IP Telefonie

Integrace datových, hlasových služeb a videa do jedné IP sítě hraje důležitou roli při hledání nových cest jak zvýšit ziskovost podniku, snížit provozní náklady, zvýšit produktivitu zaměstnanců a konečně i jak získat konkurenční výhodu. Tímto začínáme sérii článků, věnovaných IP Telefonii.

Konvergence, což je správný výraz pro proces integrace datových a hlasových sítí, spojuje veškerou komunikaci do jediného proudu. To má významný dopad na celkové náklady spojené s komunikační infrastrukturou podniku. Díky tomu, že dochází ke sjednocení datové, hlasové sítě a sítě pro přenos obrazu, snižují se logicky náklady na výstavbu a rozšiřování síťové infrastruktury. Současně se zjednodušuje správa a údržba celého systému i tím, že dochází ke konsolidaci organizační struktury IT a organizační struktury Správy telefonní sítě, která ne vždy je součástí divize IT. Nicméně opravdové výhody integrované sítě jsou ve službách a aplikacích, které jsou na těchto sítích snadněji uváděny do provozu v porovnání se situací, kdy stejné služby a aplikace musí být integrovány do tří separátních sítí.

Většina českých podniků a zvláště těch významných má již dnes potřebu intenzivní a efektivní komunikace, a to nejen uvnitř podniku ale i směrem ke svým obchodním partnerům a zákazníkům. Dnešní podnikatelské prostředí však klade důraz nejen na objem aktivit, ale především na efektivitu jednotlivých aktivit. Většina podnikatelských rozhodnutí je motivována především pozitivním ekonomickým efektem, a to s relativně krátkým časovým horizontem.

Jedná se o přenos hlasu prostřednictvím datových sítí. Myšlenka samotná je relativně stará. První standardy vznikly v roce 1996. Od té doby se řada věcí změnila. Dnešní IP telefonie od společnosti Cisco Systems je stavebnicí, jejíž jednotlivé prvky jsou přizpůsobitelné konkrétním potřebám podniku. Takto vytvořená komunikační síť snadno „roste“ s aktuálními potřebami podniku.

IP telefonie přenáší hlasovou informaci prostřednictvím komunikačních sítích založených na protokolu IP. Dnes je IP protokol standardem datových počítačových sítí. Hlas je tedy přenášen v jedné síti společně s dalšími informacemi jakými jsou například e-mailové zprávy. Pro uživatele je hovor uskutečněný pomocí IP telefonie naprosto identický s hovorem ve stávající jednotné telekomunikační síti. Volající vytočí běžné telefonní číslo a hovor se spojí. Pokud se takový hovor uskuteční v rámci podniku – jeho IT infrastruktury – je využita výhradně existující datová síť namísto klasické jednotné telekomunikační sítě. Tento fakt nabývá na významu v okamžiku, kdy podnik má více organizačních složek různě rozmístěné po České republice a v zahraničí.

V žádném případě není nikdo postaven do situace, kdy musí existující telefonní síť vyvézt na skládku. Postupný a plánovaný přechod je tou správnou cestou se kterou je u každého projektu nasazení IP telefonie počítáno. Málokdy se nasazuje v novém prostředí bez telefonní ústředny. Stejně tak je nutné počítat i s připojením IP telefonní sítě na jednotnou telekomunikační síť.

Díky modulárnosti řešení IP telefonie není potřeba plánovat velké počáteční investice. Začít se dá na zkoušku, s malým počtem IP telefonů v části organizační struktury a pak postupně nasazovat toto řešení do celé podnikové sítě.

Přínosy každé investice musí být jednoznačně vyjmenovatelné. Dnešní IT oddělení musí vybírat takové řešení, která mají jasnou návratnost i v krátkodobém horizontu. Mezi nejvýznamnější přínosy IP telefonie patří:

· Redukce investic z mnoha sítí na investici do jedné založené na IP. Organizace již nemusí investovat do více zařízení pro více sítí, ale jen do jednoho řešení, které realizuje všechny potřeby a je založeno na otevřených standardech, nikoliv proprietárních telefonních ústřednách. Přechod na jedinou síť navíc zredukuje náklady na správu a komplexnost síťové infrastruktury, jejích řízení, rozšiřování a větší flexibilitu.

· Snížení nákladů na zajištění růstu komunikačního systému. Potřeby na nasazení technologie jsou výrazně nižší pro jednu síť než pro řešení na více sítí. Systém jako celek může být navíc spravován odkudkoliv.

· Centrální správa systému. Místo, kde se provozují aplikace, může být na jediném místě, stejně tak řízení telefonní sítě. Pobočkám to umožňuje používat stejné aplikace jako v centrále.

· Významné snížení nákladů na implementaci nových služeb. Datová síť sjednotí adresáře o zaměstnancích a jejich tel. číslech, e-mailech apod. Poskytne je jako službu přes celou organizaci. Adresář je jednotný, a díky jediné síti založené na IP mu rozumí všechny aplikace.

· Snížení nákladů na připojení. Cena za datové spojení je výrazně nižší než v případě připojení konvenční telefonní ústřednou.

