Санкт Петербургский государственный университет информационных технологий механики и оптики

Вид материала

Доклад

Содержание Сигнальная система № 7 (Signaling System Новые услуги PSTN Развитие IP-телефонии (VoIP)

Подобный материал:

• Петербургский Государственный Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики, 196.71kb.
• Санкт Петербургский государственный университет информационных технологий механики, 49.74kb.
• Санкт Петербургский государственный университет информационных технологий механики, 360.25kb.
• Санкт Петербургский государственный университет информационных технологий механики, 148.89kb.
• Котельников Ю. П, 55.28kb.
• Тезисы докладов, 155.48kb.
• Концепция чтения дисциплины "основы оптики" как базового естественнонаучного курса, 61.53kb.
• Реферат По истории информатики на тему " История становления информационных войн", 195.67kb.
• Реферат По истории информатики на тему, 147.73kb.
• Реферат По истории информатики на тему, 180.86kb.

Санкт Петербургский государственный университет информационных технологий механики и оптики


Доклад

По истории информатики на тему

“История развития технологий передачи голосовых данных”

Аспирант:	Козак В. А.
Кафедра:	ПКС
Специальность:	05.13.12

Санкт-Петербург

2008 г.

Потребность в передаче речи на большие расстояния возникла в глубокой древности. Древняя история включает в себя такие средства связи как деревянные барабаны, сигнальные костры, голубиная почта и фельдъегерская связь, телеграф и многие другие предметы, которые стали звеньями технологий своего времени, а также довольно немаловажными вехами в истории цивилизации.


Рождение

Днем рождения телефонной связи считается 7 марта 1876 года. В этот день Александр Грехам Белл получил в Чикаго патент на первый, практически реализуемый телефонный аппарат, на который подал заявку 14 февраля 1876 г. Сегодня не существенно, что попытки создания телефона были предприняты еще до Белла, да и сам термин "телефон" появился ранее.

Открытие Белла знаменовало начало эры телефонии. После 1876 г. телефонная связь стала самым массовым видом связи, как по количеству абонентов-пользователей, так и по объемам информации, передаваемой по сетям.

За прошедшие 132 года телефония прошла путь от предложенного Беллом простейшего электромагнитного телефона, позволявшего вести разговор в полудуплексном режиме с абонентом в соседнем помещении, до глобальных сетей телефонной связи наших дней.

Вскоре после изобретения Белла стало ясно, что сам по себе телефонный аппарат без средств, обеспечивающих установление различных соединений "по требованию" не найдет широкого применения. Уже в 1878 г. была введена в эксплуатацию первая телефонная станция, обслуживающая абонентов в зоне небольшого города Нью-Хейвен. Далее, по мере создания других зон телефонной связи, возникла необходимость соединения между абонентами отдельных зон. Так родилась концепция многоуровневой иерархической структуры сети телефонной связи.


Первые телефонные станции (ТС) были станциями с ручным обслуживанием (РТС). К 20-м годам XX столетия процесс совершенствования РТС был завершен. Абонентские емкости РТС достигли предельных для шнуровых коммутационных полей значений. В 30-е годы РТС начали вытесняться автоматическими станциями.


АТС

Идея автоматизации процесса коммутации в телефонной станции возникла еще в 1885 г.

Виды АТС

• Изобретение в 1889 г. братьями Строуджер декадно-шагового искателя создало технологическую основу для создания АТС декадношаговой системы (АТС ДШ), ставших в 40-50-е годы основным типом АТС в мире. Благодаря простоте и неприхотливости в обслуживании электромеханические АТС декадно-шаговой системы находятся в эксплуатации и в наши дни, хотя выпуск их и прекращен.
  
• АТС координатной системы (АТСК) с централизованным релейным устройством управления и высокопроизводительным устройством коммутации, выполненном на многократных координатных соединителях (МКС). Идея МКС была предложена еще в 1914 году, первая же АТСК была пущена в 1926 г. в Швеции; там же в 40-х годах фирма Ericsson начала серийный выпуск семейства АТСК.
  
• АТС квазиэлектронной системы (АТСКЭ) - хронологически последняя система АТС для аналоговых сетей связи. Разработка АТСКЭ началась в 50-е годы XX столетия, а в 1964 г. первая АТСКЭ (США, станция Е881) была введена в опытную эксплуатацию.
  
• "АТС с программным управлением"
  

Революция

До 70-х годов XX столетия развитие телефонии носило эволюционный характер: сети телефонной связи оставались аналоговыми и предназначались для доставки речевой информации по заданному адресу (телефонному номеру). Эволюционные изменения системы телефонной связи имели характер количественного увеличения емкости и пропускной способности сетей и улучшения показателей качества обслуживания


Второй период развития телефонии, начавшийся в 70-е годы XX столетия, внес в нее радикальные изменения.

Основой телефонии стали новые технологии:

 электронная технология позволила перевести все аппаратные средства телефонии на электронную элементную и технологическую базу;

 цифровая технология на основе представления различных видов информации в единой цифровой форме интегрировала обслуживание различных видов связи, а также объединила системы передачи и коммутации;

 компьютерная технология, применение которой выразилось не только в использовании компьютеров в роли устройств управления АТС, но и в создании компьютерных терминалов, позволила абоненту получать услуги разных видов связи с помощью единого терминала [8].

• Нов методы передачи сигналов. Двухтональный многочастотныи набор (Dual Tone Multi-Frequency - DTMF). DTMF также называют внутриполосной передачей сигналов, поскольку тоны передаются по голосовому каналу. ISDN использует и другой метод передачи сигналов - внеполосный. Этот метод подразумевает передачу сигналов по каналу, отдельному от голосового.
  
