Tik-110.350 Tietokoneverkot

Harjoituskierros 9, WWW-sivut

Juho Huopaniemi, 41674j


Yleistä

IP-protokollan käyttö puheen siirtoon on tullut kiinnostavaksi puheenaiheeksi ja suosituksi tutkimuskohteeksi Internetin yleistymisen myötä. Ensimmäisen sukupolven Internet Phone ohjelmistoille on ollut tyypillistä niiden sitoutuminen Internet tekniikkaan; niistä voi soittaa vain kahden samanlaisen clientin välillä Internetin sisällä. Toisen sukupolven tuotteet ovat jo vyörymässä markkinoille ja niiden ominaispiirre on mahdollisuus puheluun Internet Phone clientin ja yleisen puhelinverkon välillä. Näiden ohjelmistojen välille voidaan jo odottaa valmistajariippumatonta yhteensopivuutta.

Inter Phone tai Internet Telephonyn ongelma on huono äänenlaatu.Suurinpana heikoutena on suuri viive ja huojunta, jotka johtuvat Internetin yleisestä tekniikasta. Interenet Protocol ei tarjoa taattua palvelutasoa käyttäjilleen vaan se on ns. Best Effort -tyyppinen siirtotie.


Standardit

Tällä hetkellä Internet puheohjelmistot ovat lähes kaikki standardoimattomia. Syynä on standardien kehityksen hitaus verrattuna markkinoiden tarpeeseen. Tämä on johtanut myös eri valmistajien tuotteiden yhteensopimattomuuteen.

Suurimmat vaikuttajat standardointiin ovat Internet Engineerin Task Force, International Multimedia Teleconferencing Consortium (IMTC), International Teleconferencing Association, International Multimedia Association ja ITU-T. IMTC on teollisuudenalan yhteenliittymä johon kuuluvat mm. Microsoft, Intel, AT&T ja Motorola. Usein ITU-T on tehnyt suositukset js IMTC on antanut niille teollisuuden hyväksynnän.

H.323

H.323 on tällä hetkellä tärkein standardi, joka liittyy Internet puheeseen. Se käsittelee multimedia laitteita ja palveluita palvelun laatua (QoS) takamattomissa LAN:eissa. Suosituksen mukaiset laitteet voivat siirtää kuvaa, puhetta ja videota. H.323 ei ole vielä valmis, mutta silti valmistajan ovat tuomassa markkinoille ohjelmistoja, jotka tukevat standardin ensimmäisiä DRAFT-versioita.

RTP

RTP eli Real-Tome Protocol tarjoaa päästä päähän tiedonsiirron reaaliaikaista dataa siirtäville sovelluksille kuten puheelle ja videolle unicast ja multicast palveluita tarjoavien verkkojen yli. RTP ei pysty kuitenkaan varaamaan resursseja reitittimistä (kuten esimerkiksi RSVP) eikä voi näin ollen tarjota palvelun laatua. RTP -protokollaa käytetään yleensä UDP:n päällä, mutta myös muut kuten esimerkiksi IPX ovat mahdollisia.


Komponentit

Työasemaohjelmistot vaativat toimiakseen PC/MAC/Unix työaseman, jossa on äänikortti, mikrofoni, kaiuttimet sekä UDP/IP -yhteys. Ohjelmistot vaativat myös melkoisesti CPU-kapasiteettia sovelluksen ja reaaliaikaisen äänen prosessointiin. Ohjelmistot pakkaavat puheen, jotta kaistan käyttö olisi mahdollisimman tehokasta. 8kbit/s puhe on vielä melko laadukasta, mutta modeemin kautta siirrettäesä pakkauksen täytyy olla jopa 3kbit/s ja tällöin puhe on ymmärrettävää.

Puhelun muodostamiseen on kolme tapaa: point-to-point, hakemsistopalvelun kautta ja yhdyskäytävän avulla. Kahdessa ensimmäisessä tavassa ongelmana on ip-osoitteen ja tilaajan yhdistäminen. Sitä saattta haitata palomuurit ja rekisteröimättömät ip-osoitteet.

Hakemistopalvelut ovat operaatorin tai verkon hallitsijoiden tarjoamia palveluita, joiden avulla voidaan helpon käyttöliittymän avulla valmiista valikosta valita keskustelukumppani hiirellä klikkaamalla. Yhdyskäytävä puolestaan osaa tehdä muutoksia ip-osoitteidn välillä ja tarvittaessa ohjata puhelun ip-verkkoon. Siinä B-tilaajan tunnus voi olla vaikka tavallinen puhelinnumero.

