TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus


Microsoft Clip Art-kuva.

Kuva: Microsoft Clip Art

Tekijät
Jyrki Kalliosaari
Teemu Ahonen
Tuomas Suni

Etusivulle

Quality of Service
Määritelmä
Osatekijät
QoS & puhelinliikenne
QoS & Internet
Puhelut Internetissä

Ongelmat
Ongelmat ja ratkaisut
Tulevaisuus
Digitaalinen konvergenssi

IP-puhelut tänään ja huomenna
Miksi IP-puhe?
Tilanne tänään
H.323
VoIP:n laatutekijät
Erityisongelmat
IP-PBX
PBX:n kuolema
PBX ja LAN

Sanasto

Lähteet

IP-puhelut tänään ja huomenna

Miksi IP-puhe?

Internetin ja puhelunvälityksen yhdistymisestä on puhuttu jo vuosia, ja jotakin on jo ehtinyt tapahtuakin. Yksityisen kuluttajan kannalta suurimmat hyödyt ovat kustannussäästöissä (erityisesti kaukopuheluissa), yrityksiä kiinnostavat kustannusten lisäksi myös uudet data- ja puheverkon integroimisesta syntyvät uudet mahdollisuudet.

Jo joitakin vuosia sitten asiantuntijat olettivat, että puheesta ei kannata maksaa erikseen, koska puhe kuormittaa verkkoa dataa vähemmän. Näin ei vielä toistaiseksi käynyt kuin osittain, mutta ei ole ollenkaan mahdotonta, etteikö tämä tapahtuisi tulevaisuudessa. Tämä kehitys on mahdollista myös kalliimmissa mobiilipuheluissa, koska kannettavat tietokoneet (ja kämmenmikrot tulevaisuudessa) voidaan liittää WLAN:iin ja vastaviin teknologioihin. Operaattorit, erityisesti ne, jotka välittävät pelkästään lankapuhelinverkon puheluita, eivätkä ole varustautuneet tulevaisuuteen, tulevat olemaan vaikeuksissa lähitulevaisuudessa.

Esimerkki integroinnin eduista yrityksille on puhelinmyyntijärjestelmä. Kun asiakas soittaa myyjälle, työaseman kuvaruudussa näkyy soittajan identifikaatiotietojen lisäksi esim. asiakashistoria, avoimet tilaukset ja toimituksessa olevat tuotteet. CTI (Computer Telephony Integration) ei ole koskaan ennen onnistunut, sillä puhelin- ja tietokonejärjestelmien välillä ei ole ollut kunnollisia standardirajapintoja. Sähköisen kaupan tapauksessa on täysin luonnollinen kehitys, että myyjältä kysytään lisätietoja IP-puheen kautta.

Tilanne tänään

Ulkomaanpuheluissa IP-puhelut ovat jo vieneet perinteisten teleoperaattorien markkinaosuuksia. Käyttäjällä on tässä tapauksessa ihan tavallinen puhelin. Normaaleissa ulkomaanpuheluissahan maksu koostuu lähtö- ja kohdemaan operaattoreiden verkkomaksuista, jotka ovat perinteisesti moninkertaiset IP-puheluihin nähden.

Windows-käyttöjärjestelmän käyttäjät ovat päässeet nauttimaan NetMeetingin, MSN Messengerin ja muutaman muun ohjelman kautta IP-puheluista. NetMeetingin äänenlaatu ei ole kovinkaan hyvä, MSN Messengerin äänenlaatu on puolestaan vähintään normaalin lankapuhelimen tasolla hyvillä verkkoyhteyksillä. Messengerin tapauksessa Microsoft on lisensoinut äänipakkauksen Net2Phonelta. On mahdollista, että Microsoft tulee käyttämään Net2Phonen tekniikkaa myös NetMeetingin tulevissa versioissa.

MSN Messenger osaa ottaa myös yhteyden lanka- ja matkapuhelimiin. Se osaa myös soittaa pohjois-amerikkalaisiin puhelimiin ilmaiseksi (puhelun yhteydessä käyttäjä katselee mainoksen), muista puhelimista joutuu maksamaan.

VoIP-puhelut ovat vielä toistaiseksi vaatineet PC-koneen tai erikseen hankittavan puhelinkojeen. Motorola on patentoitunut menetelmän (US 6,141,341), joka mahdollistaa vanhan puhelimen käytön IP-puheluissa; Yhdysvalloissahan tämä toimii liitäntöjen puolesta suhtellisen helposti, koska puhelimien liittimet ovat samoja kuin Ethernet-verkon liittimet. Keksinnön ydin koostuu järjestelmäohjaimesta ja muistikomponentista. Muisti puskuroi signaalia, ohjain sieppaa peräkkäistä signaalia paitsi tietenkin puskurissa olevaa, ja lähettää VoIP-puhelun Internetiin, kun tällainen signaali on havaittu.

