jedno rjeŠenje primjene voip

7/28/2019 JEDNO RJEENJE PRIMJENE VoIP

1/5

INFOTEH-JAHORINA, Vol. 5, Ref. F-2, p. 484-487, March 2006.

JEDNO RJEENJE PRIMJENE VoIP- NA SLOBOMIR P UNIVERZITETU U ODJELJENJIMASLOBOMIR I DOBOJ

ONE SOLUTION OF VoIP IMPLEMENTATION AT SLOBOMIR P UNIVERITY, SLOBOMIR& DOBOJ CAMPUS

Sinia Bencun, Slobomir P University

Sadraj:U ovom radu dat je generalni prikaz VoIP-a, nain integracije sa klasinom telefonskommreom sa pogledom na tehnike i komercijalne prednosti ovakvog sistema. Takoe, dati su

protokoli i pregled faktora koji utiu na kvalitet veze u ovakvom sistemu, te opsezi parametara koji

moraju biti zadovoljeni. Na osnovu iznesene analize moguih praktinih rjeenja VoIP-a, dato je i

praktino mogue rjeenje implementacije VoIP-a na Slobomir P Univerzitetu u odjeljenjima

Slobomir i Doboj.

Abstract: This paperwork gives general frame of VoIP, integration with TDM PBX, withcommercial and technical advantages of this system. Also, it gives protocols and factors that have

influence on connection quality, and scale of parameters that has to be full field. According to that,

practical solution of VoIP implementation at Slobomir P University has been given.

I UVOD

Potrebe za komunikacijom, posebno u poslovnom svijetuiz dana u dan rastu, a time se poveavaju i trokovikomunkacija, bilo da se radi o komunikaciji meu filijalama

jedne kompanije, bilo sa poslovnim i drugim partnerima.VoIP je prije svega namijenjen poslovnim korisnicima, ali ifizikim licima, koji u veoj ili manjoj mjeri obavljajurazgovore sa inostranstvom ili imaju vei broj filijala. Bilo dasu to predstavnitva stranih firmi, uvoznici, distributeri ilifizika lica sa roacima i prijateljima u inostranstvu,

isplativost ovakvog naina komuniciranja je prilino velika.II PSTN i VOIP

Dananje komunikacione tehnologije omoguujuefikasnu konvergenciju telefonskog saobraaja i IP mree,ranije koriene samo za prenos podataka. VoIP je skraenicaod engleskih rijei Voice over Internet Protocol, ili

prevedeno na srpski prenos glasa putem internet protokola.Postojeu analognu i digitalnu (ISDN) telefonsku mreu(PSTN - Public Switched Telephone Network) pomousavremenih ureaja (Gateway) moemo povezati na IPmreu. Za prenos govora moemo koristiti kako postojeuinternu mreu, tako i javnu globalnu internet mreu. S tim uvezi, IP telefonija moe se podijeliti u dvije osnovne grupe:izvorni VoIP i Internet telefoniju. Razlika izmeu njih lei u

prirodi osnovne mree izvorni VoIP koristi privatne IPmree, dok Internet telefonija koristi javnu internet mreu.Preusmjeravanje telefonskog i telefaks saobraaja na IPmreu smanjuje direktne trokove tog saobraaja, jer za

prenos govora putem postojee IP mrene infrastrukturenema dodatnih trokova, odnosno, to samo postaje jo jedanservis koji nam prua naa postojea IP mrea. Osnovnainvesticija koju imamo je integracija postojee klasinemree sa IP mreom, ali se ona vrlo brzo isplati.