· Optimalizace mzdových nákladů. S důvodu správy pouze jediné sítě je možné pracovníky technických divizí lépe využít, případně je přemístit do jiných částí organizační struktury.

· Konsolidace technických požadavků na pracovníky IT divize. Integrované sítě IP redukují potřeby požadavků na specialisty specifických částí sítě.

Je nutné vidět IP telefonii jako součást podnikového informačního systému. Přenos hlasové informace je jen jeho část. Klasická telefonní síť je mimo tento rámec pohledu.

Představme si situaci, kdy pracovníku prodejního oddělení volá zákazník. Na koncovém IP terminálu volaného pracovníka je možné zobrazit řadu potřebných informací o klientovi. Pracovník tedy zná předem nejen jeho jméno a případně telefonní číslo, ale i to, že tento klient volal dnes již dvakrát, minulý týden převzal objednané zboží, peníze za zboží jsou již v bance a že během minulého rozhovoru se zmínil o záměru realizovat pravidelné dodávky zboží od příštího měsíce počínaje. To vše je možné vědět o volajícím aniž pracovník zvedne sluchátko. Možné je to díky propojení s podnikovým informačním systémem a skutečnosti, že v tomto konkrétním případě IP telefon komunikuje on-line s databází klientů a telefonním adresářem obchodních kontaktů. Pozitivní dopad na produktivitu tohoto pracovníka prodeje je zřejmý.

Pokud zobecníme tento příklad, můžeme říci, že IP telefon je více terminálem než telefonním sluchátkem. Jeho schopnosti jdou omezeny pouze možnostmi programátorů, kteří pro IP telefonii píší aplikace. Ty lze nalézt nejen v softwarových firmách, ale i ve vlastním podniku, například v divizi informačních systémů.

Konkurenční výhodu mají vždy ti, kteří jsou první, rychlejší a pružnější. Cisco Systems spolu s firmou Infinity nabízí špičkovou technologii. Ostatní je na lidech samých.

Cisco IP telefonie – nosná část architektury AVVID (1)

V tomto článku se podíváme na základy řešení společnosti Cisco Sytems, která již před více než dvěma rokyuvedlo AVVID – Architecture for Voice Video and Integrated Data. Jak název napovídá, jedná se o celkový pohled na to, jak by měla vypadat komunikační infrastruktura s integrovaným přenosem dat, hlasu a videa.

Cisco před více než dvěma roky uvedlo AVVID – Architecture for Voice Video and Integrated Data. Jak název napovídá, jedná se o celkový pohled na to, jak by měla vypadat komunikační infrastruktura s integrovaným přenosem dat, hlasu a videa. Pod AVVID spadají produkty i konfigurační návody, Cisco jím ale především vyjadřuje svůj názor na to, jak by měla architektura celého systému vypadat a jaké by měly mít jednotlivé komponenty vlastnosti. Samo se ji pak snaží zaplnit svými řešeními. V dnešní době je AVVID kompletní od základní komunikační infrastruktury (směrovačů a přepínačů), ve které je Cisco již tradičně mimořádně úspěšné, přes klienty a signalizační servery až po rozšiřující aplikace. Jedná se tedy o širokou paletu produktů a řešení, ale je třeba za nimi vidět především celkovou arichitekturu a to, jak do sebe jednotlivé díly skládačky zapadají. Velký důraz je kladen na podporu otevřených standardů a spolupráci se systémovými integrátory a vývojáři rozšiřujících aplikací. Podobně jako u ostatních řešení, i u AVVID Cisco vytváří tzv. ekosystém partnerů, kteří celé řešení rozšiřují rychlostí, které by byl samostatný výrobce jen stěží schopen.

Základem Cisco IP telefonie je CallManager, aplikace běžící na PC serveru s Windows 2000. Jeden server dokáže obsloužit až 2500 IP telefonů, které mohou být umístěny v libovolném místě sítě. Celá síť je tak jednou virtuální telefonní ústřednou. CallManager funguje pouze jako signalizační server, samotný hovor je po síti spojen vždy nejkratší cestou přímo mezi koncovými systémy (dvěma telefony nebo telefonem a hlasovou branou). Lze tak centrálně řídit i mnoho malých lokalit propojených WAN sítí s relativně malou kapacitou. Při nastavení kvality služeb na směrovačích lze k integrovanému přenosu spolehlivě využít linek od rychlostí 64 kb/s – taková linka dokáže přenést až čtyři paralelní hovory v kódování G.729 a zbývající pásmo dynamicky využít pro data.

CallManager servery lze sdružit do clusteru až o pěti členech, který pak slouží pro rozložení záteže a zálohování výpadku, systém tak odpovídá svou robustností tradiční ústředně s pěti procesorovými deskami. Jeden cluster tak dokáže obsloužit až 10000 IP telefonů, v síti jich ale může být více, takže celkový počet telefonů v síti není omezen. CallManger je ovládán přes WWW rozhraní a stará se především o následující funkce:

· konfigurace a správa IP telefonů – IP telefony jsou jednoduchá bezúdržbová zařízení, která veškeré konfigurační parametry získávají z CallManageru. Telefon lze z CallManageru ovládat až na úroveň výměny firmware nebo resetu přístroje.

