Лекция 1/1 Основы телекоммуникаций и компьютерных технологий

.

Двухпроводные аппараты являются самыми простыми и дешевыми, но не все офисные АТС могут с ними работать. Это ограничение связано с видом коммутируемого АТС сигнала и способом представления вызываемого номера (импульсный или тоновый набор). Но даже если использование обычных телефонов в АТС допустимо, они имеют, особенно при работе с цифровой АТС, существенные ограничения по уровню и объему различных сервисных функций.

Системные телефонные аппараты создаются специально для работы с офисной АТС, они на порядок дороже обычных аппаратов, но обеспечивают выполнение всех предусмотренных в станции сервисных функций. Системные ТА могут ра¬ботать как с аналоговым, так и с цифровым сигналами, причем в первом случае для подключения аппарата к АТС требуется четырехпроводная линия (по одной паре проводов передается разговор, по другой — системные команды), во втором случае — двухпроводная. Следует иметь в виду, что системные аппараты, как правило, работают только с теми АТС, для которых они разрабатывались.

В частности, системные ТА имеют такие полезные конструктивные и функциональные особенности:

• буквенно-цифровой дисплей с экранным меню и возможностью вывода информации о вызывающем внутреннем абоненте, о состоянии (занятости) внешних и внутренних абонентских линий и т. д.;
  
• запоминающее устройство — электронная записная книжка для хранения имен и адресов абонентов, их номеров телефонов, напоминаний о делах, дат и т. д.;
  
• программируемая клавиатура с жестко закрепленными функциями определенных клавиш;
  
• возможность передачи текстовых сообщений и приема их на дисплей;
  
• выполнение всех функций системы «директор-секретарь»;
  
• возможность организации внутренней и внешней конференц-связи и другие.
  

При выборе офисной АТС следует в первую очередь определиться с необходимой емкостью телефонной сети, то есть с числом внешних городских линий, которые будут к ней подсоединены, и числом внутренних линий, а также с территорией вашей фирмы, охватываемой телефонной сетью. Следует оценить перспективы развития фирмы как с точки зрения роста количества абонентов, так и с учетом увеличения требуемых в будущем функций (здесь при ограниченной финансовой базе выход можно найти в приобретении модульной АТС).

Обязательно нужно выяснить наличие сертификата Минсвязи на подключение АТС к отечественным телефонным линиям (это важно и при выборе телефонного аппарата).

Остановимся несколько подробнее на некоторых конкретных применениях офисных АТС.

Офисная АТС дома

В домашних условиях обычно используются простейшие станции, имеющие конфигурацию 1x4 или 1x6. Следует иметь в виду, что даже простейшая конфигурация — одна входная линия и четыре внутренних — позволяет развести по разным номерам телефон, факс, автоответчик и модем ПК. Расположив же телефоны по всему дому и в гараже, вы обеспечите себе свободу перемещения, и в любой момент телефон у вас будет под рукой. Включив режим прослушивания детской комнаты, вы всегда будете в курсе, что там происходит (для этого достаточно снять трубку аппарата в детской и набрать специальный код, а затем можно позвонить на этот телефон с любого другого телефона, и услышать, что происходит в помещении). О возможности подключения к АТС домофона и охранной сигнализации уже говорилось выше, но о полезности этого нелишне напомнить еще раз.

Вариант использования АТС в офисе

Обычная иерархия управления в офисе: начальник — секретарь — сотрудники. Центральную роль играет обычно секретарь, на телефон которого поступают все внешние звонки. Секретарь, узнав причину звонка, либо отвечает сам, либо переадресовывает звонок нужному абоненту. Толковый секретарь сам ответит на большую часть звонков или четко переадресует звонок по назначению, освободив и директора, и многих сотрудников от лишних переговоров. Даже если вам хотят передать факс, нажатием пары кнопок секретарь переключит линию на факс-аппарат, и факсимильное сообщение будет принято. А внутренний абонент может связаться с секретарем обычно без набора номера, просто нажав одну кнопку.

