Voip come funziona

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Il Funzionamento della Tecnologia VoIP

Nell'ambito delle telecomunicazioni l'identificativo "Voice over IP" (Chiamata vocale attraverso protocollo Internet) identifica un insieme di tecnologie che consentono di effettuare chiamate telefoniche attraverso una linea dati collegata ad Internet o ad una rete locale. Più nello specifico l'acronimo VoIP implica che il segnale sia trasmesso attraverso commutazione di pacchetto, come succede normalmente per i dati digitali, e non direttamente, come avviene con la telefonia tradizionale analogica.

La telefonia VoIP è una alternativa a quella tradizionale con la quale può essere integrata grazie all'impiego di opportuni apparati. Nel corso degli ultimi due decenni sono nate numerose realtà aziendali che offrono sia prodotti che servizi nell'ambito del VoIP. Grazie a queste aziende è possibile effettuare e ricevere telefonate verso / dalla rete telefonica tradizionale ed utilizzare funzionalità avanzate quali la video-fonia e le video-chiamate con costi contenuti.

La Conversione Analogico / Digitale

Il primo passo per poter utilizzare la rete IP per la trasmissione della voce consiste nella digitalizzazione della stessa dato che i protocolli Internet lavorano su dati digitali. L'operazione viene eseguita da un tradizionale convertitore analogico / digitale impiegato da svariati decenni anche nell'ambito della telefonia tradizionale ISDN. Nel caso del VoIP non si tratta necessariamente di un apparato hardware; la conversione può essere eseguita anche mediante un programma software su un comune PC.

Il risultato consiste in una sequenza di dati digitali che possono essere organizzati in pacchetti e trasmessi assieme ad altri dati quali file, musica, immagini, multimedia oppure programmi in maniera uniforme e standardizzata.

La Codifica del Segnale

Contrariamente a quanto succede con la tecnologia ISDN, in cui il segnale digitalizzato viene immediatamente trasmesso, con il VoIP si esegue una successiva fase di filtraggio e codifica dei dati finalizzata a rimuovere il rumore e scremare le informazioni inutili da quelle significative. Vengono ad esempio eliminate le pause. Statisticamente in una conversazione tra due interlocutori ognuno dei partecipanti rimane in silenzio per il 50% del tempo. Con una linea tradizionale la banda viene comunque occupata dal silenzio, invece i programmi di filtro fanno in modo di rimuovere l'informazione inutile consentendo un consistente risparmio di banda. Sono inoltre rimossi i rumori di sottofondo rendendo più semplice comprendere il proprio interlocutore anche quando si trovi in mezzo alla confusione.

Infine il dato viene compresso tramite l'uso di codec audio in modo da conseguire un ulteriore risparmio di banda. Anche la compressione avviene a seguito della digitalizzazione poichè non è possibile comprimere un segnale sonoro analogico.

A seguito delle operazioni di filtro il dato viene organizzato in pacchetti ed infine trasmesso sfruttando il protocollo Internet più consono. Solitamente il protocollo UDP perchè la telefonia non tollera ritardi o latenze troppo elevate dovute alla ritrasmissione dei pacchetti persi.

Architettura Client / Server

Nella telefonia tradizionale intervengono due attori:

  • I telefoni o fax.
  • Una compagnia telefonica o un centralino aziendale.

Nella telefonia VoIP gli attori sono sostituiti da:

  • I client, che possono essere telefoni o altri apparati ad esempio un PC munito di cuffie e microfono.
  • Un server che esercita le funzioni di controllo tipiche di un centralino o compagnia telefonica.

Il client si occupa della parte di codifica / decodifica e trasmissione dei pacchetti mentre il server esegue la funzione di controllo per i client, di segnalazione delle conversazioni, di identificazione dei chiamanti, di gestione degli apparati, ecc. .

Del trasporto dati si è già parlato. I pacchetti sono inviati e ricevuti mediante un protocollo IP di basso livello: convenzionalmente UDP. La parte di segnalazione e controllo è anch'essa gestita da protocolli, ma manca purtroppo uno standard universale. Esistono infatti diversi protocolli sia proprietari, cioè sviluppati dai produttori di hardware per i propri impianti, che aperti, sviluppati e manutenuti da appositi enti super partes. Trascureremo i protocolli proprietari data l'estrema difficoltà di far comunicare con successo apparati di produttori diversi.

Esistono diversi protocolli aperti standard:

  • H.323 supportato da International Telecommunications Union
- È il più anziano tra quelli in circolazione e la sua diffusione è in declino da anni.
- Originariamente progettato per la videoconferenza è stato in seguito adattato alla telefonia VoIP, ma presenta alcune lacune derivanti dal proprio retaggio.
- Risente dei medesimi problemi di interoperabilità dei protocolli proprietari.
  • SIP (Session Initiation Protocol) supportato da Internet Engineering Task Force
- Progettato per la fonia real-time tramite IP.
- Lo standard de facto per la telefonia VoIP.
- Garantisce il miglior livello di interoperabilità tra dispositivi.
  • IAX2 (Inter Asterisk Xchange 2) sviluppato da Digium per Asterisk
- Usato dai centralini Open Source Asterisk.
- Sviluppato per la comunicazione tra server.
- Offre buone prestazioni per la comunicazione client / server oltre che per quella server / server.
- Open source. Esiste uno sviluppatore principale ed un fitto sottobosco di produttori di apparati di terze parti.

L'Infrastruttura

L'utilizzo del VoIP ha come conseguenza la convergenza del traffico voce e dati. L'infrastruttura per la linea voce diventa ridondante ed inutile, rimpiazzata da una rete locale. Un sistema interamente basato su VoIP per funzionare richiede la presenza di una infrastruttura di rete e di connettività a banda larga. La rete può essere realizzata con una qualsiasi combinazione delle tecnologie pertinenti:

  • Ethernet.
  • Fibra.
  • Wireless.

L'unico vincolo consiste nel dimensionamento, cioè nel traffico dati e nel numero di chiamate vocali o video-chiamate concorrenti che l'infrastruttura dovrà sopportare a regime. Un discorso analogo riguarda i router, gli switch e tutti gli apparati costituenti la rete. L'unico vincolo per selezionarli consiste nelle prestazioni richieste per supportare le utenze collegate e la loro operatività.

Anche per il collegamento verso l'esterno l'unico vincolo sussiste nel numero di chiamate concorrenti che l'infrastruttura dovrà fornire a regime. Una linea analogica 56 Kb o ISDN potrebbero bastare per una singola chiamata vocale o due nel caso di ISDN, ma per supportare un numero maggiore di telefonate contemporanee sarà necessario dotarsi di una linea DSL o della fibra.

Conclusioni

Il presente articolo ha trattato una introduzione al funzionamento di una linea telefonica basata su tecnologia VoIP. Per maggiori approfondimenti circa l'impiego di tale tecnologia, i vantaggi ad essa connessi ed i fattori da considerare per migrare ad essa potete contattare lo studio utilizzando i seguenti contatti.


Per commenti, consigli, domande inviate una e-mail all'indirizzo studiosg [chiocciola] giustetti [punto] net.


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