III GATEWAY i CODEC

Gateway omoguuje povezivanje postojeeg telefonskogokruenja (analogni i digitalni telefonski aparati, faks aparati,

analogne i ISDN centrale) na IP mreu. On sa stranepoiljaoca pretvara govorni analogni signal u digitalne IPpakete, i obratno, na strani primaoca transformie digitalnepakete u govorni signal, ime omoguuje prenos govorapreko IP mree (VoIP). Pri toj konverziji neophodno jesauvati kvalitet govornog signala kroz digitalne pakete tose postie upotrebom razliitih govornih kodeka. Kodekupotrebljava razliite algoritme digitalizacije govora, gdjedolazi do razliite kompresije s ciljem smanjenja potrebnog

propusnog opsega za kvalitetan prenos putem IP mree.Razliiti kompresioni standardi zahtijevaju da brzina

propusnog opsega bude od 14 do 100 kb/s za jedan govornikanal. Na primjer, kodek G.723 omoguava najvei stepenkompresije i zahtijeva brzinu veze od 5.3 kb/s za govor idodatnih 8 kb/s za IP overhead, to je oko 14 kb/s za jedangovorni kanal, odnosno za 10 istovremenih govornih kanala

potreban nam je propusni opseg od 1 0 kb/s. G.711 standard koji ima najiru primjenu omoguava manji stepenkompresije pa je stoga potreban vei propusni opseg od 64kb/s za govor (npr jednokanalni ISDN). Kodek G.711omoguuje manja kanjenja i bolji kvalitet prenosa govora.Kod irokopojasnih (broadband) propusnih opsega (xDSL)

brzina prenosa ne igra bitnu ulogu te se preporuuje kodek saimplementiranim G.711 kompresijskim standardom.

228


2/5


Slika 1. Tipian VoIP sistemIV OSNOVNI ZAHTJEVI ZA KVALITETAN VOIP

Osnovni zahtjev pri prenosu govora putem internet

protokola je da kvalitet prenosa mora biti jednak prenosu kojise ostvaruje klasinom telefonskom mreom. Kritini faktorikoji utiu na kvalitet prenosa VoIP su: kanjenje, diter igubitak paketa.

Da bi osigurali dobar i pouzdan nivoa prenosa govora,mrea mora zadovoljiti bar minimalne vrijednosti zanavedene faktore:

Kanjenje izmeu krajnjih taaka mora biti manjeod 50 milisekundi (ms). Ukoliko je kanjenje veeod 100ms, dolazi do gubitka ak cijelih rijei u

prenosu ili pojave pauza izmeu reenica. Rezultatbi bio konverzacija puna neprijatnih pauza i

iznenadnih prekida. Diter predstavlja mjeru promjenljivosti kanjenja.

Izmeu krajnjih taaka, diter mora biti manji od20ms. Vrijednost ditera moe se ublaitikorienjem diter bafera, koji zadrava govorne

pakete u baferu, i to onoliko dugo koliki je prosjekditera na mrei.

Maksimalni gubitak paketa ne smije biti vei od0.2%.

V VPN I TUNELOVANJE

I kod virtuelnih privatnih mrea (VPN) moe doi do

poveanja kanjenja zbog kriptovanja i drugih dodataka.Osim toga, ako se VPN koristi preko Interneta, potrebankvalitet se ne moe garantovati ukoliko parametri kanjenje,diter i gubitak paketa nisu u navedenim relacijama.

Prioritet prenosa paketa. Da bi VoIP rjeenje ispunilozahtjeve na zaguenoj mrei ona mora biti u stanju daobezbijedi prioritet prenosa paketa koji nose signal govoranad paketima sa podacima. Mehanizam QoS (Quality ofService) moe da obezbijedi nivoe prioriteta paketima koji se

prenose kroz mreu. Jedan od najbolje implementiranih jeDifferentiated Service (DiffServ) QoS protokol. Taj

protokol razliitim vrstama paketa daje i razliite prioritete,

gdje svakako govornim paketima daje visok prioritet. Ureajikao to su mreni svievi koji imaju implementiran DiffServmogu da obezbijede odvojene "redove ekanja" za govorne

pakete i pakete podataka. Na ovaj nain se obezbjeuje dagovorni paketi obiljeeni visokim prioritetom budu

procesirani prije data paketa. Kao zatitni mehanizam odprislukivanja pri prenosu govora preko IP protoklola koristise IPSec tehnologija.