DECT-телефония

В последние годы солидные организации и деловые центры устанавливают у себя беспроводные АТС или DECT-концентраторы, подключаемые к обычной проводной АТС (название этих концентраторов произошло от стандарта для систем беспроводной связи, Digital European Cordless Telecommunication - DECT). К DECT-концентратору четырехпроводными линиями подключают устройства беспроводного доступа, и через них происходит радиосоединение с портативными абонентскими радиотрубками.

Стандарт DECT, одобренный Европейским институтом стандартов связи в 1992 году, предназначался первоначально для построения микросотовых систем в местах с высокой плотностью абонентов и интенсивным трафиком. Сейчас он широко используется и в домашних и в офисных условиях, придя на смену стандарту СТ-2 (доля индивидуальных DECT-телефонов уже превысила 90% используемых терминалов этого стандарта).

Стандарт в микросотовом варианте обеспечивает эффективное задействование спектра радиочастот, высокую конфиденциальность переговоров и защиту информации. Благодаря использованию частотного и временного разделения трафика любому абоненту доступны 120 дуплексных каналов. Базовые станции систем стандарта DECT могут находиться достаточно близко (например, на расстоянии 25 м) и их емкость ограничена лишь уровнем помех от соседних сот.

Для DECT выделен участок спектра 1880-1900 МГц. Имеются несколько профилей доступа к системе:

• GAP (Generic Access Profile) — базовый профиль доступа, используемый любой стационарной и мобильной телефонией;
  
• GIP (DECT/GSM Intel-working Profile) - профиль взаимодействия сетей DECT и GSM;
  
• IIP (ISDN Inter-working Profile) - профиль взаимодействия сетей DECT и ISDN;
  
• RAP (Radio local loop Access Profile) - профиль сетей абонентского радио¬доступа;
  
• CAP (Cordless terminal mobility Access Profile) - профиль внутрисистемного и межсистемного роуминга (мобильности бесшнуровых терминалов);
  
• DSP (Data Service Profile) - профиль служб передачи данных (в том числе и по протоколам Интернета). Действительно, при широкой полосе пропускания есть возможность объединения нескольких каналов для передачи трафика и обеспечиваются услуги передачи данных со скоростью до 522 Кбит/с.
  

В качестве примера офисной радиотелефонной системы стандарта DECT назовем аппаратуру NSM 8210, которая может использоваться как самостоятельно в качестве офисной АТС с конфигурацией 2x10, так и совместно с проводной АТС в качестве DECT-концентратора. Радиотелефонная DECT-система Siemens Gigaset 1030С имеет конфигурацию 1 х 6 и много различных сервисных возможностей, в частности дисплей 2 х 24 символа на базовом блоке и дисплеи 1x16 символов на абонентских радиотрубках, телефонный справочник на 200 номеров и имен, возможность проведения конференц-связи, индикацию длительности и стоимости разговора и т. д.

Выпускаются и индивидуальные телефоны этого стандарта: Siemens Gigaset 3000 Classic и 3015 Classic, LG GT-7101, Goodwin Lund, двухстандартные DECT/ GSM телефоны Ericsson TH-337 и ТН-688, а также другие. Индивидуальные телефонные трубки без базы похожи на обычные сотовые телефоны, имеют дисплеи и много сервисных услуг.

Одним из первых офисных радиотелефонных комплексов является радиотелефонная система Wanderer, состоящая из базового блока управления, и ретрансляторов с максимальным удалением каждого от базового блока 1 км. Таким образом, обеспечивается охват терминалов — телефонных радиотрубок, — удаленных на расстояние до 2 км. Количество ретрансляторов (радиозон) — до 32; количество радиотелефонов в зоне — до 36; количество радиоканалов — 40; имеет выход на телефонную сеть общего пользования по 36 каналам. Структурная схема радиотелефонного комплекса показана на рис. 4.




Рис. 4. Радиотелефонный комплекс

4. Основные возможности, определения и характеристики IP-телефонии. Перспективы развития.
   