· správa očíslovacího plánu – pro tzv. least-cost routing je nutné mít systém pravidel, podle kterých je automaticky vybrána nejvhodnější brána do veřejné telefonní sítě případně odpovídající operátor. Kromě správy směrovacích pravidel jsou k dispozici i pravidla překladová, která umožňují manipulaci s číslem volajícího i volaného.

· správa uživatelů – CallManager lze integrovat s LDAP adresářovými službami, takže není nutné vést dvě databáze uživatelů (jednu na telefonní ústředně a druhou na datové síti). Správa uživatelů pak spočívá především v definici oprávnění pro daný přístroj nebo přístroje a přidělení profilu pro extension mobility – přiuhlášení k telefonnímu přístroji.

· účtování hovorů – konfigurační parametry i účtování je vedeno v SQL databázi, takže ho lze propojit s externími účtovacími systémy.

Vývojářům a integrátorům s doplňkovými aplikacemi je k dispozici několik otevřených programovacích rozhraní:

· JTAPI (Java Telephone API) – asi nejdůležitější rozhraní, které dává možnost lokální i vzdálené správy libovolného telefonu, k němuž má uživatel, pod jehož účtem aplikace běží, oprávnění. Lze tak např. iniciovat vytočení nebo vyzvednutí hovoru, přesměrování, zařazení do konference nebo jen signalizovat stavy přístroje.

· TAPI (Telephone API) – rozhraní odpovídající specifikaci firmy Microsoft s podobnými funkcemi jako JTAPI, ale vázané na platformu MS Windows.

· XML API – programovací rozhraní pro práci s konfigurační databází CallManageru, které umožňuje zadávat např. hromadné změny.

Z otevřených signalizačních protokolů podporuje CallManager H.323 verze 2 a MGCP, připravuje se podpora SIP.

Cisco IP telefonie – nosná část architektury AVVID (2)

Integrace se stávající telefonní sítí a připojení na veřejnou telefonní síť

Pro nasazení IP telefonie je důležitá postupná migrace ze stávajícího telefonního systému, protože málokdy se nasazuje v novém prostředí bez telefonní ústředny. Podobným problémem je připojení na veřejnou telefonní síť. Pro obě funkce slouží hlasové brány, které jsou k dispozici buď ve formě samostatných zařízení nebo modulů do směrovačů. Stávající síťové prvky Cisco tak lze použít i pro hlasové služby. V síti s centrálním CallManagerem lze umístit více bran po různých lokalitách a každou využít pro volání do příslušné oblasti pro všechny telefonní účastníky v síti. Rozhraní jsou jak analogová (brány lze použít i např. pro připojení faxů), tak digitální(BRI i PRI). Podporovány jsou běžné signalizační protokoly (EuroISDN, R2 CAS, Q.sig).

Jedná se vlastně o jednoúčelové počítače se vzhledem telefonu. Součástí je integrovaný Ethernet přepínač, takže lze telefon zapojt do stávající sítě mezi počítač a LAN přepínač. Podporuje VLAN podle 802.1q, takže počítačová a telefonní síť mohou být od sebe z bezpečnostních důvodů částečně nebo zcela odděleny. Uživatel tak má jedinou přípojku a není nutné zvyšovat kapacitu ani konfiguraci LAN. Telefon lze přes Ethernet napájet centrálně např. ze záložního zdroje (napájení je podle pre-standard IEEE 802.3af). Telefony s grafickým displayem mají v sobě XML prohlížeč. Ten lze využít pro zobrazování jednoduchých dokumentů nebo grafiky, hlavně ale pro doplňující funkce, které tradiční telefony nenabízejí. Jedná se např. o:

· extension mobility – možnost přihlášení se k přístroji a získání odpovídající linky, oprávnění k volání a dalších parametrů. Linka tak může cestovat po síti s uživatelem do jakékoli lokality bez nutnosti centrální změny parametrů přístroje.

· telefonní seznam – nejen interní seznam firmy (přístupný např. přes LDAP), ale i externí seznamy, které jsou k dispozici na Internetu. V ČR tak mohou mít uživatelé k dispozici kompletní telefonní seznam osob a organizací, který nabízí Český Telecom prostřednictvím stránek IOL.

· integrace s intranet aplikacemi – pokud jsou založeny na www službách, IP telefon je pouze speciálním typem www prohlížeče.

Profil telefonu (čísla linek, nakonfigurované XML služby) se vztahuje k jeho hardwarovému identifikátoru, telefon tak získá vždy stejný profil bez ohledu na to, ve kterém místě sítě je zapojen a jakou má IP adresu. Správce tak při přesunech uživatelů nemusí měnit v konfiguraci sítě a telefonů prakticky nic.

Na následujícím obrázku jsou naznačeny všechny běžné varianty nasazení IP telefonie – od velkých lokálních sítí s redundantním zapojením CallManageru přes střední sítě se samostatným signalizačním serverem až po malé pobočky nebo jednotlivé uživatele s centrálním serverem. WAN síť je pak integruje do jednolitého komunikačního systému.

