Мобильный VoIP

Мобильный VoIP или просто mVoIP — это расширение мобильности сети передачи голоса по IP . Обычно поддерживаются два типа связи: беспроводные телефоны с использованием протоколов DECT или PCS для связи на небольшом расстоянии или в кампусе, где все базовые станции подключены к одной локальной сети , и связь на более широкой территории с использованием протоколов 3G или 4G .

Существует несколько методологий, которые позволяют интегрировать мобильный телефон в сеть VoIP. Одна из реализаций превращает мобильное устройство в стандартный SIP- клиент, который затем использует сеть передачи данных для отправки и получения сообщений SIP, а также для отправки и получения RTP для голосового канала. Этот метод превращения мобильного телефона в стандартный SIP-клиент требует, чтобы мобильный телефон поддерживал, как минимум, высокоскоростную IP-связь. В этом приложении стандартные протоколы VoIP (обычно SIP) используются в любом широкополосном беспроводном сетевом соединении с поддержкой IP, например EVDO rev A (который имеет симметричную высокую скорость — как высокую скорость вверх, так и вниз), HSPA , Wi-Fi или WiMAX .

Другая реализация мобильной интеграции использует программный коммутатор, подобный шлюзу, для соединения SIP и RTP с SS7 инфраструктурой мобильной сети. В этой реализации мобильный телефон продолжает работать как всегда (как устройство на базе GSM или CDMA), но теперь им может управлять сервер приложений SIP, который теперь может предоставлять ему расширенные услуги на основе SIP. Сегодня некоторые поставщики предлагают такую ​​возможность.

Мобильный VoIP потребует компромисса между экономичностью и мобильностью. Например, передача голоса по Wi-Fi предлагает потенциально бесплатную услугу, но доступна только в зоне покрытия одной точки доступа Wi-Fi. Беспроводные протоколы обеспечивают отличную голосовую поддержку и даже поддерживают передачу обслуживания базовой станции, но требуют, чтобы все базовые станции обменивались данными в одной локальной сети, поскольку протокол передачи обслуживания обычно не поддерживается операторами связи или большинством устройств.

Высокоскоростные услуги от операторов мобильной связи, использующих EVDO rev A или HSPA, могут иметь лучшее качество звука и возможности для покрытия всего города, включая быструю передачу обслуживания между базовыми станциями мобильной связи, но могут стоить дороже, чем услуги VoIP на основе Wi-Fi.

Поскольку производители устройств начали использовать более мощные процессоры и менее дорогую память, смартфоны стали способны отправлять и получать электронную почту, просматривать веб-страницы (хотя и с низкой скоростью) и позволять пользователю смотреть телевизор. По прогнозам, к 2012 году количество пользователей мобильного VoIP превысит 100 миллионов, а к 2013 году InStat прогнозирует 288 миллионов подписчиков.

Бизнес-модель отрасли мобильных операторов противоречит ожиданиям пользователей Интернета о том, что доступ будет бесплатным и быстрым без дополнительной платы за посещение определенных сайтов, как бы далеко они ни находились. По этой причине большинство инноваций в области мобильного VoIP, скорее всего, будут исходить из университетских и корпоративных сетей, с открытым исходным кодом, проектов таких как Asterisk , и приложений, преимущества которых достаточно высоки, чтобы оправдать дорогостоящие эксперименты (медицинские, военные и т. д.).

Технологии

Мобильный VoIP, как и весь VoIP, основан на SIP — стандарте, используемом большинством служб VoIP, который в настоящее время реализуется на мобильных телефонах и смартфонах , а также на все большем количестве беспроводных телефонов.

UMA — нелицензированная универсальная сеть доступа к мобильному доступу , позволяющая использовать VoIP через опорную сеть сотовой связи GSM .

