Текст книги "Asterisk™: будущее телефонии Второе издание"

Банки каналов

Банк каналов – это, грубо говоря, устройство, позволяющее разделить цифровую линию на несколько аналоговых линий (и наоборот). Выражаясь точнее, банк каналов обеспечивает возможность объединять аналоговые телефоны и линии в систему через линию T1.

На рис. 2.2 показан банк каналов в составе типовой офисной телефонной системы. Несмотря на дороговизну, многие считают, что использование банка каналов – это единственно правильный способ объединения аналоговых линий и устройств с Asterisk. Так это или нет, зависит от многих факторов, но, если вы можете себе это позволить, лучше не экономьте на банке каналов[31]31
  Мы используем банки каналов для моделирования центральной АТС. Один 24-портовый банк каналов на выходе из системы Asterisk может обеспечить до 24 аналоговых линий – это идеально для аудитории или лаборатории.


[Закрыть]. Часто уже бывшие в употреблении банки каналов можно найти на аукционе eBay. Ищите модули компаний Adtran и Carrier Access Corp. (Rhino делает замечательные банки каналов, и они очень привлекательны по цене, но на eBay их трудно найти.) Не следует забывать, что для подключения банка каналов к Asterisk понадобится плата T1.Рис. 2.2. Один из способов подключения банка каналов

Другие типы интерфейсов PSTN

Существует множество шлюзов VoIP, которые можно конфигурировать для обеспечения доступа к линиям PSTN. Вообще говоря, больше всего они пригодятся в небольших системах (одна или две линии). Процесс конфигурирования также может вызывать сложности, потому что управление взаимодействием между различными сетями и устройствами требует твердого понимания и телефонии, и основ VoIP. По этой причине упомянутые устройства не будут обсуждаться в данной книге подробно, однако они заслуживают внимания. Популярностью пользуются модули, выпущенные компаниями Sipura, Grandstream, Digium и многими другими.

Другой способ подключения к PSTN – посредством линий ISDN[32]32
  Цифровая сеть с интеграцией служб. - Примеч. науч.ред.


[Закрыть] Basic Rate Interface (BRI). BRI[33]33
  Интерфейс, обеспечивающий базовую скорость передачи данных. - Примеч. науч. ред. Примеч. науч. ред.


[Закрыть] – это цифровой телекоммуникационный стандарт, определяющий двухканальную линию с пропускной способностью до 144 Кбит/с. Он очень редко используется в Серверной Америке, но крайне популярен в Европе. Из-за большого многообразия способов реализации данной технологии и отсутствия оборудования для тестирования в данной книге мы не будем останавливаться на BRI слишком подробно. Но, пожалуйста, обратите внимание, что BRI очень популярен в Европе и поэтому Digium выпустила плату B410P.

Соединение исключительно с телефонной сетью на базе коммутации пакетов

Если нет необходимости подключения к PSTN, для Asterisk не требуется никакого другого оборудования, кроме сервера с сетевой интерфейсной платой.

Однако, если предполагается предоставление возможности воспроизведения музыки при ожидании[34]34
  С технической точки зрения для воспроизведения музыки при ожидании источник временных интервалов не нужен, но обычно эта функция выполняется лучше при наличии такового. С технической точки зрения для воспроизведения музыки при ожидании источник временных интервалов не нужен, но обычно эта функция выполняется лучше при наличии такового.


[Закрыть] или конференц-связи и нет физического источника временных интервалов, понадобится модуль ядра Linux ztdummy. ztdummy – это генератор тактовых синхронизирующих импульсов, разработанный как источник временных интервалов для систем, не имеющих аппаратного таймера. Его можно рассматривать как своего рода метроном, благодаря которому система может правильно синхронизировать множество аудиопотоков при их смешении.

Эхоподавление

Одной из проблем, возникающих при использовании аналоговых интерфейсов в системе VoIP – эхо. Эхо – это возвращение сказанного говорящему через небольшой промежуток времени. Эхо возникает на противоположном конце линии связи, но слышит его говорящий на этом конце. Малоизвестный факт, что эхо было бы огромной проблемой в PSTN, если бы поставщики услуг связи не применяли сложные (и дорогие) стратегии для его устранения. Мы поговорим об эхе немного позже, но, что касается аппаратных средств, советуем подумать о добавлении эхоподавляющего оборудования на все платы, приобретаемые для использования в качестве интерфейса PSTN. Asterisk может кое-что делать с эхом на программном уровне, но этого отнюдь не достаточно для решения проблемы. Эхоподавление на программном уровне очень сильно загружает процессор; аппаратные эхокомпенсаторы, встроенные в PSTN-плату, снимают эту ношу с ЦП.

