главная

 статьи

 новости

 что такое SIP-телефония ?

 статьи об Asterisk

 путеводитель Digium

 помощник Digium

 о нас

 партнеры

SIPER.RU доступная междугородняя связь
на главнуюпоиск отправить сообщение

корзинадоставкаконтакт
                 
КАТАЛОГ VoIP ОБОРУДОВАНИЯ
VoIP-шлюзы
SIP-телефоны
USB-телефоны
Оборудование для Asterisk
 
ВХОД
 
Логин или e-mail:
Пароль:
 
Путеводитель по продукции Digium
SIP-телефоны SNOM
 
 

 

Статьи

SIP vs Skype - Часть 7: Трафик и кодеки

8 мая 2008

Если кратко: Современная IP-телефония не привередлива к ширине канала связи. Разговор через Skype может оказаться немного более дорогим по трафику, особенно на широком канале связи. А для пользователей Skype, не имеющих firewall, есть реальная опасность израсходовать очень много трафика.  

 

Интернет-трафик в России все еще достаточно дорог. Не имеющие безлимитного канала пользователи могут рассматривать трафик как некоторую часть конечных тарифов на звонки. Посчитать хотя бы приблизительный объем VoIP-трафика не всем и не всегда под силу, и среди не слишком продвинутых пользователей существует «страшилка» о том, что якобы сэкономив 10 рублей на VoIP-звонке можно потратить все 30 на трафик. Мы расскажем правду.  

 

SIP  

С точки зрения экономии трафика для SIP наиболее предпочтителен кодек (алгоритм сжатия речи) G.723.1, и предлагает на выбор два возможных битрейта (bitrate, скорости передачи данных): 5.3 кбит/с и 6.7 кбит/с. Но G.723.1 поддерживается не всеми операторами и не всеми устройствами, например, в бюджетных шлюзах его нет. На то есть две причины: во-первых, этот кодек весьма ресурсоемок, а во-вторых, для производителей устройств он не бесплатен – требуется обязательное лицензирование, что приводит к удорожанию VoIP-устройств, и программных телефонов.  

На втором месте по степени сжатия стоит G.729 – он наиболее популярен и поддерживается практически любым устройствами, и всеми операторами (за очень редким исключением). Здесь битрейт немного побольше - 8 кбит/с.  

Разумеется, оба вышеупомянутых кодека вносят звуковые искажения (потери) в голосовые данные, однако разборчивость речи при этом сохраняется, поскольку в этом их главная задача. Обычно при VoIP-разговоре достаточно сложно даже уловить на слух факт сжатия речи, по крайней мере, пока не начнет проигрываться музыка – на ней голосовые кодеки мгновенно себя выдадут.  

 

G.723.1 и G.729 являются CBR-кодеками и ширина потока данных не меняется во времени. Следовательно, зная длительность разговора можно посчитать объем переданного трафика. Для того чтобы не расходовать трафик, используется технологии VAD (Voice Activity Detection), поддерживаемая большинством SIP-устройств. Суть работы VAD проста – приостанавливать поток данных во время молчания одной из разговаривающих сторон.  

Кроме G.723.1 и G.729, SIP-устройства обычно поддерживают кодеки G.711, а также iLBC, GSM, G.726 и некоторые другие.  

Про G.711 стоит сказать отдельно. Есть две его разновидности: uLaw и ALaw, но в сущности они почти ничем не отличаются, кроме того, что абсолютно не совместимы между собой. На самом деле, кодек G.711 практически не осуществляет сжатия – он требует пропускную способность в 64кбит/с, а с учетом заголовков IP-пакетов - более 80кбит/с. Но у него есть существенные плюсы – простота реализации, очень низкая вычислительная сложность и высокое качество звука (даже музыка остается вполне разборчивой). Это делает его удобным для использования в локальных сетях – для передачи голоса в пределах офиса, и там, где ширина потока данных не имеет особого значения.  

К слову, именно этот кодек используется на магистральных линиях связи традиционной телефонии (версия uLaw в США, а ALaw – в Европе). Отсюда еще один важный плюс G.711 - через него можно передавать факсы, ведь факсимильные аппараты изначально на это рассчитаны. Вообще-то, в современной IP-телефонии для факсов предусмотрен специальный протокол T.38. Суть проста: SIP-шлюз, заметив характерный писк факса, обязано задействовать T.38 для дальнейшей передачи данных. Но так происходит не всегда, ведь T.38 поддерживают не все SIP-шлюзы и даже не все операторы IP-телефонии. Поэтому, в ряде случаев приходится передавать факсы через G.711.  

Последнее время в офисной IP-телефонии наблюдается неспешное вытеснение кодека G.711 более современной рекомендацией G.722, которая позволяет достигнуть более высокого качества при той же (либо меньшей) ширине потока данных. В отличие от большинства аудиокодеков, работающих с частотой дискретизации 8 кГц, в G.722 предусмотрено сжатие аудиоданных с частотой дискретицаии 16 кГц, что объективно повышает качество речи. Поддержка G.722 реализована в IP-телефонах Cisco 79xx, Polycom 5xx и 6xx, Grandstream GXP20xx, Snom 3xx. В программной АТС Asterisk IP PBX поддержка G.722 имеется начиная с версии 1.6. Использование кодека G.722 свободно от лицензионных выплат (несвободны G.722.1 и G.722.2, однако они отличаются меньшим битрейтом, а значит не имеют преимуществ при внутриофисном использовании) и рост его популярности ограничен лишь реализацией в VoIP-оборудовании.  