Интернет-телефония (IP-телефония) является одним из важнейших направ­лений компьютерной телефонии, предназначенным для передачи голоса, данных и видео по каналам глобальной сети Интернет. В 1995 году появились первые программные продукты, поддерживающие голосовое общение через Интернет, которые позволяли осуществлять полудуплексную связь только между двумя компьютерами, имеющими одинаковые телефонные интерфейсы. Современные технологии интернет-телефонии поддерживают дуплексную связь, предостав­ляют пользователю удобный графический интерфейс и даже обеспечивают воз­можность проведения телеконференций.

Для передачи по Интернету голосового трафика его надо оцифровать, закодиро­вать, поместить в пакеты данных, передать пакеты по сети, собрать пакеты на принимающем узле, декодировать и воспроизвести.

Рассмотрим основные особенности, а также достоинства и недстатки IP-телефонии.

1. IP-телефония — технология, позволяющая использовать сеть с коммутацией IP-пакетов, в частном случае — Internet, в качестве средства организации и ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени между удаленными абонентами. IP-телефония является одним из наиболее сложных и системных приложений компьютерной телефонии. Термин "IP-телефония" буквально — обеспечение телефонных переговоров с использованием протокола межсетевого взаимодействия (Internet Protocol).

Внедрение IP-телефонии существенно изменяет подход к обеспечению телефонной связи. Для телефонии используются коммутируемые каналы с гарантированной полосой пропускания, чем и обеспечивается непрерывная связь. В IP-телефонии используется коммутация пакетов.

Принципиальное различие между обычной телефонной связью и сетевой (IP-телефонией) состоит в следующем:

• в традиционно обеспечиваемой телефонной связи каждому абоненту в монопольное распоряжение выделяется линия связи;
  
• при IP-телефонии (коммутации пакетов) несколько пользователей одновременно используют один и тот же канал. Уплотняя трафик путем разбиения на пакеты непрерывного разговора и эффективно заполняя ими доступный канал, можно существенно понизить стоимость использования дорогого цифрового канала для каждого отдельного пользователя. В этом смысле стоимость переговоров для абонента IP-телефонии значительно ниже соединения через сеть связи общего пользования.
  

2. Под IP-телефонией понимают в первую очередь такую технологию, в которой голосовой трафик частично передается через телефонную сеть общего пользования, а частично — через сети с IP-коммутацией (в частности — Internet). Именно таким образом осуществляются звонки с телефона на телефон, с компьютера на телефон, с телефона на компьютер (здесь вместо номера телефона используется IP-адрес). Ключевым элементом IP-телефонии является связка шлюз — сеть — шлюз.

Шлюз представляет собой компьютер-сервер, дополненный специальными платами расширения и соответствующим программным обеспечением. Он служит интерфейсом между передающим звук устройством пользователя (телефоном, компьютером и т. п.) и сетью с коммутацией пакетов. Шлюз обеспечивает прием и преобразование данных в форму, пригодную для пересылки по сети (и обратное преобразование). Абоненту всего лишь нужно связаться с ним тем или иным способом. Шлюз, имеющий выход в Internet, передаст по сети данные на другой такой же шлюз, ближайший к вызываемому абоненту. После этого, претерпев обратное преобразование, звук достигнет абонента и соединение осуществится.

3. Соединение "телефон — телефон". Техническая последовательность установления соединения "телефон — телефон" посредством IP-телефонии следующая.

•необходимо набрать телефонный номер шлюза провайдера IP-

телефонии;

•переключив телефонный аппарат в тоновый режим, набрать

номер вызываемого абонента;

•набрать идентификационный номер и, возможно, пароль.

Для связи в режиме "телефон — телефон" не нужен ни компьютер, ни модем. Подключение к сети с коммутацией пакетов, чаще всего это Internet, и связанные с этим расходы тоже не потребуются. До шлюза сигнал идет по телефонной сети связи общего пользования. При этом в него (как и в любой другой телефонный сигнал) могут добавляться помехи. С другой стороны, любые задержки на "последней миле" полностью отсутствуют. На уровень задержек, а следовательно, на комфортность и качество разговора в режиме "телефон — телефон" влияние оказывает лишь пропускная способность линий связи провайдера IP-телефонии и загруженность сети на маршруте следования пакетов. Проблема качества звука может решаться путем оптимизации задержек на пути следования сигнала. Из нескольких возможных маршрутов система выбирает наименее загруженные, а там, где это допустимо, повышает приоритет голосовых пакетов. За счет этих мер паузы в разговоре удается сделать практически незаметными даже в часы максимальной загрузки. Если в непосредственной близости от абонента шлюза все-таки не оказалось, звонок отправляется по обычным телефонным маршрутам. Одной из услуг IP-телефонии является режим "факс — факс". Передача факсов по сети с коммутацией пакетов проблемы не составляет, однако факсовый сигнал несколько отличается от голосового. Способы его передачи тоже другие. Это требует от провайдера некоторых дополнительных затрат, в частности, выделения для факсов отдельной телефонной линии доступа. В этом случае факсимильный аппарат абонента взаимодействует с модемом на шлюзе провайдера IP-телефонии.

