Atlantis Land Technical Resources

TECNOLOGIA VoIP
Atlantis Land Technical Resources
Product: A02-RAV211
Subject: TECNOLOGIA VoIP
Language: Italiano
INTRODUZIONE
In questo documento verranno trattati i caratteri principali della tecnologia
VoIP, il fenomeno che è unanimamente reputato come uno dei fattori di
maggior rilievo nel mercato IT. Un fenomeno che, sull’onda della diffusione di
connettività a banda larga, permetterà la realizzazione di nuovi servizi di
comunicazione e interattività. D’altro canto questa tecnologia, anche in
funzione della liberalizzazione del mercato tlc, ha premesso e premetterà la
nascita di nuovi operatori in grado di offrire servizi efficienti, innovativi e
concorrenziali. L’indotto generato da questo processo permetterà lo sviluppo
di nuove realtà professionali nonché la diversificazione dei servizi offerti da
quelle attuali. L’appeal tecnologico profuso da questa tecnologia e la
propensione degli operatori verso un cambiamento a “impatto-zero” saranno
sicuramente fattori che permetteranno una rapida penetrazione del VoIP nel
mercato.
BACKGROUND TECNOLOGICO
L’attuale rete telefonica, basata su tecnologia PSTN (Public Switched
Telephony Network) è stata sviluppata al fine di permettere comunicazioni
vocali con qualità garantita per l’intero periodo della chiamata. Questa
soluzione si basa sulla creazione di un canale dedicato ai due utenti con la
conseguente assegnazione statica delle risorse, sia che i due interlocutori
stiano parlando o meno. E’ facile intuire come una rete PSTN comporti un’
allocazione delle risorse poco efficiente poiché l’ associazione statica della
banda porta a costi indipendenti dal traffico realmente generato, rendendo
inutile l’adozione di tecnologie di compressione in continua evoluzione.
COME FUNZIONA
Traslando il trasporto della voce su una rete a pacchetto, tecnologia
attualmente adottata da tutte le reti di trasferimento dati, si potrà ottenere in
primo luogo un allocazione dinamica delle risorse e sarà possibile veicolare
sul medesimo mezzo trasmissivo comunicazioni differenti. Il VoIP (Voice over
Internet Protocol) e appunto basato sulla conversione di un segnale
analogico, quale è una comunicazione vocale, in un segnale digitale
trasportabile su rete a pacchetto.
1/5
TECNOLOGIA VoIP
Questo processo avviene grazie e meccanismi di conversione analogicodigitale come rappresenta lo schema che segue:
VOCE----CONVERSIONE A/D------RETE A PACCHETTO------CONVERSIONE D/A------VOCE
o più semplicemente:
UENTE A----CONVERSIONE A/D------INTERNET------CONVERSIONE D/A------UTENTE B
La fase che per semplicità abbiamo chiamato “conversione A/D” si compone
principalmente
di
quattro
processi:campionamento,
codifica,
pacchettizzazione e trasmissione dei pacchetti sulla rete dati.
CAMPIONAMENTO:
In questa fase si ha la conversione del segnale da una forma d’onda
analogica a una digitale, i due fattori che caratterizzano questo processo
sono il numero di bit utilizzati che determina la precisione del campionamento
e la frequenza di campionamento che determina la frequenza massima a cui
il segnale analogico ricostruito nella fase di riconversione potrà raggiungere.
Maggiori saranno le grandezze in precedenza illustrate maggiore sarà la
banda utilizzata:
BANDA UTILIZZATA= BIT UTILIZZATI * FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO
CODIFICA:
La fase di codifica è un processo mirato alla riduzione dell’occupazione di
banda rielaborando le sequenze di bit offerte dalla fase di campionamento.
In considerazione della complessità dell’argomento ci limiteremo ad
osservare quali sono le principali tipologie di codec utilizzate in comunicazioni
vocali su IP e le relative prestazioni.
FAMIGLIA
PCM
ADPCM
CELP
ADATTATIVI
CODIFICA
Campioni
standard
ogni 125
microsecondi
Adattativa
CODEC
OCCUPAZIONE
DI BANDA
G.711
64 Kbps
G.726
G.728
Per interpolazione
G.729
Adattativa
G.723
16-24-32 Kbps
8-16 Kbps
8 Kbps
5,3-6,4 Kbps
2/5
TECNOLOGIA VoIP
Al fine di ridurre ulteriormente l’occupazione di banda vengono utilizzati
anche meccanismi di soppressione dei silenzio e cancellazione dell’eco. Nel
primo caso i silenzi tra le parole non vengono tradotti in pacchetti e il canale
occupato dall’interlocutore che sta ascoltando viene reso inattivo. Nel
secondo caso la voce captata dal microfono della cornetta e ritornata
all’utente che sta parlando viene soppressa se supera un ritardo che
potrebbe disturbare la comunicazione, l’apparato campiona il segnale di
ritorno e elimina le ripetizioni del segnale precedentemente inviato.
PACCHETTIZZAZIONE e TRASMISSIONE DEI PACCHETTI SULLA RETE
DATI:
A questo punto il traffico codificato deve essere inviato sulla rete a pacchetti,
questa operazione deve essere ottimizzata al fine di ottenere un flusso dati
con ritardo molto basso. A tal fine è necessario agire sulla dimensione dei
pacchetti e far fronte alle problematiche di accodamento che si verificano nei
nodi intermedi. Per quando riguarda il dimensionamento dei pacchetti è
necessario tenere conto del rapporto tra parte del pacchetto contenente i dati
e parte del pacchetto contenente informazioni “accessorie” quindi che non
contengono l’informazione pura, come ad esempio la nostra voce
campionata.
