Бесплатные звонки. Кто бы от них отказался? Это манящий голос, который привлек миллионы людей к услугам Voice over Internet Protocol (VoIP) (переголосования через Интернет). Эта технология уже много лет является достоянием цифровых волшебников. Вы можете совершать междугородние и международные звонки бесплатно. Но есть одна проблема. Она серьезная. Вы привязаны к своему рабочему месту. Или к ноутбуку. Если вы хотите поговорить, вам нужно сидеть на месте.
Эта привязка исчезла.
С новым телефоном WiFi вы можете отойти от экрана. Они используют ту же беспроводную магию, что и ноутбуки для просмотра веб-страниц, делая VoIP по-настоящему портативным. Переход от настольных компьютеров к мобильным устройствам меняет наше представление о коммуникациях. Давайте посмотрим, как это работает на практике. Чтобы понять новое, нужно увидеть старое.
Зміст
Старый метод: коммутация каналов
Большинство из нас инстинктивно относятся к стационарным телефонам. Берете трубку. Вы слышите гудок. Набор номера. Разговор. Повешение трубки. Кажется простым. Но за кулисами это неуклюжее и неэффективное устройство.
Звук передается через общедоступную телефонную сеть (PSTN). Ваш местный оператор проведет вас через лабиринт физических коммутаторов, пока вы не сможете подключиться к линии другого абонента. Это называется коммутацией каналов.
Представьте, что вы бронируете подъездную дорожку для своей машины. Вся цепь остается открытой во время разговора. Даже если тихо. Даже если говорит только один человек. Линия монополизируется. Какой расточительный подход.
Новый метод: коммутация пакетов
VoIP переворачивает сценарий. Используется коммутация пакетов.
Вместо того чтобы занимать выделенную цепь, звук разбивается на более мелкие части. Пакеты данных. Эти пакеты путешествуют по Интернету и делят путь со всеми остальными пакетами. Полоса пропускания используется только во время передачи данных. Когда звонок заканчивается, линия освобождается.
Когда вы используете аналоговый телефонный адаптер (ATA) для звонка другу, использующему тот же сервис, происходит следующее:
- Сигнал: Вы берете трубку. ATA отправляет сигналы. Вы слышите гудок. Это означает, что ваш телефон подключен к Интернету, а не к медному проводу.
- Преобразование: Вы набираете номер. ATA преобразует нажатия кнопок в цифровые данные.
- Процессор: Ваш компьютер отправляет эту информацию в Call Processor (обработчик вызовов) вашего провайдера VoIP.
- Маршрутизация: Процессор преобразует номер телефона в IP-адрес. Специальная программа под названием SoftSwitch соединяет ваш ATA с ATA вашего друга. Она заставляет телефон друга зазвонить.
- Соединение: Друг берет трубку. Сессия открыта. Обе системы теперь ожидают пакеты данных.
- Голос: Ваш голос превращается в двоичные данные. Интернет распознает их как электронное письмо или веб-страницу.
- Обмен: Пакеты данных приходят и уходят. ATA преобразует их в звуки, которые люди могут слышать.
- Завершение: Повешение трубки. Цепь замыкается. Softswitch завершает сессию.
Эффективно. Быстро. Вы не должны платить за звонки другим пользователям Skype, используя бесплатные сервисы, такие как Skype.
Беспроводная связь
Так почему же оставаться за компьютером?
Сети 802.11 (WiFi) позволяют перенести подключение VoIP с рабочего стола. Телефоны WiFi имеют антенны. Они используют радиоволны для передачи данных на базовые станции и беспроводные маршрутизаторы. Затем маршрутизатор передает данные в Интернет.
Вы можете ходить по дому. Вы также можете перемещать телефон из кухни в спальню. Соединение остается неизменным.
Беспроводные vs. WiFi телефоны
Не все беспроводные телефоны одинаковы. Некоторые услуги VoIP предлагают беспроводную гарнитуру, которая связывается с точкой доступа, подключенной к USB-порту вашего компьютера.