5. Соединение "компьютер — компьютер". Два компьютера, подключенные к сети с коммутацией пакетов, могут общаться без посредников: в общей схеме отсутствует шлюз, поскольку необходимость преобразования сигнала отпала (фактически в качестве шлюза выступает некая программа — "IP-телефон", запущенная на обоих компьютерах). Данные сразу передаются по стандартным протоколам сети с коммутацией пакетов, поэтому помехи проникнуть в пакет данных не могут. Все, на что помехи способны, — это задержать пакеты в пути. Будучи многофункциональным устройством, компьютер легко снимает ограничения на способы общения, которые присущи обыкновенному телефону. При разговоре можно не только слышать собеседника, но и видеть его, обмениваться файлами и т. д. Связь "компьютер — компьютер" позволяет обойтись без услуг провайдера IP-телефонии. Однако в этом случае пользователь лишается ряда полезных функций. Например, ни абонент не сможет позвонить на обыкновенный телефон, ни ему невозможно будет позвонить с обычного телефона. Компьютер существенно расширяет возможности по обмену информацией и облегчает использование ресурса сети: достаточно ввести лишь телефонный номер абонента в поле ввода программы или еще проще — выбрать его имя из телефонной книги. Чтобы в полной мере использовать возможности IP-телефонии, необходима их поддержка оператором, реализующим услуги IP-телефонии, а терминал (компьютер) должен быть зарегистрированным в сети.
   

5. Соединение "компьютер — телефон" "телефон — компьютер").

Установив на свой компьютер программу IP-телефонии, пользователь не утратит возможность связаться с человеком, у которого компьютера нет. Принципиально правила организации соединения в этом случае диктуются статусом участников соединения. Если терминал пользователя (компьютер) не использует услуги провайдера, то "позвонить" ему с обычного телефона невозможно. С другой стороны, возможности абонента, использующего терминал, ограничены только составом программного обеспечения.

Именно сервер IP-телефонии обеспечивает преобразование номеров абонентов сети связи общего пользования в "электронные адреса" IP-телефонии и обратно. На шлюз провайдера возлагается сложная задача организации взаимодействия сети с коммутацией пакетов и АТС, обеспечивающих подключение абонентов.

Достоинства и недостатки IP-телефонии


1. Помимо традиционных задач компьютерной телефонии, существует ряд проблем, которые внедрение IP-телефонии позволяет успешно решить?

• IP-телефония может предложить больше, чем просто возможность разговора двух абонентов. На базе системы IP-телефонии можно внедрять в телефонную сеть организации самые различные сервисы, то есть все, которые нужны в данный момент, а также те, что понадобятся в будущем;

•IP-телефония решает проблему реализация концепции "универсального почтового ящика", или "универсального персонального коммуникатора". Возможность осуществлять все служебные контакты из одной точки, из единой адресной книги увеличивает продуктивность работы сотрудника, когда по долгу службы ему приходится контактировать с большим количеством людей. Например, сотрудник получает по электронной почте письмо, прочитав которое, он решает, что необходимо немедленно связаться с автором. Если имя корреспондента занесено в адресную книгу со всеми необходимыми атрибутами, то немедленно инициируется ответ на письмо нажатием одной кнопки в окне письма;

