IP-telefoni

Den første internasjonale standarden for IP-telefoni var rekommandasjon H.323 fra ITU-T, publisert i 1996. Denne standarden omfatter også en sentral tjener (en «gatekeeper»), som tar seg av svitsjing av all kontrollsignalering og sørger for tilpasning mellom signalering som betjener ulike brukere. Den håndterer også sikkerhet (autentisering og adgangskontroll), tildeling av ressurser i nettet og kommunikasjon mot takserings- og faktureringssystemer.

I 1999 godkjente Internettkomiteen IETF en standard for IP-telefoni kalt SIP. Denne er også basert på en nettverksløsning (en «arkitektur») der en sentral tjener, SIP Proxy, ivaretar noen av de samme funksjonene som en H.323 gatekeeper. Det er imidlertid funksjonelle forskjeller.

De første årene var H.323 mest brukt, men etter at mobiltelefonikomiteen 3GPP i 2001 vedtok å basere IP-telefoni i et mobilnett på SIP, har denne protokollen blitt dominerende.

I tillegg til standardiserte løsninger fins det flere proprietære løsninger. Blant de mer kjente finner vi blant annet Skype og WhatsApp. Facebook tilbyr også IP-telefoni via sin tjeneste Messenger.

Ved vanlig telefoni, PSTN («Public Switched Telephone Network»), overføres talesignalet analogt til nærmeste svitsj. Der måles («punktprøves») signalet 8000 ganger per sekund, og hver punktprøve kodes med åtte bit. Dette gir en båndbredde på 64 kbit/s. Denne type telefoni (linjesvitsjing) vil okkupere hele båndbredden i en dedikert kanal under hele samtalen.

Ved IP-telefoni vil det analoge signalet fra mikrofonen punktprøves og kodes ved hjelp av en talekoder, som sender talesignalet i datapakker over et IP-nett. Talekoderen kan følge PCM-standarden, men andre talekodere, standardiserte eller proprietære, kan benyttes. Siden signalet sendes som datapakker, vil det dele båndbredde med all annen type data i nettet. På den måten har ikke IP-telefoni en egen dedikert kanal for overføring av signalet.

I en telefonsamtale vil det i maksimalt halvparten av tiden skje tale, ettersom man ikke snakker «i munnen på hverandre» og har talepauser. Ved linjesvitsjing vil hele bitraten på 64 kbit/s være beslaglagt, også når det er stille. Ved IP-telefoni kan man spare overføringskapasitet siden det bare er talepakkene som tar opp plass i nettet. Ettersom vi er vant med å høre en viss bakgrunnsstøy ved telefonsamtaler, genererer man imidlertid litt støy (såkalt «comfort noise») for at man skal føle at linjen er åpen.

En utfordring ved IP-telefoni er tidsforsinkelse. Denne forsinkelsen kan være en konstant forsinkelse mellom avsender og mottaker, eller variasjon i forsinkelse mellom de individuelle datapakkene som bærer lydsignalene (såkalt «pakkejitter»). Både koding og pakking av talesignalet tar tid. Forsinkelsen til koderen er avhengig av hvilken algoritme som benyttes. I tillegg kommer forsinkelser fra operativsystemet og forsinkelse og kø i nettet.

Forsinkelsene og veivalgene i ruterne er trafikkavhengige, noe som betyr at pakkene ikke nødvendigvis kommer frem i riktig rekkefølge og til riktig tid. For å kunne sortere pakkene slik at de dekodes i riktig rekkefølge blir de tidsmerket. Talepakkene forsinkes i en såkalt jitterbuffer, som kompenserer for variasjoner i ankomsttidspunktene. Dette bidrar også til den samlede tidsforsinkelsen. Dersom forsinkelsen i bufferen er kort, kan pakker tapes når de ankommer mottakeren for sent. Hvis forsinkelsen i bufferen er for stor, vil samtalen oppleves med lavere kvalitet.

Den største jitterkilden er i aksessnettet, det vil si forbindelsen mellom brukeren og IP-nettet. Dersom det er sammenvevd trafikk, for eksempel websurfing eller IP-TV-strømmer, vil denne øke jitter fordi pakkene må sendes enkeltvis. Talepakkene må avvente dersom en annen type pakke er under sending.

Et annet problem er pakketap i IP-overføringen. Det er ingen garanti for at en pakke kommer fram til mottakeren. Da vil det kunne høres et støyras mens dekoderen gjenoppretter sin funksjon. Problemet kan løses ved å sende pakkene på nytt, men dette vil øke tidsforsinkelsen og er ikke aktuelt for IP-telefoni. Det er også utviklet feilrettingsmekanismer der tapte pakker erstattes. Flere prinsipp kan benyttes, og for noen talekodere er feilretting en del av algoritmen.

Den største fordelen ved IP-telefoni er muligheten for effektiv kombinasjon av lyd, bilde og data, og muligheten for billige eller gratis telefonsamtaler over hele verden.

En ulempe med IP-telefoni er potensielt lavere kvalitet sammenlignet med linjesvitsjet telefoni. Dette på grunn av det fins flere kilder til forsinkelse både i endeterminalene og i nettet.

En annen ulempe med IP-telefoni er mangel på opprinnelsesmarkering. Det skaper for eksempel problemer når det ringes et nødnummer. Dersom en bruker av IP-telefon i Stavanger-området ringer et nødnummer og samtrafikkenheten er plassert i Oslo-området, vil anropet bli koplet til en nødsentral der. Nødsentralen vil dessuten få opp adressen til samtrafikkenheten i stedet for adressen til den som ringer. Noen tilbydere av IP-telefoni har en manuell løsning på problemet. Den forutsetter at IP-telefonen (eller ATA) ikke flyttes fra den lokasjon hvor den er registrert.

• kommunikasjonsteknologi
• telefoni
• digital transmisjon