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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Téléphonie IP. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Téléphonie L'article fournit des informations techniques sur les principes généraux de la communication vocale sur Internet et les méthodes de fourniture de services téléphoniques. La technologie de téléphonie IP (Voice over Internet Protocol - VoIP) offre la possibilité de transmettre des appels téléphoniques sur Internet, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une technologie permettant d'acheminer du trafic vocal en temps réel. Cela se fait sur des réseaux de données en utilisant des mécanismes de transport qui fonctionnent sur des paquets. Le principal avantage de la technologie est que... que son utilisation permet non seulement de réduire les coûts, mais également de combiner la transmission voix et données dans un seul réseau. Les algorithmes de compression d'informations utilisés dans ce cas réduisent considérablement son volume et la bande passante est ainsi utilisée plus efficacement. La téléphonie IP utilise deux schémas de communication de base. Le premier d'entre eux stipule que tous les logiciels et matériels nécessaires à la numérisation, à la compression, à la mise en paquets et à la lecture d'un signal audio doivent être installés sur les ordinateurs personnels. Dans ce cas, pour la communication entre abonnés, ce ne sont pas des téléphones qui sont nécessaires, mais des écouteurs avec microphone. Pour établir une connexion, seules les adresses IP des ordinateurs des abonnés sont nécessaires. Dans le deuxième schéma de communication, l'utilisateur appelle à l'aide d'un téléphone ordinaire et un équipement spécial est utilisé pour connecter le PSTN à Internet - une passerelle de téléphonie Internet. Cet équipement convertit la forme analogique des informations en numérique, en organise une séquence de paquets au format Internet, les transmet au réseau et reçoit également les paquets de retour, les convertissant sous forme analogique. De plus, la passerelle téléphonique assure la mise en place d'une interface avec le RTC, la génération des signaux de signalisation des abonnés, la connexion et la déconnexion des abonnés. En téléphonie IP, une connexion hautement fiable capable de prendre en charge la transmission vocale en temps réel est essentielle. Cela signifie que la transmission d'un abonné à l'autre doit s'effectuer avec des délais minimes. Les systèmes téléphoniques modernes utilisent la transmission et la commutation numériques. Or, on sait que les lignes d’abonnés sont généralement analogiques. Par conséquent, une conversion de signal appropriée est ici nécessaire. Ceci est généralement réalisé au niveau du central téléphonique local, mais cette fonction peut également être assurée par un service situé plus près de l'utilisateur, par exemple si la transmission numérique est utilisée dans un réseau d'accès local. La transmission téléphonique repose sur une simple numérisation de la parole utilisant des standards développés dans les années 60. Pour le signal vocal dans la bande de 300 Hz à 3,1 kHz, un échantillonnage est utilisé à une fréquence de 8000 8 échantillons par seconde et un codage sur 64 bits de chaque échantillon. Ainsi, chaque canal vocal nécessite 2048 kbit/s. Trente de ces canaux vocaux sont combinés avec des canaux de synchronisation de trame et de signalisation pour former un flux numérique standard à 2 1 kbit/s, généralement appelé flux à XNUMX Mbits, ou EXNUMX. Les délais de transmission dans le RTPC existant sont très faibles et surviennent principalement lors de la compression de la parole et de l'utilisation de lignes satellite. Si les retards dépassent 400 ms, la qualité sonore se détériorera sensiblement. Le développement de techniques puissantes de compression de la parole réduit la bande passante de fréquence requise. Ceci est essentiel pour les systèmes où le coût de la bande passante de fréquence est très élevé, par exemple dans les communications radio cellulaires. De plus, il n'est pas nécessaire de transmettre un signal pendant les pauses vocales lorsqu'un abonné en écoute un autre. Un débit de transmission de 5 kbit/s offre la même qualité vocale que les lignes numériques standard, avec une vitesse totale d'environ 2,5 kbit/s, intervalles de silence compris. Les algorithmes de compression utilisés sont basés sur l'échantillonnage et la comparaison d'échantillons de parole adjacents, ce qui introduit un certain retard. Une meilleure reconnaissance vocale nécessite également une annulation efficace de l’écho. L'utilisation de la transmission par paquets, telle que la transmission IP, est idéale