Wdrażanie telefonii IP w przedsiębiorstwie

Budowa sieci telefonii IP nie wymusza przerw w funkcjonowaniu dotychczasowego systemu łączności PSTN. Obydwie sieci mogą działać symultanicznie. Proces migracji powinien być niezauważalny dla użytkownika nietracącego w wyniku jego łączności.

Budowa sieci telefonii IP nie wymusza przerw w funkcjonowaniu dotychczasowego systemu łączności PSTN. Obydwie sieci mogą działać symultanicznie. Proces migracji powinien być niezauważalny dla użytkownika nietracącego w wyniku jego łączności.

Część firm w naturalny sposób zastępuje starzejące się centrale PBX aplikacjami VoIP. Częstokroć koszt zakupu nowej centrali PBX jest większy niż budowy systemu VoIP, tym bardziej że zwykle można wykorzystać elementy infrastruktury POTS (Plain Old Telephone Service), np. dotychczasowe telefony z okablowaniem.

Mapa drogowa wdrożenia

Wdrażanie telefonii IP w przedsiębiorstwie

Schemat sieci z usługami głosowymi TTS, ASR, zintegrowanej z aplikacjami CRM, dotychczasową siecią PSTN i zdalnymi użytkownikami telefonii IP VPN

Przed przystąpieniem do planowania sieci należy stwierdzić, czy nowy system będzie mógł obsługiwać dotychczasowe aparaty (cyfrowe lub analogowe), czy będzie to robił wprost, czy będą do tego potrzebne adaptery. Jeżeli okaże się, że nie można wykorzystać obecnych telefonów lub koszt dostosowania jest zbyt duży, wówczas trzeba zainwestować znaczne środki w nowe terminale IP.

Należy ocenić, na ile infrastruktura sieciowa przedsiębiorstwa jest przystosowana do obsługi VoIP. Aby zapewnić QoS połączeń należy posiadać zarządzane przełączniki z obsługą QoS. Czy przełączniki obsługują standard PoE? Jeżeli nie obsługują, konieczny będzie dostęp do gniazdka w pobliżu każdego telefonu.

Wypada zajrzeć do szaf dystrybucyjnych w firmie, aby sprawdzić, czy urządzenia sieciowe są wspomagane przez UPS-y. Gdyby ich tam nie było, warto je zakupić. W przypadku awarii zasilania pozwoli to na działanie urządzeń sieciowych i central. Przełączniki obsługujące PoE podłączone do systemów podtrzymujących napięcie UPS mogą również pełnić rolę awaryjnego źródła zasilania dla telefonów. Dobrym rozwiązaniem jest też zapewnienie sygnalizacji z urządzeniami UPS, aby zanik prądu zgłaszany był automatycznie administracji sieci.

Przydatne jest również zapewnienie łączności z numerami alarmowymi. Może być to zrealizowane poprzez podłączenie do systemu telefonicznego tradycyjnych linii, a nawet aparatów PSTN. Przykładowo, w USA istnieje regulacja prawna (E911) nakazująca podłączanie firmowych systemów telefonicznych do publicznej sieci alarmowej E911. Czasami też konieczny jest serwer odpowiedzi informujący, gdzie znajduje się telefon, z którego wywołano numer alarmowy (budynek, piętro, pokój).

Zabiegiem zwiększającym niezawodność sieci jest zainstalowanie dwóch przełączników szkieletowych i rozdzielenie pomiędzy nimi linii telefonicznych. W przypadku awarii jednego przełącznika, cały budynek nie straci nagle łączności, gdyż drugi przełącznik będzie funkcjonował nadal, zapewniając łączność na różnych piętrach.

Warto również zasięgnąć porady firm o podobnej strukturze i poznanie wyzwań, z jakimi musieli się zmierzyć w trakcie wdrożenia komunikacji IP.

Budując system komunikacyjny firmy, należy dodatkowo odpowiedzieć na pytania:

  • Jak obsługiwać połączenia przychodzące i wychodzące?
  • Jak dystrybuować połączenia pomiędzy swoimi lokalizacjami?
  • Jak zapewnić poufność i niezawodność komunikacji?
Zachowanie poufności rozmów jest możliwe poprzez zastosowanie protokołu Secure RTP lub transmisje połączeń w sieciach VPN.

Rozmowy lokalne mogą być kierowane do miejskiej sieci PSTN, a międzyoddziałowe, międzymiastowe bądź międzynarodowe do sieci operatora VoIP.