• Новая сигнальная система. Сигнальная система № 7 (Signaling System 7 SS7) — это стандарт сигнальной системы общего канала, разработанный в 1970-х годах сектором стандартизации при Международном телекоммуникационном союзе (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector— IТU-Т). Сеть SS7 обеспечила интеллект существующей сети РSTN. Система SS7 используется для передачи сигналов вне основной полосы в коммутируемой телефонной се­ти общего пользования (PSTN). Передача сигналов SS7 расширяет возможности сети PSTN, поддерживая установку вызова, обмен информацией, маршрутизацию, опе­рации, учет и обеспечивая услуги интеллектуальной сети (Intelligent Network— IN). В России данную систему сигнализации пинято называть ОКС-7.
  

Новые услуги PSTN

Многие услуги, повсеместно доступные теперь, несколько лет назад просто не существовали. Ниже приведен список некоторых популярных услуг специального вызова, пре­доставляемых ныне PSTN.

• Ожидание вызова.
  
• Перенаправление вызова.
  
• Множественный вызов.
  
• Блокировка вызова.
  
• Автоматический обратный вызов
  
• Телефонная карточка
  
• Номера 800, 888 и 877. Вызывающая сторона не обязана платить за обращение
  
• Виртуальные закрытые сети/ Закрытые арендованные каналы/ Виртуальные каналы
  

Этот список дополнительных возможностей содержит лишь некоторые из популярных платных услуг PSTN.


Говоря о втором периоде в истории телефонии, следует отметить не только радикальный характер происходящих изменений, но и высокий их темп, особенно возросший в течение последних десятилетий. Появились системы и сети с интеграцией услуг (ISDN - Integrated Services Digital Network). Успешно развиваются такие приложения телефонии, как мобильные сети связи, также сети беспроводного абонентского доступа. Наконец, развивается технология IР-телефонии (описано ниже), обеспечивающая передачу речи по сетям пакетной коммутации.


Развитие IP-телефонии (VoIP)

Таким образом происходит коренное изменение подходов к построению информационных сетей. Речь и данные меняются местами. Традиционные сети передачи данных базировались на магистралях с коммутацией каналов, предназначенных для телефонного трафика. При новом подходе - все наоборот: телефония будет надстраиваться над инфраструктурой сети передачи данных. рассказать о протоколах ip, rtp, tcp/udp.


Февраль 1995 года. Израильская компания Vocal Tec предложила первую версию программы Internet Phone, разработанную для владельцев мультимедийных компьютеров, работающих под Windows. Это стало важной вехой в развитии Интернет-телефонии!

1996 год был обозначен появлением многих программных продуктов, так называемых Softphones. IP-телефония концентрировалась при этом исключительно на соединении “ПК-на-ПК”. В области стандартизации International Telecommunication Union (ITU-T) приняла рекомендации по стандарту Н.323, который основывался на почти 50 других стандартах. Таким образом, был принят первый норматив для мультимедийной коммуникации при помощи пакетно-ориентированых сетей без Quality of Service. Одновременно IETF разработала Realtime Transport Protocol (RTP), описанный в RFC 1889 (с 2003 года - RFC 3550), который нашёл применение в Н.323 для передачи аудиоданных. Следующие несколько лет протокол Н.323 бурно развивается, но в итоге протокол получается невероятно сложным.

В 1999 году в область стандартизации вместе с разработкой Session Initiation Protocols (SIP, RFC 2543) включается Internet Engineering Task Force (IETF). Это было сигналом о том, что в области Voice over IP со стороны ITU-T появился конкурент H.323. Несмотря на то, что все предыдущие продукты основывались на H.323, консультанты начали анализировать и дискутировать, какой протокол более пригоден и возглавит триумфальное шествие.

В 2000 году в области стандартизации интернета был разработан ENUM (Telephone Number Mapping), вначале с RFC 2916 только как протокол. Затем в сентябре 2002 года в Германии было начато тестирование его применения для приложений и служб [6].

В 2002 году протокол SIP (Session Initiation Protocol), разрабатываемый IETF, с принятием RFC 3261 получил версию 2 и мог радоваться постоянно растущей популярности. Уже два года спустя все IP-провайдеры использовали для своих служб SIP.

В этом же году организация RIPE представила одну из ветвей ENUM "9.4.e164.arpa", после чего последовали приготовления для тестирования, в котором приняли участие многие предприятия.

В 2003 году важной инновацией стало принятие протокола STUN (RFC 3489) который решил проблему передачи SIP через NAT-маршрутизатор. Принцип решения заключался в том, что перед построением соединения STUN- сервер передавал вначале общественный IP-адрес NAT-маршрутизатора. В этом же году была образована фирма Skype, ставшая самой известной в этой области. Наряду с бесплатными разговорами по всему миру со Skype на Skype, предлагаются также дешевые телефонные тарифы для звонков в обычную сеть или на мобильные телефоны. Эти телефонные разговоры называются SkypeOut и SkypeIn и являются очень дешевыми по сравнению с другими.

После успеха в США, 2004 и 2005 года стали переломными также и для других стран для Voice over IP: оборудование становилось все более лучшим, все большее число провайдеров боролись за место на будущем рынке. Цены говорили сами за себя: всего за пару центов можно было позвонить в любую точку мира, а внутри сети VoIP-провайдера или одного из его партнеров - даже бесплатно. В конце 2004 года ориентировочное число пользователей в Германии было оценено цифрой в 250.000. Таким образом, рынок частных пользователей был "открыт" [6].

Это развитие было во многом связано с ростом использования широкополосных подключений.

Также в этом году медленно стало повышаться количество открытых конкурсов по внедрению IP-TK (IP PBX), частично благодаря истечению договоров по техническому обслуживанию и срокам амортизации.