Они очень полезны. Но это не настоящие WiFi-телефоны. Они не подключаются к вашей домашней беспроводной сети. Это просто беспроводные версии старой настольной конфигурации. У них ограниченный радиус действия. Вы не можете уйти из дома.
Телефон WiFi
Настоящие телефоны WiFi подключаются напрямую к вашему беспроводному маршрутизатору. Они работают на той же частоте, что и ноутбук или смартфон. Это означает, что они не зависят от одного компьютера. Они являются частью более широкой беспроводной экосистемы.
Это различие важно. Оно определяет, где вы можете принимать звонки. Это меняет всю полезность устройства. В следующем разделе мы подробнее рассмотрим оборудование и реальную производительность.
Внутреннее устройство оборудования
При разборке Wi-Fi телефона вы обнаружите знакомую схему. Внутренняя архитектура зеркально отражает конструкцию обычного сотового телефона вплоть до печатной платы (PCB). Эта плата действует как центральная нервная система и соединяет основные компоненты, обеспечивающие передачу голоса.
На каждом мобильном устройстве присутствуют те же стандартные детали:
- Процессор (CPU)
- Литий-ионный аккумулятор
- ЖК-экран
- Динамик и микрофон
- Цифровая клавиатура и функциональные клавиши
- Память для хранения данных
- Антенна
Механика практически такая же, как и в сотовом оборудовании. Оба устройства используют радиоволны для передачи и приема данных. Разница заключается исключительно в используемых частотах. Сотовые телефоны обычно работают в диапазонах от 824 МГц до 894 МГц. Wi-Fi телефоны не подчиняются этим правилам.
Если ваш телефон поддерживает стандарты 802.11b или 802.11g, он передает данные на частоте 2,4 ГГц. Устройства, соответствующие стандарту 802.11a, работают на частотах 5 ГГц. Это изменение частоты позволяет устройствам подключаться к локальным сетям Wi-Fi вместо вышек сотовой связи.
От набора номера к пакетам данных
Впечатление от использования обманчиво просто. Поднимите трубку, наберите номер и говорите. Это ничем не отличается от использования обычного мобильного телефона. Однако магия происходит в фоновых процессах.
Если вы хотите позвонить другому пользователю VoIP, вы можете ввести специальный VoIP-адрес вместо обычного номера телефона, в зависимости от настроек вашего провайдера. Телефон затем преобразует введенные данные в пакеты информации.
Эти пакеты данных передаются по радиоволнам на локальный беспроводный приемник. Оттуда данные передаются через Интернет на процессор вызовов, как и при любом другом звонке VoIP. Ваш голос разбивается на цифровые фрагменты, отправляется по сети и воссоздается на другом конце.
Точный способ обработки этих пакетов разными провайдерами может незначительно отличаться, но основной процесс остается тем же. Ваш голос становится данными. Путешествие данных. Голос восстанавливается. Это бесшовная цифровая трансляция, использующая те же принципы работы оборудования, которые обеспечивают мобильную связь уже несколько десятилетий.
Большинство ранних WiFi-телефонов были привязаны к конкретной экосистеме. Если вы покупаете устройство Netgear для Skype или модель UTStarcom для Vonage, эта привязка является абсолютной. Подобно тому, как телефон оператора связи требует сотового подключения, эти устройства требуют активной учетной записи у конкретного провайдера VoIP. Хотя настройка может выполняться самостоятельно или управляться провайдером услуг, оборудование и услуги тесно связаны.
Открытые стандарты: как SIP меняет правила игры
Компании, такие как ZyXEL и Linksys, предлагают множество различных устройств. Эти устройства не обращают внимания на бренд. Их интересует протокол. Они используют SIP (Session Initiation Protocol — Протокол инициации сеанса).
SIP — это открытый протокол. Он не принадлежит какой-либо одной компании. Это различие важно, поскольку оно обеспечивает совместимость. После настройки вашего SIP-телефона вам не нужны какие-либо специальные приложения. Просто введите SIP-адрес получателя и нажмите кнопку отправки.
Почему это важно? SIP является стандартом для обработки голосовых данных в VoIP. Провайдеры услуг, использующие закрытые сети, часто также используют SIP «под капотом». Он также может обрабатывать мгновенный обмен сообщениями и видеоконференцсвязь наряду с аудио.