Za zmínku stojí SRST – vlastnost operačního systému IOS Cisco směrovačů. Funguje jako záloha CallManageru pro případ, že spojení přes WAN přestane fungovat. Směrovač pak CallManager plně zastoupí a v současné funkci hlasové brány jim zprostředkuje hlasovou komunikaci i při omezeném provozu datové sítě.

Jak je vidět, základní vlastností Cisco IP telefonie je především její modularita – možnost poskládat si komunikační systém podle svých potřeb a pružně měnit jeho kapacitu a rozsah. Integrací hlasového a komunikačního systému se pak zjednodušuje správa a snižují provozní náklady.

V dalším přineseme informace o rozšiřujících aplikacích, např. unified messaging nebo Customer Response Applications (CRA).

IP telefonie podrobněji (1) - základní principy

Dalším v sérii článků, věnovaných IP Telefonii, je podrobnější pohled na problematiku více z technického hlediska. Podíváme se na vlastnosti systému, vlastností odlišujících jej od klasické telefonní technologie a jednotlivé komponenty včetně výčtu některých vhodných prostředků z výrobní řady firmy Cisco Systems.

IP telefonie je obecně založena na tom, že telefonní ústřednu nahrazuje jedno nebo soubor zařízení plnících minimálně tyto funkce:

· připojení do klasického telefonního světa (JTS nebo klasická zařízení typu fax) a převod hlasu/faxu na IP pakety;

· funkci řízení komunikací – tedy jakého centrálního mozku, který udržuje a spravuje konfigurace a je schopen směrovat hovory v rámci telefonní sítě.

Na obrázku je analogie IP telefonie ke klasické telefonní ústředně. Ta zjišťuje tyto základní funkce:

K těmto základním funkcím pak přistupují aplikace, které zkvalitňují a zhodnocují používání IP telefonie. Tyto aplikace jsou buď známé ze světa klasické telefonie nebo jsou nové.

IP telefonie je založena na principu digitalizace hlasu známém a používaném poměrně dlouhou dobu. Dodnes používaná metoda digitalizace, nazývaná PCM (Pulse Code Modulation) byla poprvé použita v roce 1938 a standardizována pod označením G.711 byla v roce 1960. Analogový signál je vzorkován 8.000 krát za vteřinu, přičemž každý vzorek může nabýt jedné z 256 hodnot amplitudy. 256 hodnot lze vyjádřit jako 2⁸, tedy 8 bitů 8.000 krát za sekundu znamená požadavek na 64.000 bitů za sekundu – tedy 64 kbit/s. Už tušíte proč má jeden ISDN B kanál kapacitu právě 64 kbit/s ?

64 kbit/s je samozřejmě poměrně dost a lidské ucho je nedokonalé. Lze proto používat ztrátové algoritmy, jimiž je při solidní kvalitě přenášeného hlasu dosahována kapacita až kolem 6 kbit/s.

Na obrázku je vidět postup zpracování hlasu. Analogový signál je DSP (Digital Signaling Processor) digitalizován, poté je v Codec (compression/decompression) modulu komprimován na výslednou kapacitu. Dále následuje balení vzniklých dat do paketů a jejich přenos sítí.

Přestože lze hlas přenášet více technologiemi (ATM, IP, Frame Relay), zaměříme se zda pouze na jednu variantu – přenos hlasu prostřednictvím protokolu IP. Tedy Voice over IP nebo VoIP.

· zpoždění - je nepříjemné a musí být zajištěna prioritizace hlasových paketů;

· kolísání zpoždění (jitter) - je nutné vyrovnávat proměnné zpoždění příchodu hlasových paketů jejich ukládáním do bufferů; to samozřejmě přináší určité zpoždění.

Je vidět, že telefonii prostřednictvím datových sítí lze používat pouze v připraveném prostředí zajišťujícím kvalitu služeb (QoS). To je ovlivněno návrhem sítě jako celku a samozřejmě jsou zde nové sítě, využívající nové progresivní technologie jako je např. prioritizace, výhodou.

IP telefonie podrobněji (2) - protokolové prostředí

U hlasu přenášeného v počítačové síti není úplně zásadní kapacita – nároky jsou poměrně nízké, ani spolehlivost doručení paketu – existují opravné mechanismy a občasný výpadek paketu má poměrně malý vliv na kvalitu hlasu. Zásadní je včasnost doručení paketu a pokud možno minimální rozptyl doby doručení jednotlivých paketů. Díky popsanému požadovanému charakteru komunikace není vhodný spolehlivý transportní protokol TCP, který by sice zajistil spolehlivost, ale nepotvrzovaný UDP, který zajistí poměrně nízkou režii a hlavně to, že při výpadcích nedochází ke zdržování čekáním na opětovné poslání dat. Nad UDP je ještě navíc používán protokol RTP (Rea-Time Protocol).