•в IP-телефонии отсутствует понятие "линия занята". Если абонент осуществляет звонок (в качестве аппарата он использует ПК), то, в отличие от обычного телефонного разговора, технически он имеет возможность отслеживать и попытки до него дозвониться. По исходящему номеру ПК может автоматически определить, кто звонит, если этот номер фигурирует в адресной книге (если звонящий абонент сам использует такое же рабочее место, то в запросе на звонок он может явным образом указать свое имя). Если сотрудник видит, что кто-то дозванивается до него или же сам ждет звонка, то он может прервать текущий разговор (или временно его приостановить) и ответить другому собеседнику;

•концепция универсальной адресной книги и универсального коммуникатора позволяет вести учет практически всех контактов сотрудника с каждым конкретным адресатом. При необходимости всю историю общения сотрудника с адресатом, включая письма, звонки и факсы по тому или иному вопросу с датами и временем, можно восстановить;

•обеспечивается доступ мобильных и удаленных пользователей к корпоративным информационным и телекоммуникационным ресурсам. Помимо того, что удаленный пользователь имеет возможность совершать телефонные звонки в своей корпоративной сети (и через нее), где бы он ни находился (при условии, что он имеет подключение к Internet), он сам полностью доступен по стандартному корпоративному телефонному номеру;

•осуществляет дополнительные услуги провайдеров Internet. Это позволяет реализовать естественное стремление пользователей рынка одновременно иметь доступ в Internet и возможность говорить по телефону. Проблема параллельного подключения жилых помещений к Internet и телефонной сети решается при помощи ISDN, ADSL² или дополнительных каналов;

•IP-телефония имеет перспективы на рынке так называемого "кабельного" Internet, то есть при подключении пользователей по сетям кабельного телевидения. Наилучшие перспективы такие сети имеют в населенных пунктах типа районных центров или городов-сателлитов областных центров. Операторы КТВ (провайдеры) получают возможность предложить при помощи IP-телефонии своим подписчикам услуг Internet стандартный набор телефонных сервисов (возможность быстро вызвать пожарных, милицию или "скорую помощь");

•сравнительно невысокие инвестиции в оборудование и каналы, а также "обход" телефонных операторов, позволяют сделать стоимость междугородных разговоров низкой.

2. IP-телефония обладает достаточной экономической эффективностью. Однако выход на новый уровень потребует немалых инвестиций в новое оборудование и каналы.

Утверждения о высокой стоимости внедрения IP-телефонии основываются на оценке стоимости оборудования для корпоративных сетей, на стоимости полного IP-решения для корпоративной телефонной сети. Критике за свою высокую стоимость подвергаются IP-телефоны, то есть телефонные аппараты, подключаемые непосредственно к компьютерной сети. Их стоимость в период освоения крайне высока, но в перспективе с ростом объема их производства и продаж цены должны снижаться. С учетом стоимости остального оборудования, а также вероятных затрат на повышение производительности сети (или даже просто на увеличение количества портов сетевого оборудования), стоимость одного абонентского места оказывается весьма высокой, даже по сравнению с традиционной телефонией. Это относится и к стоимости массового оснащения компьютеров в организации платами компьютерной телефонии, гарнитурами и специальным программным обеспечением. Однако высокая стоимость IP-телефонии компенсируется экономической отдачей от ее внедрения.

По прогнозам агентства ProbeResearch, к 2005 году трафик IP-телефонии соста­вит 44% международного трафика в мире, а в США, например, уже в 2002 году около 20% и внутреннего телефонного трафика проходило через Интернет.


Лекция 2/4 Системы компьютерной телефонии, основные характеристики


На рубеже XX-XXI вв. человечество вплотную подошло к реализации так называемых предельных задач в области развития телекоммуникаций — глобальных персональных систем связи. Глобальность связи обеспечивается созданием Всемирной сети связи, в которую интегрируются национальные (федеральные) и входящие в них региональные и ведомственные сети связи, что позволит абоненту пользоваться различными услугами связи в любой точке земного шара. При осуществлении персональной связи любой абонент сможет пользоваться услугами электросвязи по своему личному номеру, который он получит с момента рождения и который будет зарегистрирован во Всемирной сети связи.