«В конечном итоге SIP может обеспечить совместимость средств связи; компьютеры, телефоны, КПК и другие устройства связи могут использовать одну и ту же адресную книгу и взаимодействовать друг с другом».
Видение заключается в создании единой адресной книги. Настольные компьютеры, мобильные устройства и планшеты говорят на одном языке. Нет необходимости использовать отдельное приложение для каждого контакта.
Двухрежимный гибрид: лучшее из обоих миров
Не каждый хочет выбирать между WiFi и сотовым телефоном. Выберите двухрежимный гибрид. Эти телефоны поддерживают частоты WiFi и сотовой связи. Они автоматически переключают сеть.
Если вы находитесь в зоне действия надежной сети WiFi, ваш телефон будет использовать эту сеть. Таким образом, вы можете сэкономить время на сотовой связи и воспользоваться дешевым или бесплатным интернет-подключением. Когда вы выходите из зоны действия, телефон переключается на сотовую сеть. Пока у вас есть покрытие вашего мобильного оператора, переход будет бесшовным, и вопросов о «мертвых зонах» не возникнет.
Проверка реальностью: практичен ли VoIP через WiFi?
Его потенциал огромен, но полезность в настоящее время ограничена. Если у вас уже есть мобильный телефон и линия DSL, действительно ли вам нужно третье устройство? Вероятно, нет. То же самое относится к людям, живущим в районах с небольшим количеством точек доступа WiFi. Если у вашего друга нет того же сервиса VoIP, звонок ему может стоить дороже, чем традиционный стационарный телефон.
Но рынок растет. Продажи WiFi-телефонов выросли на 76% в 2005 году. Аналитики прогнозируют, что в 2006 году они удвоятся. Инфраструктура догоняет оборудование.
Сценарии использования в коммерческих и учебных заведениях
В настоящее время эта технология наиболее эффективна в контролируемой среде. Многие компании внедрили корпоративные услуги WiFi и VoIP. Для сотрудников WiFi-телефоны заменяют громоздкие настольные телефоны. Они мобильны, гибки и интегрированы во внутреннюю сеть компании.
То же самое относится и к университетским кампусам. Студенты, живущие в общежитиях с обширным покрытием Wi-Fi, могут совершать телефонные звонки за небольшую плату или бесплатно. Это нишевый сценарий использования, но полезный для провайдеров услуг.
Особенности раннего внедрения
В конце концов, эта технология все еще очень молода. Пользователи сообщали о раздражающих ошибках. Некоторые телефоны перезагружаются каждый раз, когда вы перемещаетесь в новую сеть или администратор настраивает параметры вашего маршрутизатора. Для входа в captive-портал (часто встречающийся в кафе и отелях) также может потребоваться веб-браузер. Если в вашем телефоне нет встроенного браузера, он не поможет вам в таких местах.
Пропускная способность также является барьером. Сам по себе VoIP потребляет не так много пропускной способности. Однако публичные сети перегружены. Видеостриминг, загрузки и другой трафик могут блокировать сигнал. Результат? Качество звука ухудшается или становится плохим.
Сетевые администраторы могут решить эту проблему, используя настройки качества обслуживания (QoS). QoS приоритизирует голосовой трафик и обрабатывает его как отдельный высокоскоростной сигнал. При наличии правильного оборудования и конфигурации вы можете сохранять четкость голосовых вызовов даже в перегруженных сетях.
Вопросы, связанные с экстренными службами (911)
Существует критический пробел в этой технологии: экстренные службы. VoIP может не поддерживать экстренные вызовы. Отслеживание местоположения не работает в США, хотя некоторые провайдеры услуг позволяют это делать. Отправители могут получить адрес, указанный в файле, но этот адрес не будет полезен во время ваших путешествий.
Звонки через WiFi добавляют сложности. В настоящее время диспетчеры не могут определить точное местоположение звонящего в беспроводной сети. Это не просто неудобство. Это вопрос безопасности. Пока провайдеры услуг не решат проблемы с отслеживанием местоположения при беспроводном VoIP, экстренные вызовы не будут надежными.