Pakety samotné jsou poměrně malé a významnou část v nich dělá IP a UDP (plus RTP) hlavička. Obsah paketů nejde dále komprimovat, nicméně významnou úsporou je komprimace hlaviček. Ta umožňuje značnou redukci. Vezměme si jako příklad kombinaci IP/UDP/RTP s datovou částí generovanou kompresní technikou G.729 se standardní velikostí datové části. Hlavička má v tomto případě 40 byte (20/8/12) a datová část (payload) pouze 20 byte. Datovou část dál komprimovat nelze, pro dosažení úspory v objemu přenášených dat může být komprimována pouze hlavička. Její komprimaci lze realizovat hodně zajímavým poměrem – buď na 2 nebo na 4 byte!

Navazování spojení mezi volajícími, řízení toku, jeho ukončování a tok samotný je realizován prostřednictvím protokolů, z nichž nejvýznamnější místo v současnosti zaujímá H.323. Více informací o něm je možné získat v tutoriálu Standard H.323, který vyšel na našem webu v roce 2001. Dalšími používanými protokoly jsou MGCP a SIP. Volba typu protokolu záleží na tom, zda chce mít správce sítě distribuovanou (H.323, SIP) nebo centralizovanou (MGCP, MEGACO konfiguraci, případně hybridní směs. Na druhou stranu je volba také do značné míry ovlivněna tím, co zvolená zařízení podporují – může se tedy stát, že v síti budou najednou dva i více signalizačních protokolů. Prvkem, který zajistí spolupráci všech zařízení je v případě Cisco řešení Call Manager.

Každý z uvedených signalizačních protokolů má svá pro a proti, čas rozhodne, který z nich se prosadí definitivně (případně zda se neobjeví nějaký další).

IP telefonie podrobněji (3) - aplikace

V dalším pokračování našeho seriálu, věnovaného podrobnějšímu pohledu na IP telefonii, si stručně shrneme nejpoužívanější aplikace, jako jsou Auto Attendant – automatizovaný odpovídací systém prointerní směrování hovoru (elektronický recepční) atd.

V dalším pokračování našeho seriálu, věnovaného podrobnějšímu pohledu na IP telefonii, si stručně shrneme nejpoužívanější aplikace.

Auto Attendant – automatizovaný odpovídací systém pro interní směrování hovoru (elektronický recepční).

IP IVR – IP Interactive Voice Response – rozšíření vlastností Auto Attendant např. navázáním na databázi; umí oznamovat např. počty volání ve frontě a odhadovanou dobu čekání; umí provést ověření uživatele např. na základě zadání PINu (vhodné např. pro telefonní bankovnictví, přístup do skladového hospodářství....).

Hunt Groups – skupina tel. linek se společnými vlastnostmi (např. při dovolání se na číslo zvoní všechny telefony skupiny najednou nebo postupně podle definovaných pravidel).

Computer Telephony Integration (CTI) – vlastnost IPCC, provázání aplikace s rozlišením volajícího a možná návazná akce (vhodné např. pro CRM systémy).

Collaboration Server (CCS) – provázání kontaktního centra s webovským rozhraním (presentace pro zákazníky).

Unified Messaging (zpracování zpráv) – systém pro jednotné předávání zpráv s různými vstupy a výstupy (hlas, fax, elektronická pošta).

Personal Assistant (směrování hovorů na základě nastavených pravidel)– zajišťuje směrování hovorů na základě uživatelsky definovaných pravidel (čas, kalendář, volající...); směrování hovorů je na jeden nebo skupinu telefonů.

Příště si osvětlíme pojem distribuovaná telefonní ústředna a provedeme porovnání variant PBX a IP Telefonie.

IP telefonie podrobněji (4) - distribuovaná telefonní ústředna

Co si představit pod pojmem distribuovaná telefonní ústředna? Představte si, že Vaši pracovníci přejíždějí mezi pobočkami. Přesto je důležité aby se jim zákazník dovolal vždy na jedno telefonní číslo. To lze řešit prostřednictvím mobilních telefonů, propojených ústředen nebo IP telefonie.

Každá z uvedených variant má samozřejmě určité předpoklady. Nejjednodušší je samozřejmě řešení založené na mobilních telefonech, ale to v některých případech realizovat nelze, nebo je to dražší než v ostatních případech.

Propojením telefonních ústředen prostřednictvím příček lze dosáhnout stavu kdy se zákazník volající na kteroukoliv pobočku dovolá vždy na konkrétního uživatele, bez ohledu na to zda je na příslušné lokalitě nebo jinde. Předpokladem je:

· použití vhodných telefonních ústředen (nejde o jednoduché, ale poměrně drahé typy); dalším předpokladem je to, že všechny ústředny jsou stejného typu neboť příčkování využívá proprietární protokoly;

· propojení tel. ústředen prostřednictvím permanentních nebo komutovaných spojů s vhodným programem operátora (např. fixní platby za spojení mezi definovanými uzly);

· vhodný telefonní adresní plán (např. v tom, že koncové trojčíslí je pro konkrétního jedince vyhrazeno na všech lokalitách).

Telefonní ústředny jsou spojeny zároveň přes JTS (jednotná telefonní síť), tak prostřednictvím permanentního spoje (PDS – privátní datová síť nebo PTS – privátní telefonní síť), existujícího buď vedle datové komunikační infrastruktury nebo v jejím rámci (i výrobci PBX integrují VoIP pro jejich spojování datovým světem). Permanentí spojení je v tomto případě primární.