VPN funkcionie putem uspostave tunela kroz IP

okruenje. Tunel se uspostavlja na nain da se kompletan IPpaket spakuje u drugi, tzv. nosei IP paket, koji sadripotrebne informacije za usmjeravanje tog paketa i kao takavse alje kroz IP mreu. Put kojim nosei paket prolazi kroz IPmreu nazivamo tunel. Za uspostavljanje takvog tunelaneophodno je da na oba kraja tunela bude upotrijebljen isti

protokol za uspostavljanje tunela. Na prijemnoj strani ureajprikljuen na internet mreu odvaja iz noseeg paketa pravipaket sa podacima, u naem sluaju glasom.

U upotrebi su 2 tunelska protokola: Point-to-PointTunneling Protocol (PPTP) i Internet Protocol Security(IPSec). PPTP protokol ugraen je u Windows operativnesisteme. IPSec pored pomenute zatitne uloge potpomae i

bolju enkripciju, odnosno veu iskoritenost PPTP.Enkripcija slui za zatitu tunelskog prenosa odprislukivanja. To je proces pri kojem se podaci od stranepoiljaoca kodiraju, odnosno lako dekodiraju od straneprimaoca pomou kljua za dekodiranje. Prije slanjapodataka kroz VPN tunel oni se najprije enkriptuju, potompakuju u nosee IP pakete koji se alju kroz internet mreu.IPSec protokol korsiti Data Encription Standard (DES) zaenkrpciju podataka. Enkripcijski klju ima duinu od 56 bita(DES) pa do 168 bita (3DES). 3DES je u dananjem vremenu

postao enkripcijski standard, koji osigurava najvei stepenzatite. Vrlo bitan element sigrnosti je identifikacija korisnika(Authentication). Ureaji koji upotrebljavaju IPSec protokol

koriste postupak pod imenom Key Exchange (IKE) za prenossigurnosnih kljueva. VPN rjeenje mora imati efikasnuzatitu u smislu:- firewall-a, postavljenog izmeu privatne i javne internetmree. Ta zatita kontrolie vrijeme, tip paketa koje proputa,imena neeljenih korisnika (NAT), i dodatno kontrolisanjesadraja (Content Filtering);- antivirusne zatite u realnom vremenu, koja mora bitiimplamentirana u VPN rjeenje.

Slika 2. IPSec tunelski mod

VI PROTOKOLI

229


3/5


Tabela 1. Uporedni prikaz SIP i H.323

VoIP oprema razliitih proizvoaa mora bitimeusobno kompatibilna radi mogunosti lakog povezivanja.Poznati protokoli koji to omoguuju su:

H.323 protokol, definisan od strane ITU predstavljaosnovni protokol za VoIP. Predstavlja dio grupeH.32x protokola koji se koriste za ISDN, PST.Obezbjeuje audio-vizuelnu komunikaciju na bilokojoj paketnoj mrei.

SIP protokol, noviji od H.323, definisan od straneIETF, primijenjen u mnogim instant messaging ivideokonferencijskim aplikacijama (WindowsMessinger), jednostavniji od H.323, zasnovan naASCII i slian HTML-u.