W Polsce, jak przyznają producenci, największym popytem cieszą się systemy heterogeniczne. Umożliwiają one wdrożenie części usług telefonii IP w już istniejącej infrastrukturze PBX. Coraz częściej zainteresowanie klientów skupia się wyłącznie na telefonii pakietowej. Wbrew obiegowej opinii niższe koszty nie są dla nich główną zachętą do inwestycji w VoIP, lecz usługi dodane, jakie on oferuje.

Dla wielu firm wydatek na system telefonii IP to zbyt duże obciążenie. W odpowiedzi na to pojawili się polscy dostawcy tej usługi, oferując "hosting telefonii IP". Klient powierza realizację i zarządzanie wirtualną centralą dostawcy telefonii. W zamian, nie inwestując w infrastrukturę centralową i personel, dostaje sieć telefoniczną, a wedle życzenia call center, IVR, statystyki rozmów itp.

Tańszym rozwiązaniem jest także zakup samej centralki IP, do której zostaną podłączone tradycyjne, posiadane już telefony PSTN.

Jeżeli przedsiębiorstwo oczekuje realizacji osobliwego, dostosowanego do swoich specyficznych wymagań rozwiązania komunikacyjnego IP, wówczas powinno raczej zwrócić się z tym do mniejszych firm, realizujących takie systemy. O ile główni producenci rozwiązań telekomunikacyjnych oferują wydajne produkty, zgodne ze standardami, o tyle nieopłacalna jest realizacja przez nich pojedynczego rozwiązania dla konkretnej firmy średniej wielkości. Jeśli chodzi o realizację systemów "skrojonych na miarę", koncerny telekomunikacyjne są pod tym względem mniej elastyczne (większe koszty).

Migracja z sieci TDM na technologię opartą na IP umożliwia stworzenie platformy komunikacyjnej, która będzie elastyczna, dobrze skalowalna, o niższych kosztach posiadania TCO i dostarczy odpowiednie aplikacje komunikacyjne.

Wskazówki projektowe

Wdrażanie telefonii IP w przedsiębiorstwie

Standardy kodowania oraz ich wymagania

Przy projektowaniu sieci VoIP szczególne znaczenie ma uwzględnienie wszystkich czynników zmniejszających jakość połączeń.

Większość aktualnie dostępnych produktów potrafi samodzielnie dobierać kodeki w zależności od bieżących parametrów sieci. W rozwiązaniach ze sprzętową centralą IP PBX to zwykle ona podejmuje decyzję o rodzaju kodeka, natomiast w pozostałych sytuacjach decyzja leży po stronie oprogramowania klienta. Rodzaj kodeka można ustawić na etapie konfiguracji centrali.

Mechanizm wykrywania momentów ciszy VAD (Voice Activity Detection) powoduje, że dźwięki transmitowane są tylko w momencie wypowiadania zdań, pomijając momenty ciszy. Średnio uzyskana redukcja pasma mieści się w przedziale 30-40%. W momentach, w których zadziała mechanizm VAD, nie są transmitowane żadne dźwięki, skutkiem czego w słuchawce odbiorcy zapada absolutna cisza. Aby nadać bardziej naturalny charakter rozmowie, oferowana jest funkcja CNG (Comfort Noise Generation), która imituje naturalne szumy otoczenia rozmówcy.

Pakiety po dotarciu do odbiorcy kolejkowane są w buforze jittera (playout buffer). Ma to na celu "wygładzenie" powstałej podczas transmisji fluktuacji opóźnień (jitter). To bufor decyduje o szybkości odtwarzania poszczególnych pakietów, rozciągając w razie konieczności ich trwanie w czasie. Zapobiega to przerywaniu mowy, gdy dany pakiet ma większe opóźnienie. Warto stosować dynamiczny bufor jitter, dostosowujący swój rozmiar do aktualnie panujących warunków w sieci.

Niepożądane echo powstające w wyniku wychwycenia przez mikrofon i przekazania z powrotem do nadawcy odebranych dźwięków można niwelować za pomocą mechanizmu redukcji echa (Echo Cancellation) oraz tła dźwiękowego - ITU-T G.168. Echo jest bardziej zauważalne przy większych wartościach opóźnienia.

Doświadczenie pokazuje, że jednoczesne przesyłanie rozmów i danych w tej samej sieci jest niekorzystne dla tych pierwszych, poprzez zwiększenie strat pakietów i jitter. Aby rozdzielić obciążenie sieci pomiędzy danymi a głosem, można tworzyć dedykowane sieci VLAN.

Projektując wymaganą przepustowość nie trzeba uwzględniać ruchu generowanego przez protokoły sygnalizacyjne (SIP, H.323), gdyż ma on niewielkie wymagania oraz zwykle ma miejsce przed i po połączeniu głosowym.