Vlastnosti IP telefonie jsou připraveny pro distribuovanou ústřednu. Konfigurace parametrů relace call manager/telefon může být dynamická v závislosti na uživateli, který přístroj používá. Znamená to, že uživatel o sobě CallManageru řekne registrací na libovolném přístroji a hovory pro něho jsou pak směrovány na tento konkrétní přístroj.

Lokality jsou spojené primárně prostřednictvím privátní datové infrastruktury - PDS, sekundárně prostřednictvím JTS.

U IP telefonie je jednoznačnou výhodou jednodušší nastavení a údržba systému. I z uživatelského hlediska je IP telefonie jednodušší.

IP telefonie má výhodu i z hlediska přímých provozních nákladů jimiž je integrace do datových služeb. Při propojení ústředen je příčka samozřejmě zpoplatňována a jde tedy o platbu vedle platby datových komunikací.

Tím, že je ve variantě PBX požadavek na poměrně inteligentní systémy, ceny řešení se srovnávají!

IP telefonie podrobněji (5) - Call Manager

IP telefonie ve většině implementací vychází ze standardu H.323 a proto do jisté míry kopíruje jeho strukturu a principy funkce. Má několik součástí jež jsou pro funkci nezbytné. Základní stavební jednotkou je tzv. Call Manager neboli správce volání.

Základní přínosy implementace celku i jednotlivých vybraných komponent systému:

Zatímco klasické telefony komunikují pouze s telefonní ústřednou, IP telefony komunikují s ústřednou a s aplikacemi na IP síti.

IP telefonie ve většině implementací vychází ze standardu H.323 a proto do jisté míry kopíruje jeho strukturu a principy funkce. Má několik součástí jež jsou pro funkci nezbytné.

Základní stavební jednotkou je tzv. Call Manager neboli správce volání. Tato komponenta udržuje a spravuje konfigurace a je schopna směrovat hovory v rámci telefonní sítě. Call Manager má návaznost na celopodnikovou adresářovou strukturu a umožňuje tak zadávat a udržovat informace o uživateli na jednom místě.

Zde si můžeme ukázat jeden z přínosů IP telefonie – vytvořením uživatele např. v Active Directory a správným nastavením jeho parametrů získává uživatel telefonní účet. Dostane přidělen telefon a počítač. Přihlášením se do systému může začít pracovat – již není nutné aby běhal člověk spravující ústřednu a telefony po budově a přepojoval dráty.

Funkce Call Manageru může být zajištěna buď na samostatném vyhrazeném zařízení nebo jako součást prvku ICS 7750 (viz dále).

Pro vyšší počty (až do 10.000) jsou používány clustery Call Managerů založených na vyhrazených výkonných serverech.

Prostřednictvím CallManagerů je zajištěna poměrně zajímavá škálovatelnost řešení. Zatímco v případě klasické ústředny je nutná výměna šasi za větší když to stávající firma „přeroste“, v případě IP telefonie se přidávají jednotky CallManager.

IP telefonie podrobněji (6) - IP Telefony

IP telefony jsou koncová zařízení pro uživatele. Plní dvě funkce – jak hlasové dorozumívání s protějškem, což je vlastnost obvyklá ke klasickému telefonnímu světu a tak funkce nové – komunikace s aplikačními servery v datové síti.

· vlastnost obvyklá ke klasickému telefonnímu světu – hlasové dorozumívání s protějškem;

IP telefon pro své spojení s volaným používá krátkou komunikaci s Call Managerem při níž dojde k výměně informací důležitých pro ustavení spojení (o umístění a IP adrese, případně číslu volaného). Spojení mezi dvěma volajícími po ustavení probíhá přímo bez vlivu Call Manageru.

Zmínili jsme, že první vlastnost IP telefonu – tedy telefonování je obdobou klasického tel. světa. To je samozřejmě pravdou do určité míry. Platí, že podpůrné funkce jsou podstatně příznivější k používání než v klasické telefonii. Vezměme si tyto příklady:

· vyhledávání v telefonním seznamu (na IPT velmi snadné, u většiny klasických telefonů prakticky nemožné);

· automatické přesměrování hovoru při trvalé nebo dočasné změně kanceláře (v případě IPT je to zajištěno pouhou registrací na telefonu, v případě klasické telefonie je ve většině případů nutná manipulace s kabeláží nebo alespoň konfigurace ústředny; příp. pro dočasné přesměrování zadání obtížně zapamatovatelné kombinace čísel, mříží a hvězdiček – taky si to nepamatujete?);

· dynamické přidělování profilů (vezměme si případ kdy ve firmě má určitá skupina uživatelů povolené volání do zahraničí, ale většina ne; v příp. klasické telefonie je to v drtivé většině případů vázáno na konkrétní skupinu telefonů, méně často zadáním identifikátoru uživatele; v případě IPT je to záležitostí profilu – kdekoliv se k telefonu přihlásíte máte možnost volat podle svého oprávnění);

· průhledná tarifikace uživatelů (v klasické telefonii je tarifikace odchozích i příchozích volání založena převážně na konkrétním čísle jež patří ke konkrétnímu telefonu; v případě IPT je to záležitostí profilu; nemělo by se tak stávat, že někdo někomu jinému protelefonuje vysoké částky)

Nejvýznamnějším efektem výše popsaného je vyšší efektivita (produktivita) uživatelů, snížení nákladů na administraci a průhlednější rozúčtování nákladů na telefonii.