VII MOGUA PRAKTINA RJEENJA VoIP-a

Posljednjih godina VoIP tehnologija se u poslovne

sisteme uvodi postepeno, u cilju to praktinije ijednostavnije zamjene klasinih TDM PBX sistema, odprimjene razliitih takozvanih IP-enabled PBX sistema, pa dopotpune IP PBX strukture. Rjeenja pojedinih proizvoaa semeusobno znatno razlikuju, a ovdje emo pokuati datiopti pogled na VoIP rjeenja koristei praktina iskustva itehniku dokumentaciju za razliitu VoIP opremu i rjeenja(literatura [1] do [3]). Rjeenja koja omoguavaju parcijalni

prelaz sa TDM PBX na VoIP rjeenje tite postojea ulaganjau TDM PBX opremu, kao i u periferne ureaje, koja

predstavlja znaajan dio investicije u ovim sistemima.Najjednostavniju varijantu uvoenja VoIP sistema uposlovne sredine predstavlja proirenje TDM PBX sistema

gateway elementom za povezivanje sa drugim TDM PBXsistemima kroz IP mreu. Ovakva rjeenja moemo nai u

poslovnim sistemima koji ve imaju razvijenu raunarskumreu unutar svojih jedinica, a meusobno su povezanikoristei iznajmljenje digitalne linije lokalnogtelekomunikacionog operatora ili koristei VPN mree, a vesu investirali u TDM PBX rjeenje. Ovom nadgradnjomklasinog telekomunikacionog rjeenja se umjesto stalnorezervisanih kanala za potrebe govorne komunikacije

prenosni kapacitet rezervie po potrebi, a u mreu, ranijenamjenjenu prenosu podataka, integrie se paketski govornisaobraaj. Konverzija signalizacionih protokola iz TDMsegmenta u IP segment se vri na gateway elementu, te nemanikakvih izmjena u segmentu PBX i periferne opreme. Ovorjeenje se primjenjuje ukoliko TDM PBX oprema ne

podrava integraciju media gateway elemenata, ime se titipostojea investicija. Ukoliko je TDM PBX oprema novijegdatuma, mogue je da sadri integrisan gateway za

povezivanje sa IP segmentom, te integracija postaje jojednostavnija.

U sloenijim rjeenjima moemo ii i na integraciju nanivou terminalne opreme, to nam omoguuje i koritenje IPtelefona i soft-phone aplikacija. IP terminali uvode dodatnemogunosti u odnosu na ISDN/digitalne telefone,zahvaljujui prije svega integraciji sa raunarskim mreama.Ovakva oprema najee se oznaava kao IP enabled PBXoprema. Primjena ovog rjeenja je adekvatna u sluaju da

poslovni korisnik nije napravio znaajnu investiciju u TDM

PBX rjeenje ili da postojea TDM PBX oprema omoguavajednostavnu nadgradnju na IP-bazirano rjeenje.

Potpuni prelazak na IP PBX arhitekturu predstavljarjeenje u kojem kontrolu poziva obavlja IP PBX raunarski sistem sa namjenskim softverom za kontrolu

poziva (tzv. call server). Postojei elementi sistema sezadravaju samo jo u segmentu periferne opreme, gdje seanalogni periferni ureaji povezuju preko gatewayelemenata, odnosno preko ATA ureaja Analog Telephone

Adapterje interfejs preko kojeg je mogue koristiti obiantelefon ili faks (ili vie njih) za komunikaciju preko Interneta.U sluaju ovakve, potpune migracije na VoIP rjeenje, sistemgovorne komunikacije unutar poslovnog objekta, kao i prema

drugim objektima sa kojima je povezan, je u potpunostioslonjen na IP mreu. Ovakvo rjeenje primjenjivo je zasisteme koji nemaju nasljee TDM PBX opreme, odnosnotek poinju sa realizacijom sistema.

Slika 3. Rjeenje sa IP PBX opremom na svakoj lokaciji

Ako jedinstveno posmatramo mreu za prenos podatakai govornu mreu unutar objekata sistema, uvoenje VoIPsistema pojednostavljuje kompletno rjeenje sa stanovita

koritene opreme, odnosno njene raznovrsnosti i brojakomponenti sistema, ali sa druge strane uslonjava

230

Aspekt SIP H.323

Klijenti Inteligentni Inteligentni

Mrenainteligencija iservisi

Obezbijeeniserverima

Obezbijeenigatekeeper-ima

Korieni model Internet/WWW Telefonija/Q.SIG

Signalni protokolUDP ili TCP

TCP (UDP je opc. uverziji 3.0)

Protokol medija RTP RTP

Osnova kodaASCII

Binarni (ASN.1kodiranje)

Ostali korieniprotokoli

IETF/IPprotokoli poputSDP, HTTP/1.1,IPmc i MIME

ITU/ISDN protokolipoput H.225, H.245i H.450

Zastupljenostkod proizvoaa

iroka iroka


4/5


administraciju mree, jer se uvode mnogi novi mehanizmi okojima je ranije bilo rijei.