Аппаратное эхоподавление может увеличить стоимость оборудования на несколько сотен долларов, но, если требуется получить качественную систему, лучше вложить немного больше средств сейчас, чем иметь неприятности потом. Эхо – очень неприятная проблема, и пользователи просто возненавидят систему, в которой такая проблема присутствует. На момент написания данной книги на рынке появилось несколько программных эхокомпенсаторов. У нас не было возможности протестировать ни один из них, но известно, что в них используются те же алгоритмы, что и в аппаратных эхокомпенсаторах. Те, кто недавно приобрел аналоговую плату Digium, могут позвонить в отдел продаж Digium и получить код ключа, с помощью которого вы сможете воспользоваться их самым последним программным эхокомпенсатором в своей системе[35]35
  Это ПО не входит в обычный пакет для скачивания Asterisk, потому что Digium приходится платить за его лицензию отдельно. Тем не менее оно поставлялось со всеми платами Digium до введения действующего закона в силу, поэтому доступно бесплатно всем, у кого есть аналоговая плата Digium, находящаяся на гарантийном обслуживании. Если вы используете аналоговую плату другого производителя, на веб-сайте Digium можно купить ключ для этого программного эхокомпенсатора.


[Закрыть]. Есть и иные варианты ПО для других типов плат, но необходимо выяснить, нужна ли лицензия на их использование[36]36
  Sangoma тоже предлагает бесплатный программный эхокомпенсатор на своих аналоговых платах (до шести каналов).тоже предлагает бесплатный программный эхокомпенсатор на своих аналоговых платах (до шести каналов).


[Закрыть]. Помните, что применение эхокомпенсаторов приводит к потерям производительности. Они существенно нагружают процессор, и это следует учитывать при проектировании системы, использующей данные технологии.

Типы телефонов

Эта книга называется «Asterisk: будущее телефонии», и с нашей стороны было бы небрежностью не упомянуть об устройствах, с которыми в конечном счете будет взаимосвязана данная технология: телефоны! Всем известно, что такое телефон, но останется ли он таким же через пять лет? Революционные преобразования, которым способствует Asterisk, включают и эволюцию телефона: от простого устройства аудиосвязи до мультимедийного терминала связи, предоставляющего всевозможные функции, которые пока что сложно даже представить. В качестве введения в эту увлекательную область кратко рассмотрим различные виды устройств, называемые в настоящее время «телефонами» (все они без труда могут быть интегрированы с Asterisk). Также немного пофантазируем о том, во что могут развиться эти устройства в будущем (в устройства, которые также будут запросто интегрироваться с Asterisk).

Физические телефоны

Любое физическое устройство, основным назначением которого является замыкание по требованию линии аудиосвязи между двумя точками, можно классифицировать как физический телефон. Как минимум, такое устройство имеет телефонную трубку и номеронабиратель. Также могут присутствовать функциональные клавиши, дисплей индикатора и различные аудиоинтерфейсы.

В данном разделе дается краткое описание различных пользовательских (или терминальных) устройств, которые могут быть включены в систему Asterisk. Более детально техническое оснащение аналоговой и цифровой телефонии рассматривается в главе 7.

Аналоговые телефоны

Аналоговые телефоны существуют с момента появления телефонии. Еще примерно 20 лет назад все телефоны были аналоговыми. В разных странах производятся немного разные аналоговые телефоны, но принцип их работы везде одинаковый.

Непрерывное соединение называют каналом (или линией) связи, для их установления в телефонной сети использовались электромеханические коммутаторы – отсюда и название: сеть с коммутацией каналов (или линий).

Когда человек начинает говорить, голосовые связки, язык, зубы и губы формируют множество сложных звуков. Назначение телефона – улавливать эти звуки и преобразовывать их в формат, пригодный для передачи по проводам. В аналоговой телефонии передаваемый сигнал является аналогом звуковых волн, создаваемых говорящим объектом. Если бы можно было увидеть звуковые волны, поступающие от рта к микрофону, они были бы пропорциональны электрическому сигналу, который можно замерить в проводе.

