестве агентов вышеупомянутых трех операторов междугородной связи.
Ряд карточных операторов выбрал второй путь в качестве временной тактической меры, остановив стратегический выбор на первом варианте. Например, "Зебра Телеком" - один из лидирующих операторов IP-телефонии - в настоящее время предоставляет по своим картам услуги доступа в Интернет в соответствии с лицензией на оказание телематических услуг связи и доступ к междугородной и международной связи в качестве агента МТТ. Параллельно компания заказывает проект строительства собственной междугородной и международной сети (с включением арендуемых магистральных линий) и оформляет лицензии на услуги зонового оператора телефонной связи в различных регионах России.
Другой путь адаптации оператора IP-телефонии к новым нормативам - переход к предоставлению голосовых Интернет-сервисов с использованием существующих или собственных коммуникационных программ без терминации голосового трафика в сеть ТфОП или же предоставление услуг IP-телефонии корпоративным заказчикам на базе сетей VPN.
Заключение
Обеспечить гарантированное качество передачи в IP-телефонии с выходом в публичную сеть Интернет сегодня практически нельзя, поскольку нет единого административного органа, который управлял бы приоритезацией трафика во всей сети. По существу, для предоставления качественных услуг IP-телефонии требуется управляемая на всем протяжении сеть или составная сеть, на всех участках которой будет гарантировано соблюдение показателей качества прохождения сигнала. Этого можно достичь, в частности используя во всех точках сети маршрутизаторы с поддержкой технологии RSVP (Resource Reservation Protocol), позволяющей зарезервировать пропускную способность канала для передачи данного сеанса телефонной связи. Однако эта технология более удобна для применения в небольших, корпоративных IP-сетях.
Если голосовой трафик не выходит в Интернет, то управлять им и прогнозировать качество его передачи значительно проще. В то же время постоянный рост пропускной способности компьютерных сетей общего пользования и распространение широкополосного доступа в Интернет ведут к улучшению среднего качества передачи голоса и позволяют зачастую достичь вполне приемлемого качества телефонных переговоров даже через общедоступный Интернет, как показывает широкое распространение бесплатного Интернет-сервиса Skype. Более того, широкое распространение широкополосного высокоскоростного доступа к сети Интернет даже привело в последнее время к появлению нового термина Voice over Broadband (VoBB) - "голос поверх широкополосных сетей". Таким образом, для пользователей Интернета VoIP-связь "компьютер - компьютер" по-прежнему остается весомой альтернативой использованию междугородной и международной телефонной связи.
Если говорить о проблеме обеспечения гарантированного качества в сетях оператора связи, то она вполне разрешима с помощью технологии MPLS. Внутри корпоративной сети качество передачи голосовых пакетов может быть обеспечено за счет статического управления сетью, статического прописывания маршрута и вспомогательных технологий, таких, как RSVP, для более динамичного управления шириной канала.
Необходимо отметить, что по мере прогресса технологий IP-телефония приобретает все большее значение как способ интеграции возможностей компьютерных и телефонных сетей и предоставления пользователям широкого спектра разнообразных дополнительных голосовых и неголосовых сервисов.
Автор благодарит П. Теплова (Cisco Systems), С. Оленина и И. Грубского (АСВТ), Т. Мустакимова и С. Кудрина ("Зебра Телеком") за консультации в процессе подготовки статьи.
1 Вообще говоря, понятия "IP-телефония" и "передача голоса по протоколу IP (VoIP)" не вполне идентичны, но в рамках данной статьи этими различиями можно
пренебречь.
2 Tario, OSS ("Корпорация О.С.С."), "Ринотелеком" (сеть Rinotel), "Мастак" (сеть "Ситек"), "ЛанРусинвест" (объединенная система связи "Звезда"), "Теледисконт" (ООО "Диджитал XXI"), "Телфин", "Элвис-Телеком", "Арктел", "Ростелеком", "МТТ" ("Межрегиональный ТранзитТелеком"), "Голден Телеком", "ТрансТелеком", "Комстар-ОТС", "Уралсвязьинформ", "СибирьТелеком", "МТС" ("Мобильные ТелеСистемы").
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2006
Посещений: 10778
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