U sluaju Slobomir P Univerziteta, i objekata kojimaraspolae u Slobomiru i Doboju, imajui u obziru veimplementiranu TDM PBX infrastrukturu novijeg datuma,svakako da emo se opredijeliti za rjeenje koje e ii u

pravcu nadogradnje postojeeg TDM PBX sistema u obaobjekta, i njegovog povezivanja sa veoma razvijenompodatkovnom LAN mreom u sastavu obje ciljne lokacije.

VIII IMPLEMENTACIJA RJEENJA SLOBOMIR-DOBOJ

Obzirom da obje ciljne lokacije imaju nezavisnu TDMPBX infrastrukturu, odabrano je rjeenje koje e omoguitida se kontrola poziva obavlja na TDM PBX komutaciji, salokalnom komutacijom na obje lokacije. Drugo slinorjeenje bilo bi ono gdje se kontrola poziva obavlja na

primarnoj lokaciji (Slobomir), ali poto lokacija Doboj

raspolae jednako kvalitetnom i implementiranom TDMPBX opremom, uzeto je prvo rjeenje radi lokalnog praenjasistema i eventualne budue nadogradnje drugih perifernihlokacija na postojee dvije. Pored kontrole poziva na objelokacije, karakteristike ovog rjeenja su jo:

podrani tipovi periferne opreme su: analogni,ISDN/digitalni, IP telefoni

korisniki portovi su integrisani u PBX za svetipove periferne opreme (nema eksternih adaptera),

jer to omoguava postojea oprema klasina periferna oprema (analogni i

ISDN/digitalni telefoni) je povezana direktno naPBX preko telefonskih instalacija, dok je novaterminalna oprema (IP telefoni) povezana na PBX

preko LAN mree PBX oprema podrava standardne interfejse za vezu

na javnu telefonsku mreu (javni prenosnici, ISDNBRI

PBX oprema podrava IP trunking veza izmeurazliitih TDM PBX se ostvaruje IP prenosnicima

Slika 4. Rjeenje sa IP-enabled PBX na svakoj lokaciji,najpogodnije za zadati sluaj

Obzirom da obje lokacije raspolau irokopojasnimpropusnim opsegom od 512 kb/s a u perspektivi je

povezivanje ove dvije lokacije sa protokom od 2 Mb/s, nijenuna primjena kodeka sa kompresijskim standardom G.723,ve se u ovom rjeenju primjenjuje standard G.711 kojizahtijeva propusni opseg od 64 kb/s po jednom kanalu, ali u

velikoj mjeri uva kvalitet i boju glasa. Jer premaistraivanjima i pilot projektima u [4] pri testiranju sukoriteni razliiti govorni kodeci (G.711, G.722, G.723,G.728, G.729), zavisno o tome koje kodeke je odreenaoprema podravala. U svim sluajevima razumljivost govora

je bila dobra, ali je kvalitet bio bolji koritenjem G.711 uodnosu na ostale kodeke (subjektivna ocjena korisnika je

izmjenjena "boja glasa" pri koritenju kodeka sa veomkompresijom).