Aplikačně zaměřené vlastnosti jsou samozřejmě téměř výhradně záležitostí IP telefonie a ne klasické telefonie – ta na to nemá prostředky, případně jsou tyto prostředky proprietární a tudíž drahé.

Moderní IP telefony jsou kromě hlasových zařízení vybavené xml prohlížečem a poměrně velkým displayem umožňujícím provoz textově orientovaných aplikací, příp. aplikací s jednoduchou grafikou.

· s integrovaným 3 portovým 10/100 přepínačem; přepínač zjednodušeně řečeno umožňuje připojení do sítě, připojené vnitřní části telefonu a připojení koncové stanice; to vše slouží k tomu aby bylo možné použít jeden segment kabeláže (a tím i port aktivního prvku) pro telefon i počítač; integrovaný přepínač zajišťuje řízení kvality služeb a prioritizaci hlasových rámců před datovými

· bez integrovaného přepínače – slouží pouze pro připojení do sítě, neumožňuje použít jeden segment strukturované kabeláže

· jednouživatelské – jde variantu klasických telefonních přístrojů – určené pro jednoho uživatele

· konferenční – v podstatě jde o hybrid audiokonferenčního systému fy Polycom a IP telefonu; má tři směrové mikrofony a aktivní potlačení zpětné vazby

Vedle toho existuje ještě jedna varianta – softwarový telefon nazvaný SoftPhone. V současné době existuje pouze pro operační systémy třídy Windows.

I IP telefonie, stejně jako klasická telefonie, zajišťuje podporu pro bezdrátovou komunikaci. Telefonní přístroje používají pro spojení namísto dectových BTSek Access Pointy kompatibilní s IEEE 802.11. Telefony nejsou přímo výrobkem společnosti Cisco, nicméně existuje řada testovaná se software Call Manager a Access Point Aironet řady 340 a 350.

IP telefonie podrobněji (7) - brány do klasické telefonní sítě

Je jasné, že IP telefonie funguje na jiných principech než klasická telefonie. Provázání těchto dvou světů je zajišťováno na rozhraní pomocí tzv. bran (gateway). Ty zajišťují nejen připojení do JTS, ale i připojení klasických zařízení (faxy, telefony) v rámci lokální sítě.

Je jasné, že IP telefonie funguje na jiných principech než klasická telefonie. Provázání těchto dvou světů je zajišťováno na rozhraní pomocí tzv. bran (gateway).

Brány zajišťují nejen připojení do JTS, ale i připojení klasických zařízení (faxy, telefony) v rámci lokální sítě.

K připojování do JTS lze provést analogovými moduly (E&M, FXO) nebo digitálními moduly (ISDN BRI i PRI). Připojení klasických analogových zařízení (telefony, faxy) lze provést moduly typu FXS. Buď s nízkou hustotou portů nebo s vysokou hustotou portů. Variabilita je poměrně široká.

Jako brány lze použít tzv. Voice Enabled směrovače (řady 1750, 1760, 2600, 3600, 3700 7200), specializovaná zařízení (Voice Gateway VG200), kombinovaná zařízení (Catalyst 4224, ICS 7750) nebo jako součást multifunkčních prvků Catalyst 4000 nebo 6000.

Volba zařízení je vždy závislá na požadovaných typech přípojných portů, v souladu s předpoklady na další rozšiřování.

Pozor – při návrhu je vždy nutné brát do úvahy kolik má zvažované zařízení nebo modul DSP procesorů a kolik je tedy schopen obsloužit hlasových portů! Např. prvek 4224 má omezený počet DSP a není možné je rozšiřovat. Modul NM-1V je možné osadit hlasovým modulem typu VIC-2BRI-S/T-TE – tedy dva ISDN BRI porty obsahující podporu pro 4 B kanály. Protože však má NM-1V pouze dva DSP a tedy podporu pro dva hlasové porty, zůstávají dva B kanály nepoužitelné. Obdobně lze uvést případ pro použití NM-2V s VIC-2BRI-S/T-TE. V tomto případě lze využít všechny 4 B kanály, ovšem pouze za předpokladu, že druhý slot desky NM-2V neosazený.

produkt	DSP	hlas/fax moduly
1750/1751	integrované	VIC
1760	2 sloty na boardu	VIC
2600	prostřednictvím NM	instalované na NM (přímo nebo jako VIC)
3600	prostřednictvím NM	instalované na NM (přímo nebo jako VIC)
3700	prostřednictvím NM	instalované na NM (přímo nebo jako VIC)

Příště se podíváme na podpůrné (nikoliv však nevýznamné) komponenty IP telefonie.

IP telefonie podrobněji (8) - podpůrné komponenty

Tím ovšem není řečeno nevýznamné. Podpůrnými je lze označit ve vztahu k H.323 modelu. Řekneme si o závislosti IP telefonie na síťovém prostředí, napájení IP telefonů a připojení analogových telefonů do IP prostředí.