Как было отмечено выше, помимо полезных данных в пакетных сетях есть дополнительные накладные расходы на заголовки пакетов. Как сильно сказываются накладные расходы на общем размере трафика, зависит от того сколько за 1 секунду требуется передать пакетов, а значит, от размера (длительности закодированного звукового фрагмента) каждого пакета. Для приблизительной оценки можно прибавить 15 кбит/с к битрейту кодека чтобы узнать, какой трафик можно ожидать при его использовании.  

потребление трафика для различных кодеков
 

 

Skype  

У Skype дело обстоит немного иначе, чем в SIP-телефонии. Основная ставка сделана на качество звука, в то время как экономия трафика является второстепенной задачей. Для кодирования звука используется свободный кодек iLBC, немного превосходящий по качеству G.729 и более устойчивый потерям пакетов. В SIP-телефонии он тоже поддерживается, но используется достаточно редко. Кодек iLBC имеет два режима: 13.33 (пакеты по 30 мс) и 15.2 кбит/с (20 мс), которые с учетом накладных расходов выливаются в 30 и 40 кбит/с соответственно.  

По каким критериям выбирается режим работы кодека iLBC в Skype, доподлинно неизвестно. Однако если учесть то, что разбиение на более мелкие пакеты обеспечивает лучшее качество при возникновении потерь, а также то, Skype стремится обеспечить максимальное качество голоса, а не сэкономить трафик, то цифра 40 (кбит/с) выглядит наиболее вероятной.  

Поскольку поддержки кодеков G.711 в Skype нет, возможность передачи факсов через Skype также отсутствует. Точнее, поддержка факсов осуществляется дополнительными сервисами (например, PamFax), которые не задействуют голосовой канал Skype.  

Невозможность самостоятельно выбирать и настраивать компрессию звука – не единственная проблема Skype. Для рядового пользователя Skype гораздо неприятнее стать “супернодом”. Skype по своей структуре является P2P-сетью – и как таковых серверов телефонии в этой сети нет (кроме тех, которые обслуживают звонки SkypeOut). Если вы и ваш собеседник находится в одном городе, то вполне вероятно, что ваш разговор не покинет пределов внутригородской сети - даже если ваши компьютеры не смогут соединиться напрямую (например, у каждого из вас имеется firewall), то всегда поблизости найдется кто-то третий, у кого установлен Skype, но такой же защиты нет. Без ведома хозяина, этот Skype будет служить мостом для вас, а также для многих других. Обладатель такого Skype-моста или, на терминологии Skype, «супернода» (SuperNode) вынужден пропускать через себя немалые объемы трафика.  

Напрашивается очень важный вывод: позволить себе пользоваться Skype без включенного firewall может только обладатель безлимитного Интернет-канала, и при условии, что высокая загруженность канала не будет мешать работе в сети. Другое следствие: если все пользователи Skype вдруг включат свои Firewall, то сеть Skype перестанет функционировать – соединяться для установления сеанса связи будет не с кем.  

 

VoIP и dial-up модем  

Напоследок, ответим на распространенный вопрос – почему же для VoIP (неважно SIP или Skype) рекомендуется выделенный канал со скоростью не менее 64кбит, и нельзя ли использовать простое модемное соединение, ведь многие кодеки имеют вполне подходящий битрейт?  

 

Откуда взялась цифра 64 кбит/с ? Если взять наиболее распространенный в Интернет-телефонии кодек G.729, то с учетом накладных расходов для передачи звука по каждому направлению потербуется 31,2 кбит/с. Направления два (туда и обратно), поэтому получается 62,4 кбит/с.  

Однако, мы испытали различные кодеки на модемном соединении (33 600 кбит/с), приемлемые результаты показали GSM, iLBC, G.723.1, G.729. Причем кодек GSM показал себя даже лучше, что не удивительно, учитывая его происхождение. Skype показал себя в целом не хуже SIP. Однако у dial-up есть особенности, которые полностью и надолго испортят впечатления от Интернет-звонков даже самому нетребовательному пользователю:  

1. Немалая задержка порядка 200 мс в каждую сторону из-за нестабильности линии. К тому же задержка практически удваивается вследствие работы алгоритмов подавления дрожания (jitter-buffer) в любом VoIP оборудовании или программах.  

2. Периодические «ретрейны» – попытки восстановить связь после возникновения помехи на линии, в течение которых на несколько секунд приостанавливается передача данных.  

3. Несимметричность модемного канала дополнительно мешает общению, так как голос идет в обе стороны, а исходящий канал у dial-up модемов обычно уже принимающего.  

4. Модемное соединение не может позволить просто так терять пакеты, даже те которые можно терять. А значит, неизбежна приостановка потока трафика при потере хотя бы одного пакета.  

5. Из-за узкой полосы пропускания, практически все кодеки работают на пределе, при котором часть пакетов уже теряется.  

 


© 2006-2008, siper.ru. При использованиии материалов с сайта siper.ru ссылка на источник обязательна.



siper.ru - первый во Владивостоке специализированный интернет-магазин по продаже оборудования для SIP телефонии и VoIP. Мы предлагаем SIP-телефоны, SIP-шлюзы, USB-телефоны, USB-трубки, оборудование для Skype, оборудование для Asterisk, Wi-Fi и Dect-телефоны. Оказываем квалифицированные услуги по проектированию, настройке и поддержке Call-центров и CRM-решений, сетей SIP-телефонии, подключению к сети SIP-телефонии. Являемся официальным дилером продукции Digium во Владивостоке и Приморском Крае.