Ohjelmistot

Tärkeimpiä Internet Telephony tuotteita ovat Microsoftin Netmeeting, Intel Internet Phone, Vocaltec Internet Phone. ja Netscape Cool Talk. Näistä Netscape on varmasti yleisin, sillä se tulee mukana kaikissa Navigator 3.x tuotteissa. Vocaltec puolestaan on markkinoiden myydyin tuote (yli 60 %). Microsoftin ja Intelin tuotteiden etuja on H.323 standardin mukainen toteutus, joka takaa niille enmmän uskottavuutta ja ainakin periaatteessa yhteensopivuuden. Ohjelmia on suuri kirjo ja niiden taso paranee jatkuvasti. Ongelmaksi muodostuukin usein modeemien rajattu nopeus ja kaksisuunaisten full-duplex äänikorttien korkea hinta.

Yhdyskäytävät

Yhdyskäytävät on yleensä rakennettu PC:n päälle, koska useat niistä ovat vielä demoasteella. Eurooppaaisista laitevalmistajista pisimmälle on ehtinyt Ericsson, jonka yhdyskäytä perustuu Sun Sparc työasemiin. Yhdyskäytävien heikkoutena on usein puhedatan välitys pc:n väylän kautta. Tällöin väylä muodostuu helposti pullonkaulaksi ja yhdyskäytävän kapasiteetti jää pieneksi. Lisää kapasiteettia saadaan antamalla puheen koodaus erillisen PC:n kortin tehtäväksi ja antamalla PC:n CPU:n hoitaa vain siihen liittyvä signalointi. Yhdyskäytävät käyttävät yleensä G.729 standardin mukaista puheenkoodausta.

Hakemistopalvelu

IP-osoite ei ole ihmiselle kovin havainnollinen eikä helppo muistaa. Myöskään ei ole yleinen tapa jaella omaa ip-osoitettaan yleisesti. Miten siis voi löytää keskustelukumppanin puheluun? Helpoin tapa on varmasti hakemistopalvelut. Kukin käyttäj' kirjautuu hakemistopalveluun sisään joko kerran tai joka kerta halutessaan olla tavoitettavissa ip-puhelimen kautta. Mm. Mirrosoft on rakentanut omalle Internet Information serverilleen laajennusken, jota se kutsuu User Location Serviceksi (ULS). Muutamia hakemistopalveluja:

Hakemisto Protokollat Tuetut ohjelmistot
WhoWhere? Netsearch, ULS, H.323 NetMeeting, CoolTalk, Intel Internet Phone
People Talk ULS, LDAP NetMeeting
DoubleClick ULS, H.323 Intel Internet Phone
Bigfoot ULS, H.323 Intel Internet Phone


Yhteenveto

IP-puhe on herättänyt viime aikoina valtavasti huomiota. Alkuvaiheessa se ei kuitenkaan käyttäjilleen mitään mitä nykyisillä viestimillä kuten matkapuhelimilla, puhelinvaihteilla kiinteillä liittymillä ei voi tarjota ja senkin huonommalla laadulla. Tämä onkin johtanut kilpailuun hinnalla. Internet on toistaiseksi vielä "veloitukseton" verkko, joten esim ulkomaanpuhelu internetin kautta on edullinen verrattuna puhelinoperattoreiden hintoihin. Aina ei vastapuolen puheesta saa kuitenkaan selvää liian pienistä bittinopeuksista johtuen

Internet puheen tulevaisuus on kuitenkin H.323 standardin mukaisissa multimediaratkaisuissa, joissa yrityksen lähiverkkoon rakennetaan multimedia ominaisuudet tarjoava ratkaisu. Tämän ratkaisun avulla päästään eroon nykyisestä puhelinvaihteesta, joka on ollut rinnakkainen tiedonsiirtoratkaisu lähiverkolle ja näin ollen periaatteessa turha. Tämän kokonaisratkaisun pitäisi tarjota puheensiirron lisäksi videoneuvottelun työasemien välillä ja muut normaaliin ryhmätyöviestintään liittyvät ratkaisut kuten sähköpostit sopivasti integroituna kokonaisuuteen. Tavallisten puheluiden pitäisi pystyä joustavastii ja läpinäkysvästi pystyä roamaamaan tavallisen puhelinverkon puolelle.


Linkkejä


Tekstin kirjoittanut Juho Huopaniemi ei ota minkäänlaista vastuuta sanoistaan.