Atlantis Land Technical Resources Product: A02-RAV211 Subject: TECNOLOGIA VoIP Language: Italiano
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- Graziana Castelli
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1 Atlantis Land Technical Resources Product: A02-RAV211 Subject: TECNOLOGIA VoIP Language: Italiano TECNOLOGIA VoIP 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
2 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 CODIFICA CODEC PCM Campioni standard ogni 125 microsecondi G Kbps OCCUPAZIONE DI BANDA ADPCM Adattativa G Kbps G Kbps CELP Per interpolazione G Kbps ADATTATIVI Adattativa G.723 5,3-6,4 Kbps 2/5
3 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
4 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
5 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
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