При перемещении между IP-сетями, как это обычно бывает для наружных приложений, требуются два других протокола:

• Передача обслуживания IEEE 802.21 , позволяющая одной сети выполнять установку вызова и начальный трафик, передачу обслуживания другой, когда первая выходит за пределы зоны действия - базовая сеть не обязательно должна быть на основе IP, но обычно IP-потоку гарантируется определенное качество обслуживания (QoS) во время процесса передачи обслуживания
• Инициирование вызова IEEE 802.11u , когда первоначальный контакт с сетью не является той, на которую пользователь подписался или с которой ранее контактировал.

Для использования в помещении или на территории кампуса ( беспроводного телефона эквивалент ) протокол IEEE P1905 устанавливает гарантии QoS для домашних сетей : Wi-Fi , Bluetooth , 3G , 4G и проводных магистральных сетей с использованием сетей переменного тока / HomePlug / IEEE P1901 , Ethernet и Power over Ethernet. / 802.3af / IEEE 802.3at , MoCA и G.hn. IEEE В сочетании со стандартом IEEE 802.21 P1905 позволяет инициировать вызов на проводном телефоне и передавать его на беспроводной, а затем возобновлять на проводном, возможно, с дополнительными возможностями, такими как видеоконференция в другой комнате. В этом случае использование мобильного VoIP обеспечивает непрерывный разговор, который начинается и заканчивается на проводном терминальном устройстве.

Более старая технология, передача обслуживания базовой станции PCS , определяет эквивалентные возможности для беспроводных телефонов на базе 800, 900, 2.4, 5.8 и DECT . Хотя эти возможности не получили широкого распространения, они обеспечили функциональную спецификацию передачи обслуживания для современной IP-телефонии. Телефон теоретически может предлагать как беспроводную связь PCS, так и мобильную VoIP, а также разрешать переадресацию вызовов с традиционной беспроводной связи на сотовую и обратно на беспроводную, если реализованы как наборы стандартов PCS, так и UMA/SIP/IEEE. Некоторые специализированные поставщики беспроводных устройств дальней связи, такие как Senao, пытались это сделать, но в целом это не прижилось. Более популярным подходом стали телефоны полного спектра, которые могут взаимодействовать с любой беспроводной сетью, включая мобильные VoIP, DECT и сети спутниковой телефонной связи , но имеют ограниченные возможности передачи обслуживания между сетями. Цель стандартов IEEE 802.21 и IEEE 802.11u состоит в том, чтобы их можно было добавить в такие телефоны, работающие под управлением iPhone , QNX , Android или других операционных систем смартфонов , в результате чего телефон способен взаимодействовать буквально с любой цифровой сетью и поддерживать непрерывный вызов с высокой надежностью. при низкой стоимости доступа.

Большинство поставщиков VoIP реализуют собственные технологии, которые позволяют такую ​​передачу обслуживания между оборудованием собственного производства, например, системой Viera от Panasonic . Обычно обеспечение мобильности обходится дороже, например, система беспроводной телефонной связи Panasonic VoIP (KX-TGP) стоит примерно в три раза дороже, чем ее популярный эквивалент DECT PSTN (KX-TGA). Некоторые компании, в том числе Cisco , предлагают адаптеры для аналоговых/DECT-телефонов в качестве альтернативы дорогим беспроводным телефонам.

История отрасли

2005

Ранние эксперименты доказали, что VoIP практичен и может маршрутизироваться с помощью Asterisk даже на маршрутизаторах начального уровня, таких как серия Linksys WRT54G . Предложение ячеистой сети (например, WDS ), состоящей из таких дешевых устройств, могло бы аналогичным образом поддерживать роуминг мобильных VoIP-телефонов. Эти и другие эксперименты по IP-роумингу, такие как «Спутник» , положили начало набору протоколов 5G , включая IEEE 802.21 и IEEE 802.11u . В это время некоторые операторы мобильной связи пытались ограничить IP-модем и использование VoIP в своих сетях, часто намеренно вводя высокую задержку при передаче данных, делая ее бесполезной для голосового трафика.