Оборудование постоянно совершенствуется. Наша сеть расширяется. Но до тех пор, пока пробел в экстренных службах не будет устранен, звонки по WiFi останутся скорее новинкой, чем необходимостью для большинства людей. Рынок растет, но доверие еще не сформировано. Мы можем увидеть большее внедрение в офисах и кампусах, прежде чем увидим его на улицах.
Оборудование, обеспечивающее подключение
Программное обеспечение — лишь половина истории. Голос по протоколу IP (VoIP) не может работать без физического оборудования для передачи сигнала. К началу 2006 года рынок был насыщен специализированным оборудованием. Речь уже не идет просто о программных решениях. Это настоящее аппаратное обеспечение.
Производители чипов, такие как Broadcom, начали добавлять возможности видеосвязи в Wi-Fi-телефоны. Цель? Выйти за рамки простой голосовой связи. Пользователи хотят видеть, с кем они разговаривают.
Ритейлеры отреагировали быстро. Linksys выпустила свой беспроводной IP-телефон Wireless-G. Подключение напрямую к маршрутизатору. За ним последовала Netgear со специализированным устройством для Skype. Это не прототипы. Это готовые продукты, предназначенные для немедленного использования по принципу «подключи и работай».
Рост спроса на специализированное оборудование
Зачем покупать отдельный телефон, если у вас есть компьютер? Удобство.
Традиционный VoIP требует, чтобы вы сидели за столом. Смотрели на экран. Держали гарнитуру.
Специализированные устройства меняют динамику использования. Вы можете ходить по дому. Оставаться онлайн. Использовать привычный телефонный опыт вместо мыши и клавиатуры.
Nokia также присоединилась к гонке с моделью 6136. Это больше, чем просто Wi-Fi-телефон. Это гибридное устройство. Его можно использовать как мобильный телефон, так и как Wi-Fi-телефон. Можно переключаться между сетями в зависимости от силы сигнала.
Philips объединила усилия с Microsoft. Они разработали беспроводной телефон для Windows Live Messenger. Это направлено на социальную сторону звонков. Общайтесь с друзьями в платформах мгновенного обмена сообщениями, не открывая приложения на компьютере.
Конвергенция и стоимость
Тенденция очевидна. Конвергенция.
Сети Wi-Fi и сотовой связи начинают пересекаться. UTStarcom предлагает телефоны F1000 и F1000G. Эти устройства поддерживают несколько сетей. Это позволяет пользователям совершать недорогие VoIP-звонки вблизи беспроводных точек доступа. В пути они используют стандартную сотовую связь.
Рыночные данные также это подтверждают. По данным Infonetics Research, рынок Wi-Fi-телефонов вырос на 76% в 2005 году, достигнув стоимости в 102,5 миллиона долларов. Аналитики прогнозируют, что в 2006 году этот показатель удвоится.
Потребителям нравятся бесплатные звонки. По крайней мере, звонки станут дешевле. Newsweek отмечает, что технологии сделали бесплатные звонки «довольно» простыми.
Но были и подводные камни. FCC уже рассматривает вопрос о вызовах 911 через VoIP. Ранние беспроводные телефоны страдали от проблем с надежностью. Wi-Fi-телефоны часто имеют короткое время автономной работы. Слабый сигнал снижает качество звонка.
Куда дальше?
Инфраструктура находится в стадии строительства. Маршрутизаторы стали быстрее. Стандарты Wi-Fi улучшаются.
Оборудование становится дешевле. Поставщики чипов, такие как Philips и Broadcom, снизили стоимость компонентов.
Однако пользовательский опыт все еще фрагментирован. Вам нужен подходящий телефон. Подходящий маршрутизатор. Соответствующий тарифный план.
В будущем мы перейдем к бесшовной интеграции. Одно устройство. Один номер. Голос, видео и данные передаются по любой доступной сети, и пользователь даже не замечает переключения.
Детали уже есть. Чипы готовы. Телефоны появились на полках.
Теперь начинается самая сложная часть. Заставить это действительно работать.