Il problema dell’accodamento, che si verifica quando il flusso dati entrante è
maggiore della capacità del nodo di smaltirlo, è strettamente collegato al
buffering del traffico. Quando un nuovo pacchetto raggiunge il nodo viene
memorizzato in coda a quelli già presenti nel buffer e processato in un
secondo momento. Questa problematica viene generalmente affrontata su
due fronti: il primo è la prenotazione delle risorse prima che la comunicazione
abbia inizio, il secondo è la gestione del traffico con buffer a differente
priorità.
RICEZIONE E DECODIFICA DEI PACCHETTI:
I pacchetti una volta giunti a destinazione devono essere riordinati, trasferiti
alla sezione di decodifica con un ritmo costante e decodificati. I primi due
processi vengono generalmente trattati nella stesso momento all’interno di un
buffer, mentre la fase di decodifica avviene successivamente. In quest’ ultima
fase viene generato quello che è definito “comfort noise” ossia un rumore di
3/5
TECNOLOGIA VoIP
fondo che permette ai due interlocutori anche in momenti di silenzio di
percepire che la comunicazione è ancora attiva.
IL PROTOCOLLO RTP:
Il primo protocollo che entra in gioco in una comunicazione in real-time è
l’RTP (Real-Time Protocol), che consente il trasporto dei pacchetto e ne
permette la corretta ricostruzione temporale all’apparato ricevente. Questo
protocollo viene generalmente affiancato dall’ RTCP (RTP Control Protocol)
che permette il controllo delle sessioni e l’invio di informazioni sui partecipanti
alla comunicazione.
IL PROTOCOLLO SIP:
Questo protocollo si occupa dell’ apertura, della modifica e della chiusura di
una comunicazione multimediale. Il protocollo SIP (Session Iniziation
Protocol) è anche in grado di gestire servizi di name-mapping permettendo
all’utenza di usufruire del servizio da qualsiasi terminale.
Il VoIP ADSL Router A02-RAV211
Il costante impegno di Atlantis Land® nella ricerca tecnologica e l’attenzione
verso le nuove frontiere del mercato IT sono andati in questa direzione e
hanno portato allo sviluppo del nuovo VoIP Router ADSL. Si tratta di un
innovativo dispositivo che sicuramente contribuirà ancora di più alla diffusione
dell’utilizzo del Voice over IP. Con il nuovo VoIP Router ADSL di Atlantis
Land® è possibile riunire in un unico dispositivo tutti gli elementi necessari
per condividere tra più utenti un singolo abbonamento ad Internet ed
effettuare telefonate tramite la linea dati utilizzando un normale telefono
analogico, evitando i costi del gestore di telefonia ordinaria. Il prodotto di
Atlantis Land® rende disponibili alla piccola-media impresa e all’utenza
domestica una tecnologia finora riservata a grosse realtà industriali.
L’evoluzione del mercato VoIP sta velocemente portando ad una completa
integrazione tra fonia su IP e la tradizionale rete telefonica; l’utenza potrà
quindi accostarsi alla nuova tecnologia senza dover affrontare drastici
cambiamenti. Vediamo quali sono le caratteristiche principali di questo
prodotto:
CONDIVISIONE DELL’ACCESSO A INTERNET:
Il VoIP Router ADSL dispone di 1 porta Fast Ethernet (con autonegoziazione
10/100Mbps) per la connessione alla Lan e consente, grazie al modem ADSL
integrato, un downstream sino ad 8Mbps. Dotato di funzionalità NAT
permette a diversi utenti di navigare in Internet e condividere
4/5
TECNOLOGIA VoIP
simultaneamente la connessione ADSL usando un solo abbonamento con
l'ISP ed un singolo indirizzo IP.
FUNZIONALITA’ VoIP:
Il VoIP Router ADSL è dotato di una prta FXS che permette di utilizzare un
normale telefono PSTN come un telefono VoIP a tutti gli effetti. Questa
caratteristica permette di effettuare telefonate attraverso Internet con un
importante abbattimento dei costi.
FIREWALL INTEGRATO:
Il VoIP Router ADSL dispone di un firewall integrato che offre funzionalità di
filtraggio dei pacchetti e prevenzione di attacchi di tipo Denial of Service
(DOS). Il filtraggio dei pacchetti non è solo effettuato a livello di IP ma anche
di porta e MAC address, questo permtte di raggiungere un più alto livello di
sicurezza. I tentativi di intrusione vengono registrati in un apposita area di
logging.
SEMPLICITA’ D’USO E CONFIGURAZIONE:
Tramite la comoda interfaccia Web è possibile accedere velocemente e
facilmente a tutte le funzioni offerte dal VoIP Router ADSL. Il Router può
essere configurato anche da remoto via Web, indipendentemente dal tipo di
abbonamento ADSL grazie al client Dynamic DNS integrato.
Di seguito è stato riportato uno scenario tipico dell’utilizzo del prodotto, sarà
quindi possibile effettuare chiamate punto-punto oppure accedere a servizi in
grado di offrire un nuomero raggiungibile da tutti gli apparati VoIP oltre che a
servizi di conferencing. A questo si aggiungono servizi che permettono la
completa interazione tra reti VoIP e fonia tradizionale, renderndo fruibile a
pieno questa nuova tecnologia.
5/5