2006

Летом 2006 года стек SIP ( протокол инициации сеанса ) был представлен и клиент VoIP в двухрежимных телефонах Wi-Fi Nokia E-серии ( Nokia E60 , Nokia E61 , Nokia E70 ). Стек и клиент SIP с тех пор были представлены во многих других двухрежимных телефонах Wi-Fi серий E и N, в первую очередь в Nokia N95 , который был очень популярен в Европе. Эти телефоны используют различные службы.

2008

Весной 2008 года компания Nokia впервые представила встроенный клиент SIP VoIP для устройства массового рынка ( Nokia 6300i ) под управлением операционной системы Series 40. Позже в том же году была представлена ​​модель Nokia 6260 Slide, в которой был представлен слегка обновленный SIP-клиент VoIP. Nokia ведет список всех телефонов со встроенным VoIP-клиентом на форуме Nokia.

Борьба Aircell с некоторыми компаниями, разрешающими VoIP-звонки на рейсах, является еще одним примером растущего конфликта интересов между действующими и новыми операторами VoIP.

2009

К январю 2009 года OpenWRT [1] смог поддерживать мобильные приложения VoIP через Asterisk, работающий на USB- накопителе. Поскольку OpenWRT работает на большинстве маршрутизаторов Wi-Fi , это радикально расширило потенциальный охват мобильных VoIP-приложений. Пользователи сообщили о приемлемых результатах с использованием кодеков G.729 и подключений к «основному маршрутизатору NAT/брандмауэра с NAT = да и canreinvite = нет». Таким образом, моя звездочка останется на аудиопути и не сможет перенаправить медиапоток RTP. (аудио) для перехода напрямую от вызывающего абонента к вызываемому». Сообщалось также о незначительных проблемах: «Всякий раз, когда происходят операции ввода-вывода... например, чтение флэш-пространства (процесс mtdblockd), это приводит к некоторым сбоям (или временной потере аудиосигналов)». Комбинация OpenWRT и Asterisk задумана как замена проприетарных АТС с открытым исходным кодом .

Компания xG Technology, Inc. располагала мобильной системой VoIP и передачи данных, работающей в безлицензионном диапазоне ISM 900 МГц (902 МГц – 928 МГц). xMax — это сквозная системная инфраструктура Интернет-протокола (IP), которая в настоящее время развернута в Форт-Лодердейле, Флорида.

2010

В январе 2010 года Apple Inc. обновила SDK для разработчиков iPhone, чтобы обеспечить возможность VoIP через сотовые сети. iCall [2] стал первым приложением App Store, поддерживающим VoIP на iPhone и iPod Touch через сотовые сети 3G.

Во второй половине 2010 года Nokia представила три новых телефона Series40 с поддержкой двухрежимного Wi-Fi ( Nokia X3-02 , Nokia C3-01 и Nokia C3-01 Gold Edition) со встроенным SIP VoIP, поддерживающим HD-голос (AMR-WB).

2011

Распространение VoIP на рынке малого бизнеса привело к появлению большего количества устройств, расширяющих VoIP для бизнес-пользователей беспроводной связи.

Panasonic представила базовую станцию ​​KX-TGP, поддерживающую до 6 беспроводных трубок [3] , что по сути является дополнением VoIP к ее популярным аналоговым телефонам KX-TGA, которые также поддерживают до 4 беспроводных трубок. Однако, в отличие от аналоговой системы, которая поддерживает только четыре трубки в одной «конференции» на одной линии, TGP поддерживает 3 одновременных сетевых разговора и до 8 регистраций SIP (например, до 8 линий или расширений DID), а также проход Ethernet. -сквозной порт для подключения компьютеров на одном узле. В своей рекламе Panasonic особо упоминает компанию Digium (основанную создателем Asterisk ), ее продукт Switchvox и саму Asterisk.