pour transporter la parole sous cette forme, à condition qu'un certain nombre de fonctionnalités soient incluses dans le traitement. Le délai global de transmission entre abonnés doit être maintenu dans certaines limites. Il est également nécessaire de minimiser les variations de retard, sinon la qualité de la parole reconstruite se détériorera. Le délai de traitement de la compression vocale doit être pris en compte dans le délai de transmission global. Des considérations particulières sont nécessaires pour les services de données en bande vocale, tels que le trafic de modem ou de fax, car les algorithmes de compression vocale ne sont pas bien adaptés au traitement de ces signaux. Toute perturbation, même mineure, de la transmission est inévitablement ressentie du côté récepteur et entraîne une distorsion des informations transmises. Cependant, puisqu'il s'agit d'un système de transmission de données, les signaux des services mentionnés ci-dessus peuvent être transmis de manière plus appropriée. Ici aussi, des mesures spéciales sont nécessaires pour garantir une transmission de haute qualité de tous les signaux à fréquence fixe requis. Cela concerne principalement les signaux de numérotation par tonalité DTMF provenant du téléphone de l'abonné. Même si ces tonalités ne sont pas actuellement utilisées pour la numérotation, au fil du temps, elles peuvent être utilisées fréquemment lors du déploiement de systèmes automatisés de traitement des appels. Internet a été créé dans l'attente du transfert de données par paquets entre ordinateurs, où les délais de transmission et les délais relatifs entre les paquets ne sont pas si importants. Étant donné que les ordinateurs s'appuient sur un traitement interne basé sur des mécanismes de file d'attente, ils peuvent traiter les paquets dès leur arrivée. Les mécanismes de routage dans le PSTN et sur Internet diffèrent également. Il existe donc des différences dans la manière dont les paquets sont transmis et dont ils sont acheminés. Ces circonstances doivent être prises en compte lors de l'examen de la manière d'utiliser Internet pour les services vocaux. N'oubliez pas que le réseau est conçu pour les systèmes de données. Par exemple, si un e-mail met plusieurs heures à transmettre des informations, cela est tout à fait acceptable pour le destinataire. Lors de la résolution des problèmes liés à la transmission vocale, Internet a adopté une stratégie pour fournir des services de qualité différente (Grades of Service), selon laquelle certains paquets (dans ce cas, ceux associés à la transmission vocale) sont traités par ordre de priorité. Pour cela, bien entendu, les internautes devront payer un supplément. Internet représente une masse indéfinie d’équipements utilisables, qui ne cessera de croître. Des normes sont déjà en cours d'élaboration pour distribuer de nouveaux services, mais les progrès dépendront encore de la modernisation des équipements par ses fournisseurs. Par exemple, les spécifications des modems câble incluent des exigences détaillées concernant les niveaux de qualité de service (QoS). Des outils sont également en cours de développement pour permettre aux opérateurs de mesurer les niveaux de service réels. Il convient de noter ici que les exigences visant à améliorer sa qualité sont liées au développement ultérieur d'Internet. Elles deviennent également plus strictes avec l'avènement d'équipements spéciaux permettant de contrôler la qualité des communications. Un moniteur a déjà été développé qui permet de surveiller l'utilisation des ressources réseau (si plusieurs fournisseurs le font). Des outils de gestion de réseau permettant d'égaliser et de redistribuer le trafic entre les chemins de fibre optique sont également apparus sur le marché des équipements. La plupart des utilisateurs de téléphonie IP connaissent, par exemple, une application telle que la fourniture de communications téléphoniques longue distance et internationales. On s'attend à ce que d'autres applications gagnent également en popularité à l'avenir, notamment celle qui permettra aux abonnés de recevoir des appels téléphoniques tout en surfant sur Internet. Lorsqu'un appel arrive sur un numéro occupé, le PBX le transmet à la passerelle de téléphonie IP, qui transférera l'appel à l'abonné via le réseau IP, et un logiciel spécial l'en informera. Dans ce cas, l'abonné décide lui-même de répondre ou non à l'appel. Pour une utilisation généralisée d'un tel service en Russie, un problème doit être résolu, mais il est assez grave : toutes les stations finales doivent prendre en charge la fonction de renvoi d'appel. Auteur : K. Senwick, Londres, Royaume-Uni
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