Аналоговые телефоны – это лишь самая общедоступная разновидность телефона. В следующие несколько лет ожидаются разительные перемены.

Специализированные цифровые телефоны

С развитием цифровых систем коммутации в 1980-х и 1990-х годах телекоммуникационные компании разработали цифровые офисную АТС (Private Branch eXchanges, PBXes) и малую АТС (Key Telephone Systems, KTSes). Разработанные для них специализированные телефоны были полностью зависимы от систем, к которым подключались, и не могли использоваться в других системах. Совместимыми не были даже телефоны одного производителя (например, аппарат Nortel Norstar не работает с офисной АТС Nortel Meridian 1). Из-за такой узкой специализированности и несовместимости цифровые телефоны не имеют будущего. В начинающуюся ныне эпоху стандартизованной связи они быстро окажутся на свалке истории.

Аппарат цифрового телефона обычно функционально идентичен аналоговому телефонному аппарату, и часто они совместимы друг с другом. Чем цифровой телефон отличается от аналогового, так это тем, что происходит у него внутри: аналоговый сигнал дискретизируется и преобразуется в цифровой, то есть в численное представление аналоговой волны. Подробное обсуждение цифровых сигналов отложим до главы 7. Пока достаточно лишь сказать следующее: основное преимущество цифрового сигнала в том, что он может передаваться на неограниченные расстояния без потери качества.

Шансы, что когда-нибудь будет создан специализированный цифровой телефон, полностью совместимый с Asterisk, малы, но компании, такие как Citel (http://www.citel.com)[37]37
  Citel выпустили фантастический продукт, единственным недостатком которого является его дороговизна. Если имеются специализированные телефоны старой офисной АТС, применяя технологию Citel, их можно использовать с системой Asterisk. Но сравните, сколько придется потратить на приобретение этих модулей, по одному на порт, со стоимостью замены старых аппаратов просто телефонами VoIP.VoIP.


[Закрыть], разработали шлюзы, преобразующие специализированные сигналы в сигналы, соответствующие протоколу Session Initiation Protocol (SIP)[38]38
  В настоящее время SIP – самый известный и популярный протокол для VoIP. Он будет обсуждаться в главе 8.Он будет обсуждаться в главе 8.


[Закрыть].

ISDN-телефоны

До появления VoIP ближе всего к стандартизованному цифровому телефону был терминал ISDN BRI. Разработанный в начале 1980-х годов, ISDN должен был совершить переворот в телекоммуникациях и сделать именно то, что обещает наконец довести до конца VoIP сегодня.

Существует два типа ISDN: Primary Rate Interface (PRI) и Basic Rate Interface (BRI). PRI обычно используется для обеспечения соединений между офисными АТС и PSTN и широко распространен во всем мире. BRI не используется в Северной Америке, зато популярен в Европе. Хотя ISDN широко используется телефонными компаниями, многие считают этот стандарт неудачным, поскольку он, в целом, не оправдал ожиданий. Высокая стоимость реализации, необходимость периодически делать повторные капиталовложения и отсутствие сотрудничества между основными игроками на рынке – все это создает больше проблем, чем решает данная система.

BRI предназначался для обслуживания терминалов и меньших узлов связи (контур связи BRI обеспечивает два цифровых канала). Было разработано множество BRI-устройств, однако BRI был преимущественно отвергнут в пользу более быстрых и дешевых технологий, таких как ADSL[39]39
  Asymmetric Digital Subscriber Line – асимметричная цифровая абонентская линия. - Прим. науч. ред.


[Закрыть], кабельные модемы и VoIP.

BRI по-прежнему очень широко используется как оборудование для видеоконференц-связи, поскольку обеспечивает линию с фиксированной полосой пропускания. Также для BRI не характерны проблемы с качеством, какие могут возникать при VoIP-соединении, поскольку это интерфейс с коммутацией каналов.

BRI до сих пор иногда используется вместо аналоговых линий, чтобы обеспечить соединение с офисной АТС. Хороша эта идея или плоха – зависит преимущественно от цен на эту услугу, устанавливаемых локальной телефонной компанией, и от того, какие возможности она желает предоставлять[40]40
  В США, не располагая большим количеством денег и терпения, лучше отказаться от этой идеи. В США, не располагая большим количеством денег и терпения, лучше отказаться от этой идеи.


[Закрыть].