H.323

H.323 on osa H.32x-standardiperhettä, joka käsittää erilaisia videoneuvetteluun vaadittavia komponentteja. H.323:n perusajatus on, että IP-keskustelukumppanit ovat vertaiskumppaneita samassa lähiverkossa. H.323 valmistui vasta muiden perheen standardien jälkeen, ja siksi siinä on määrittelyt yhdyskäytäville ja portinvartijoille (portinvartijat säätelevät verkon kuormitusta) muita tekniikoita käyttäville neuvottelijoille. Standardin laajuus tarkoittaa valitettavasti pidempää implementointiaikaa ja yhteensopivuusongelmia. Äänenlaadun ja verkon kuormituksen välillä tehdyt kompromissit rasittavat myös H.323:a.

Standardia kehittävää, telemaailmasta tulevaa ITU-T:tä on myös syytetty hitaudesta ja siksi VoIP-standardeja onkin lähdetty kehittämään myös Internet-maailmasta tutussa IETF:ssä, mikä onkin nopeuttanut asioiden käsittelyä.

H.323:n vuoksi kytkeytymisajat jäävät pitkiksi, koska yhteyden muodostus vaatii parikymmentä viestiä lähde- ja kohdekoneen välillä, mm. koodekkien tarkistusten takia. H.323 on kehittynyt alkuajoista, mutta siitä huolimatta IETF on alkanut kehittämään uutta standardia; SIP:ia.

SIP:stä on pyritty luomaan kaikinpuolin yksinkertaisempi standardi kuin H.323:sta. Se on pyritty luomaan toimivaksi olemassaolevien IP-protokollien ja -arkkitehtuurien kanssa. SIP:n yhteydenmuodostus ei tarkista koodekkeja, mikä tarkoittaa sitä, että yhteys muodostuu nopeammin. SIP:n skaalautuvuus suurissa verkoissa on huomattavasti H.323:a parempi. SIP:n mahdollistama palveluskaala ovat myös laajempi kuin H.323:n vastaava.

IETF:n MeGaCO-työryhmä kehittää uusia menettelyjä tälle aluelle. Esimerkkinä tästä on mm. Media Gateway Application Profile.

VoIP:n laatutekijät

IP-puheluissa täytyy varmistua siitä, että VoIP-paketit eli datagrammit saapuvat kohteeseensa oikea-aikaisesti. VoIP-liikenne on erittäin kriittinen lähetysviiveen ja tippuneiden pakettien suhteen. QoS (Quality of Service, palvelun laatu) hoidetaan usein reititin- tai verkon reuna-tasolla, joskin muutamat IP-PBX:t voivat myös hoitaa sen. Jokainen reunalaite hoitaa QoS:n eri tavalla, mutta suurimmalta osin tietyntyyppinen verkkoliikenne tulisi priorisoida.

Priorisoimalla VoIP-liikenne voidaan varmistaa, että jos kaistanleveys on niukanlainen, VoIP-liikenne voi käyttää verkon niitä osia, jossa muut liikennetyypit (esim. HTTP-liikenne) ovat kiellettyjä. HTTP-paketteja voidaan siis pudottaa, jotta VoIP-paketit tulisivat perille.

QoS:in tarkkailuun on tehty työkaluja. Yksi näistä on Shomiti Systemsin Surveyor Protocol Analyzer ja Multi-QoS plug-in. Tämä laitteen ja ohjelmiston yhdistelmä voi seurata VoIP H.323- ja Ciscon SSP-puheluja mukaan lukien puhelutietojen raportoinnin, esim. kuinka paljon häviöitä oli linjalla. Surveyor auttaa määrittämään mahdolliset huonoon QoS:iin johtavat syyt dekoodaamalla täysin Layer 7-liikenteen ja luomalla raportit signaloinnista ja viestiliikenteestä. Tällaiset tarkkailutyökalut tulevat tärkeäksi siirryttäessä VoIP-järjestelmiin, koska puhelinjärjestelmän tulee toimia kaiken aikaa, ja on hyödyllistä tarkkailla QoS:ia sekä pitää siitä lokia.

Tämä sivu on tehty Teletekniikan perusteet -kurssin harjoitustyönä.
Sivua on viimeksi päivitetty 08.12.2000 14:47
URL: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s00/tyot/33/ip.shtml