U sluaju postojanja protoka od 2 Mb/s koji je uperspektivi, nije neophodna implementacija nekog od QoSmehanizama, poto je mogue rezervisati dovoljan propusniopseg za trenutni dio Univeziteta (uprava, administracija)koji e ostvarivati VoIP komunikaciju. U sluaju proirenja

potreba i uspostavljanja veeg broja kanala za govornukomunikaciju, vee potrebe slanja podataka te videostreeming, neophodna je implementacija QoS mehanizama za

postizanje kvalitetne veze.

Kada govorimo o potrebnim finansijskim ulaganjima,uzimajui u obzir dobru postojeu infrastrukturu i u TDMPBX segmentu, i u razvijenosti i opremljenosti lokalnemree, ta ulaganja su zanemarljva u odnosu na utedu koja sedobija na svakom polju. Postojea periferna analogna oprema(telefoni, fax aparati) bili bi povezani na sistem po

predloenom rjeenju, a budua oprema bila bi IPorjentisana, i to sa beinom vezom, obzirom na povrinulokacije u Slobomiru, rasprostranjenost objekata i potrebe zamobilnou osoblja.

Na prvom mjestu, pored komunikacije podacima, igovorna komunikacija postaje u potpunosti besplatna. Drugo,

implementacijom odreenih rjeenja, svi pozivi koji se izmrene grupe 055 upuuju prema mrenoj grupi 053 iobratno, bie obraunavani po lokalnoj tarifi, jer e se

posredno obavljati putem druge lokacije. Tree, obzirom nablizinu granice sa SCG mogue je implementirati telefonskuliniju iz mrene grupe 015 (abac), putem dalekodometnog

beinog ureaja koji moe osigurati kvalitetnu vezu do 3 kmudaljenosti, koliko ima do prvog naseljenog mjesta u SCG.Time bi se i pozivi koji idu prema SCG sa obe lokacijetarifirali po cijeni meugradskih poziva u SCG. Na osnovuistraivanja nismo nali na zakonske prepreke ovakvojimplementaciji, obzirom da Slobomir kompanija ima

predstavnitvo u SCG, i to sa lokacijom u mrenoj grupi 015.

I etvrto, na postojei VoIP sistem se moe implementirati isegment IP telefonije, putem koje se mogu ostvariti izuzetno

jeftini telefonski pozivi sa SAD i ostatkom svijeta, to je odizuzetnog znaaja obzirom na stalne kontakte saUniverzitetom Vaington. Veza sa svijetom ostvarivala bi se

putem nekog od pouzdanijih VoIP provajdera, npr skype.

IX ZAKLJUAK

Obraajui panju na sve aspekteVoIP-a iznijete uprvom dijelu ovog rada, te na rezultate testiranja pilotprojekata VoIP-a u poslovnom okruenju koji su dati u [4], akoji se odnose na mogunost realizacije traenih

funkcionalnosti opreme za rad u privatnoj telefonskoj mrei,kvalitet govora za razliite uslove u mrei i razliite govornekodeke, zahtjeve koje postavlja govorni saobraaj na uslove

231


5/5


u mrei (potrebni kapacitet, QoS i sl.), te na zadovoljstvokorisnika VoIP rjeenjima u odnosu na TDM baziranorjeenje., dolo se do praktinog rjeenja primjene VoIP-a naSlobomir P Univerzitetu. Rjeenje primarno tretiraintegraciju postojee klasine telefonske infrastrukture sa

postojeom LAN mreom, u cilju zatite postojeeinfrastrukture, smanjenja cijene i poboljanja interne i

eksterne komunikacije na svakom nivou.LITERATURA

[1] www.cisco.com, Call Manager data sheet

[2] Alcatel OmniPCX technical documentation

[3] Technology Business Magazine: Voice over IP: security,stability, success, Matt Tett, RMIT IT Test Labs, 2004

[4] Rjeenja implementacije VoIP sistema u privatnimtelefonskim mreama, A. Brkani, H. Brkani, 2005

[5] Raunarske mree, Andrew S. Tanenbaom, IVprevedeno izdanje, 2005

232

jedno rjeŠenje primjene voip

Documents