IP-телефоны

IP-телефоны – вестники наиболее захватывающего изменения в телекоммуникационной отрасли. Уже сейчас IP-телефоны, отвечающие стандартам, можно найти в розничной торговле. Богатство возможностей, предлагаемых этими устройствами, обусловит шквал любопытнейших применений, начиная от видеотелефонов до устройств для вещания с высоким качеством, беспроводных мобильных решений, специализированных телефонных аппаратов, предназначенных для конкретных отраслей, и гибких мультимедийных систем «все в одном».

Революция, инициируемая IP-телефонами, отнюдь не заключается в появлении нового типа сети, к которой можно будет подключить свой телефон; речь идет исключительно об обеспечении мощной возможности общаться именно так, как вам хочется.

По первым моделям IP-телефонов, появившимся несколько лет назад, нельзя судить о будущих возможностях этих замечательных устройств. Это просто трамплин, знакомая обертка, в которой следует преподнести новый фантастический образ мышления. Будущее предвещает намного большее.

Программные телефоны

Программный телефон – это приложение, которое обеспечивает функциональность телефона устройству, не являющемуся телефоном, такому как ПК или персональный цифровой секретарь. Итак, на что это похоже? На первый взгляд, казалось бы, простой вопрос, но он на самом деле влечет за собой множество других. Вероятно, у программного телефона должен быть какой-то номеронабиратель и интерфейс, напоминающий пользователям телефон. Но так ли это будет? Можно ожидать, что значение термина «программный телефон» будет быстро меняться по мере того, как наше представление о телефоне будет претерпевать коренные изменения[41]41
  Вы ведь имеете представление о Skype?


[Закрыть]. В качестве примера этой эволюции рассмотрим следующее: можно ли считать популярные программы для мгновенной передачи сообщений, такие как Instant Messenger, программными телефонами? IM предоставляет возможность начинать и принимать стандартизованные VoIP-соединения. Разве это не дает право называть его программным телефоном? Чтобы ответить на этот вопрос, надо уметь заглядывать в будущее, чему мы еще не научились. Достаточно сказать следующее: хотя на данный момент ожидается, что программные телефоны будут выглядеть как традиционные телефоны, в самом ближайшем будущем эта концепция, скорее всего, изменится.

По мере изменения стандартов и ухода от традиционного телефона в направлении к культуре мультимедийной связи грань между программными и физическими телефонами будет стираться. Например, в качестве телефона можно будет приобрести терминал связи, а для получения необходимой функциональности установить на него приложение программного телефона.

Теперь, после того как мы все так запутали, лучшее, что можно сделать, – это дать определение тому, что подразумевается под термином «программный телефон» в данной книге, понимая при этом, что он может существенно измениться в ближайшие несколько лет. Для наших целей мы определяем программный телефон как любое устройство, выполняемое на персональном компьютере, имеющее вид и создающее впечатление телефона и обеспечивающее его основную функцию – возможность устанавливать одновременную двустороннюю аудиосвязь (что ранее называлось «телефонными звонками»)[42]42
  Думаете, вы знаете, что такое звонок по телефону? Мы тоже так думали. Давайте просто подождем несколько лет, хорошо? Думаете, вы знаете, что такое звонок по телефону? Мы тоже так думали. Давайте просто подождем несколько лет, хорошо?


[Закрыть] через адресацию E.164[43]43
  E.164 – это стандарт МСЭ, определяющий порядок присвоения телефонных номеров. Если вы использовали телефон, вы использовали адресацию E.164.E.164.


[Закрыть].

Телефонные адаптеры

Телефонный адаптер (обычно называемый ATA, или аналоговым терминальным адаптером) можно описать как устройство для конечного потребителя, которое обеспечивает объединение линий связи, использующих разные протоколы. Чаще всего эти устройства используются для преобразования цифрового сигнала (IP или специализированного) в аналоговый, с которым могут работать стандартные телефоны или факсы.

Такие адаптеры можно было бы называть шлюзами, потому что это – их функция. Однако популярный термин «телефонный шлюз», вероятно, лучше всего описал бы многопортовый телефонный адаптер, как правило, выполняющий более сложные функции маршрутизации. Телефонные адаптеры будут употребляться до тех пор, пока существует необходимость соединять несовместимые стандарты и старые устройства с новыми сетями. Со временем необходимость в этих устройствах отпадет, как это случилось с модемами, которые постепенно исчезают ввиду ненужности.

Назад к карточке книги "Asterisk™: будущее телефонии Второе издание"