Несколько производителей маршрутизаторов, включая TRENDnet и Netgear, выпустили коммутаторы Power over Ethernet стоимостью менее 300 долларов , предназначенные для рынка VoIP. В отличие от стандартных коммутаторов, которые обеспечивали полную мощность 30 Вт на порт, они обеспечивали мощность менее 50 Вт для всех четырех портов PoE вместе взятых. Это сделало их полностью пригодными для VoIP и других видов использования с низким энергопотреблением ( Motorola Canopy или камеры наблюдения или точки доступа Wi-Fi), типичных для приложений SOHO , или для поддержки 8-линейной УАТС, особенно в сочетании с многоканальной телефонной трубкой, такой как Panasonic KX-TGP (который не требует порта с питанием).

Соответственно, к концу 2011 года менее чем за 3000 долларов США можно было построить офисную систему VoIP, полностью основанную на беспроводной технологии с радиусом действия несколько сотен метров и на выделенных проводных телефонах с питанием через Ethernet, с до 8 линиями DID и 3 одновременными разговоров на одну базовую станцию, с 24 телефонными трубками, каждая из которых способна общаться по любому подмножеству из 8 линий, а также неограниченное количество программных телефонов, работающих на компьютерах, ноутбуках и смартфонах. Это выгодно отличалось от собственной технологии УАТС, особенно потому, что беспроводная связь VoIP была намного дешевле, чем беспроводная УАТС.

В ноябре 2011 года Cisco также выпустила SPA112, аналоговый телефонный адаптер (ATA) для подключения одного или двух стандартных телефонов RJ-11 к Ethernet, по розничной цене менее 50 долларов США. Это был конкурентный ответ крупным поставщикам беспроводных устройств, таким как Panasonic, на выход на бизнес-рынок беспроводных VoIP-телефонов, на котором долгое время доминировала Cisco, поскольку это подавляло рынок собственных VoIP-телефонов производителей беспроводных устройств и позволяло Cisco аргументировать экономическое обоснование необходимости тратить больше на коммутаторы. и меньше на терминальных устройствах. Однако это решение не позволит аналоговым телефонам получить доступ к каждой линии многоканальной УАТС , а только к одной проводной линии на телефон.

По состоянию на конец 2011 года большинство сотовых сетей передачи данных по-прежнему имели чрезвычайно высокую задержку и были практически бесполезны для VoIP. Поставщики услуг только IP, такие как Voipstream, начали обслуживать городские районы, а альтернативные подходы, такие как OpenBTS (GSM с открытым исходным кодом), конкурировали с мобильным VoIP.

В ноябре 2011 года Nokia представила Nokia Asha 303 со встроенным клиентом SIP VoIP, который может работать как в сетях Wi-Fi, так и в сетях 3G.

2012

В феврале 2012 года Nokia представила Nokia Asha 302 , а в июне — Nokia Asha 311 со встроенным клиентом SIP VoIP, который может работать как через сети Wi-Fi, так и через сети 3G.

2014

запустила мобильную связь VoIP (VoLTE) К сентябрю 2014 года компания T-Mobile US в своей национальной сети, а также AT&T Mobility на нескольких рынках. Verizon планирует запустить услугу VoLTE «в ближайшие недели». Согласно сообщениям СМИ в августе 2014 года, Он обеспечивает HD Voice , что повышает качество мобильной передачи голоса и позволяет дополнительно использовать видеовызовы, а также переднюю и заднюю камеры. Ожидается, что в будущем VoLTE от Verizon также обеспечит обмен видео, функции чата и передачу файлов.

См. также

• Сравнение программного обеспечения VoIP
• Фиксированная мобильная конвергенция
• Forfone , доступ к сети через Wi-Fi , LTE , 3G или UMTS
• IP Multimedia Subsystem (IMS), набор спецификаций 3GPP для доставки VoIP и другого IP-мультимедиа пользователям сотовой связи.
• Список программного обеспечения SIP
• Список VoIP-компаний
• Мобильная связь по IP
• Голос по IP
• Голос через LTE
• VoWLAN — VoIP через сеть Wi-Fi.
• Форум VoLGA — передача голоса по LTE через универсальный доступ