Transmisja głosu nie może zająć więcej niż 150 ms (dla uzyskania dobrej jakości rozmowy <50 ms), jitter nie powinien przekroczyć 10 ms, a maksymalnie może zostać straconych 5% pakietów (dobra jakość <1%). Kiedy opóźnienie i jitter wzrosną do 50-70 ms, jakość dźwięku zaczyna się pogarszać.

<hr size="1" noshade>Dariusz Rzeszotarski - menedżer rozwiązań głosowych dla firm, Alcatel Polska SA

Wdrażanie telefonii IP w przedsiębiorstwie

Dariusz Rzeszotarski

Zgodnie z przyjętą metodyką wdrożenia, przed rozpoczęciem wprowadzania do sieci ruchu VoIP przeprowadzamy jest audyt sieci. Jakość połączeń jest oceniana zgodnie z oceną MOS uwzględniającą QoS, poziom opóźnień i rodzaj zastosowanego kodeka.

Bezpieczeństwo połączeń VoIP jest wypadkową: ich poufności zapewnianej przez szyfrowanie IPSec, zabezpieczenia przed atakami sieciowymi (Alcatel CrystalSec) i niezawodności sieci - poprzez zastosowanie urządzeń o dostępności 99,999%, z wyeliminowaniem pojedynczych punktów mogących spowodować niesprawność całego systemu i nadmiarowości kluczowych podzespołów.

Usługi realizowane w sieciach konwergentnych będą stopniowo, w miarę wzrostu wydajności i podwyższania poziomu QoS, rozbudowywane o komunikację wizyjną. Proces ten zyska na szybkości wraz z upowszechnieniem się szybszych interfejsów sieciowych oraz urządzeń, które zaprojektowano pod kątem realizacji wysokich wymagań związanych z niezawodnością i QoS. VoIP przestanie być wyłącznie utożsamiany z telefonią stacjonarną i zyska wymiar mobilności, początkowo dzięki sieciom WLAN drugiej generacji, a później także WiMAX.

W polskich realiach klienci wciąż są zainteresowani podstawową usługą transmisji głosu, a także funkcjami, które są bardzo użyteczne, a nie pociągają za sobą dużych nakładów finansowych. Takim przykładem jest np. uniwersalna skrzynka obsługująca różne rodzaje wiadomości z wykorzystaniem już istniejących klientów poczty, dostępna z dowolnego urządzenia, miejsca i o dowolnej porze, czy też szerokie możliwości zarządzania połączeniami przez użytkownika. Większe przedsiębiorstwa przekonały się o zaletach IP contact center czy też systemach ujednoliconej komunikacji. Oszczędności zarówno na rachunkach, jak i wynikające z poprawy sprawności działania firmy mogą być bardzo wysokie, choć oczywiście każdy przypadek należy analizować oddzielnie, bez uogólnień. Możemy pochwalić się przykładami, kiedy inwestycja zwracała się w pół roku, ale przeciętnie jest to dłuższy okres.<hr size="1" noshade>

Sebastian Zaprzalski - inżynier systemowy, Inotel SA

Planując wdrożenie VoIP w sieci korporacyjnej, należy dostosować infrastrukturę sieciową do wymagań transmisji głosu. Sieć powinna umożliwić nadanie priorytetów dla różnych frakcji ruchu, dlatego urządzenia sieciowe muszą być wyposażone w QoS. W przeciwnym razie jakość głosu może nie być zadowalająca. Wymagana jest także analiza ruchu w sieci, która umożliwia wyszukanie mocno obciążonych fragmentów infrastruktury. Po dostosowaniu sieci do transmisji głosu, należy przeprowadzić szereg symulacji i pomiarów, ze szczególnym uwzględnieniem mocno wysyconych łączy, w celu sprawdzenia parametrów ruchu RTP w sieci.

Jeżeli sieć spełnia wszystkie wymagania dla ruchu VoIP, to można przystąpić do wdrożenia systemu telekomunikacyjnego. W przeciwnym razie należy zastanowić się nad możliwościami zmian w routingu lub, w gorszych przypadkach, nad rozbudową sieci.

Wyznaczając budżet opóźnienia VoIP, należy uwzględnić następujące opóźnienia:
  • mechanizmu VAD (Voice Activity Detection) - 2-10 ms;
  • kodeka (konwersja do postaci cyfrowej, kompresja) - od 125 µs do 30 ms;
  • pakietyzacji - 1-30 ms;
  • czasu transmisji przez sieć (można sprawdzić np. wykorzystując ping);
  • depakietyzacji - 1-30 ms;
  • buforu jittera - 20-50 ms;
  • kodeka (dekompresja i złożenie dźwięku) - od 125 µs do 30 ms.
W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200