1. Увеличение объема информации потребует сокращения времени ее передачи и получения. Именно поэтому уже сейчас наблюдается устойчивый рост производства мобильных средств связи (пейджеров, автомобильных и портативных сотовых радиотелефонов, спутниковых пользовательских терминалов), которые дают возможность сотруднику той или иной службы вне рабочего места получать необходимую информацию и оперативно решать возникающие вопросы.

2. Подвижными объектами являются либо наземные транспортные средства, либо непосредственно человек, имеющий портативную абонентскую станцию (пользовательский терминал). Передача данных подвижному абоненту резко расширяет его возможности, поскольку, кроме телефонных, он может принимать телексные и факсимильные сообщения, различного рода графическую (планы местности, графики движения и т. п.), медицинскую информацию и многие др. Особое значение эти системы приобретают в связи с активным внедрением во все сферы человеческой деятельности персональных компьютеров, разнообразных баз данных, компьютерных государственных и коммерческих сетей.

Используемые системы радиосвязи с подвижными объектами можно разделить на следующие классы:

• профессиональные системы подвижной связи;

• системы персонального радиовызова;

• сотовые системы подвижной связи;

• спутниковые системы связи.

Такие сети предназначены для передачи данных и обеспечения подвижных и стационарных объектов телефонной связью.

3. Развитие сетей наземной подвижной радиосвязи на территории России на протяжении последних трех десятков лет диктовалось необходимостью организации оперативной связи в основном для высших органов государственной власти и управления.

4. Переход к новым экономическим условиям, стимулирующим развитие деловой активности и предпринимательства, значительно повысил спрос на услуги мобильной радиосвязи общего пользования.

Можно выделить несколько групп пользователей, предъявляющих свои требования к услугам мобильной связи:

• первая группа — это небольшое число пользователей сотовых и спутниковых систем связи, для которых характерны высокий уровень платежеспособности и привычка пользоваться телефоном как повседневным инструментом руководства (администрация, руководители высшего звена, предприниматели). Их обязательные требования — дуплексная связь и интеграция в городскую и междугородную телефонные сети;

• вторая группа — это руководители среднего звена, обеспеченные мобильными средствами связи, само наличие которых, как и марка автомобилей на предприятии или фирме, свидетельствует об их стабильном финансовом положении и высокой деловой активности. Они имеют дело и с руководителями более высокого ранга, и с исполнителями;

• третья группа — это та категория граждан, которым необходима прежде всего возможность передачи и получения оперативной информации для выполнения заданий руководителей (сотрудники органов охраны общественного порядка и скорой помощи, аварийных служб и предприятий; рабочие промышленности, транспорта; строители; энергетики);

• четвертая группа — это все те, кто привык пользоваться телефоном как средством общения. С каждым годом эта группа становится все более многочисленной. Это происходит потому, что операторы, предоставляющие услуги мобильной связи, постепенно снижают тарифы на пользование своими услугами, с одной стороны, а с другой — постоянно дорожают услуги обычной телефонной связи. Все это приводит к тому, что средствами мобильной связи начинают пользоваться самые разные слои населения.

Преимущества систем мобильной связи состоят в следующем:

• освобождает абонента от необходимости присутствовать в строго определенном месте при проведении сеанса связи (по проводным телефонным линиям, с таксофонов и т. п.), что позволяет ему получать услуги связи в любой точке в пределах зон действия наземных или спутниковых сетей;

• дает возможность пользоваться более удобной аппаратурой (портативными, удобными в обращении телефонами, трубками);

• позволяет абоненту быть доступным в любой момент для других абонентов;

• предоставляет абоненту дополнительные информационные услуги (передавать SMS-сообщения и др.).

Сети подвижной связи созданы с целью максимального удовлетворения потребностей их абонентов в услугах связи. Они должны обеспечивать связь на современном мировом уровне с возможностью выхода в телефонную сеть общего пользования. Радиотелефон и пейджер перестали быть символом престижа и стали рабочим инструментом, позволяющим более эффективно использовать рабочее время, оперативно управлять производством и постоянно контролировать ход технологических, экономических и других процессов.

1. Радиотелефоны, пейджинговая, сотовая и спутниковая связь. Стандарты и операторы сотовой связи.