Tolik zásadní nejsou ani pásmo a spolehlivost. Pásmo totiž zabírá poměrně malé (malé objemy dat) a se spolehlivostí doručení se lze v rozumné míře vypořádat korekčními mechanismy.

Rozhodně nedoporučená pro IP telefonii je síťová infrastruktura tvořená rozbočovači (hub). Doporučené je použití přepínačů 10/100 s implementovanými technologiemi QoS nebo CoS !

IP telefonii fy Cisco lze použít s přepínači i jiných výrobců, ovšem použití prvků Catalyst má jednu zásadní výhodu – je jí snadnější konfigurace a údržba prostředí. Je to dáno především proprietárními mechanismy a protokoly pomocí nichž se IP telefon s přepínačem domluví a vytvoří si automatické nastavení parametrů.

Možná jste se někdy zamýšleli nad tím, jak je vlastně klasický telefon napájen. Je to stejným kabelem, kterým je připojen k tel. ústředně. Napájení tedy zajišťuje ústředna. Stejně tak může být jedním připojovacím kabelem napájen i IP telefon. Předpokládá to ovšem použití speciálního aktivního prvku s napájením. V případě technologie Cisco jde o prvky třídy Catalyst. Konkrétně 3524-PWR, 4224, 4000, 6000 a 6500.

Pokud nemáte prvky s integrovaným napájením IP telefonů, nic není ztraceno. IP telefony fy Cisco lze napájet i lokálně (napájecí zdroj) nebo centralizovaně pomocí speciálního patch panelu.

Vhodnější je samozřejmě centralizované napájení – lze tak snadněji zajistit zálohování napájení telefonů.

Kromě již zmíněných možností (desky obsahující FXS porty), existuje specializované zařízení - prvek ATA 186. Tento prvek umožňuje připojení dvou analogových zařízení na VoIP síť. Není napájen z datových rozvodů, ale ze samostatného napáječe (na obrázku konektor C).

IP telefonie podrobněji (9) - implementace v rámci jedné lokality a v distribuovaném prostředí

V rámci jedné lokality je implementace poměrně jednoduchá. Vyjmenujeme si komponenty, které IP telefonní systém musí obsahovat a volitelné komponenty, zvyšující užitné vlastnosti IP telefonie. V distribuovaném prostředí je rozdílný přístup k použití prvků Call Manager.

V rámci jedné lokality je implementace poměrně jednoduchá. IP telefonní systém musí obsahovat tyto komponenty:

· komunikační infrastruktura – 10/100Base-TX switche s podporu QoS; nejlépe typ Catalyst, pokud možno s integrovaným napájením IP telefonů;

· Call Manager – v závislosti na množství uživatelů jeden server nebo skupina clusterů;

· IP telefony – množství a typy jsou závislé na konkrétních podmínkách.

V rámci distribuovaného prostředí WAN lze v závislosti na množství uživatelů na jednotlivých lokalitách volit model založený na:

· kombinaci – Call Manager je centralizovaný, nicméně na velkých pobočkách existuje vlastní Call Manager.

Každá lokalita samozřejmě má většinu prvků uvedených u popisu implementace v rámci jedné lokality. Rozdílný je přístup k použití prvků Call Manager.

Call Manager je jednou z nejdražších komponent v celém systému. Jeho použití v každé lokalitě distribuovaného modelu je samozřejmě poměrně neefektivní. Na druhou stranu v případě toho, že IP telefony nemají Call Manager dostupný, je ohrožena možnost telefonovat. Ohrožena nikoliv však znemožněna neboť Cisco umožňuje implementovat technologii SRST (Survivable Remote Site Telephony).

SRST je technologie implementovaná na směrovačích, které zajišťují připojení do podnikové WAN a k JTS. Kromě toho, že odlehčuje lince pro připojení k centrálnímu Call Manangeru tím, že posunuje k IP telefonům některé funkce Call Manageru (např. registraci lokálních telefonů, směrování hovorů...), zajišťuje i dostupnost těchto funkcí v případě výpadku spojení s centrálním Call Managerem. V distribuovaném prostředí tak lze zajistit dostupnost telefonních služeb i v případě výpadku primární WAN linky.

Technologie SRST může být v závislosti na výkonu použitého zařízení použita řádově pro jednotky, desítky i stovky uživatelů IP telefonie. Nenahrazuje plně Call Manager, pouze jej doplňuje v distribuovaném modelu.

Komponentou, která je v rámci distribuovaného prostředí na pobočkách navíc oproti implementaci na jedné lokalitě je směrovač pro připojení do WAN. Toto zařízení může být kombinováno s bránou do starého telefonního světa. Model je pak např. následující:

1. centrum - Call Manager - hlasová brána/směrovač - IP telefony - aplikační servery;

IP telefonie podrobněji (10) - návaznost dalších technologií

IP telefonie v případě portfolia fy Cisco Systems tvoří součást komplexního programu multimediálních produktů a aplikací AVVID (Architecture for Voice, Video and Integrated Data).