Náležitá šírka pásma pre VoIP

Pred zavedením VoIP by si mala každá spoločnosť urobiť predbežný výpočet šírky pásma, ktorý je potrebný pre riadne fungovanie uvedenej technológie. Šírka pásma je základným kritériom, na ktoré firmy prihliadajú. Ak je vaša dátová sieť v čase špičky pod veľkou záťažou, nemôže zvládnuť ďalšiu prevádzku hlasových hovorov. Viete koľko šírky pásma potrebujete?

Základy VoIP protokolov

VoIP je široký pojem, ktorý pokrýva množstvo protokolov a technológií, ktoré umožňujú hlasové volanie cez internet. Každý audio hovor vyžaduje dva typy protokolov – ten, ktorý prenáša skutočné hlasové pakety a druhý, ktorý spracováva signalizáciu. Protokol prenosu v reálnom čase (RTP) sa všeobecne používa na prenos reči. Existuje mnoho alternatív pre signalizačnú časť vrátane SIP a H.323.

Ďalším dôležitým prvkom pre fungovanie VoIP je audio kodek. Siete založené na IP nemôžu prenášať analógové signály vrátane ľudského hlasu. Takže audio kodek sa používa na premenu analógových signálov na digitálne audio pakety na oboch koncoch hovoru. IP telefón môže generovať hlasový paket každých 10, 20 alebo dokonca 40 ms. Každé odoslané slovo vyžaduje na prenos viacero paketov.

Kratšie verzus dlhšie audio pakety

Dátové pakety pre VoIP môžu byť malé alebo veľké. Je tu veľmi jemná rovnováha medzi oboma, pretože každý má svoje výhody. VoIP volania sú citlivé na časové oneskorenia a cieľom je vždy ich čo najviac znížiť. Kratšie pakety cestujú po sieti rýchlejšie. Ak sa pakety stratia, nestratíte také množstvo údajov ako pri väčších paketoch. Ale kratšie pakety tiež vyžadujú väčšiu šírku pásma kvôli réžii paketov.

Každý dátový paket má hlavičky, ktoré obsahujú informácie, ako sú čísla portov odosielania a prijímania, IP adresy atď. Veľkosť hlavičky závisí od typu implementácie protokolu. Ako môžete vidieť, menšie pakety budú mať vyššie percento režijných nákladov ako väčšie pakety. To zase vyžaduje väčšiu šírku pásma na volanie. Stručne povedané, menšie pakety znižujú časové oneskorenia, zatiaľ čo väčšie pakety sú efektívnejšie z hľadiska šírky pásma.

Kompresia a šifrovanie

Kompresia a šifrovanie hrajú obrovskú úlohu pri určovaní požiadaviek na šírku pásma pre VoIP hovory. Audio môže byť komprimované alebo nekomprimované v závislosti od kodekov. Komprimovaný zvuk bude vyžadovať menšiu šírku pásma ako jeho nekomprimovaný náprotivok. Avšak toto má negatívny dôsledok na kvalitu. Kým chcú organizácie čo najvyššiu možnú kvalitu svojich hovorov, šírka pásma nie je nekonečná ani neobmedzená. Takže výber audio kodekov bude mať vplyv na výpočet šírky pásma pre vašu inštaláciu.

Dostávame sa ku šifrovaniu. Tu je prípad bezpečnosti verzus šírka pásma. VoIP volania podliehajú rovnakým bezpečnostným problémom ako iné typy dát vo vašej sieti. Hackeri môžu preniknúť do systému, tajne zaznamenávať hovory alebo odpočúvať „citlivé“ konverzácie. Šifrovanie je jedným z nástrojov, ktorý môže zmierniť obavy o bezpečnosť. Ak sú všetky zvukové hovory šifrované, obsah sa stane nečitateľný pre neoprávnených používateľov. Šifrovanie však ukladá dodatočné požiadavky na šírku pásma pre každý VoIP hovor.

Vzhľadom na dôležitosť bezpečnosti, väčšina spoločností uprednostňuje implementáciu šifrovania namiesto toho, aby ho vynechala.

Výpočet požadovanej šírky pásma pre VoIP hovory

Ako môžete vidieť, výpočty šírky pásma zohľadňujú mnoho rôznych faktorov. Veľkosť jednotlivých paketov, kompresia, šifrovanie, protokoly, audio kodeky atď. môže ovplyvniť spotrebu šírky pásma vo vašej sieti. Na výpočet musíte poznať tri veci:

• Celková veľkosť paketu = hlavička + veľkosť užitočného zaťaženia hlasu
• PPS = (bitová rýchlosť kodeku) / (veľkosť užitočného zaťaženia hlasu)
• Šírka pásma = celková veľkosť paketu * PPS

Predpokladajme, že používate kodek G.720 s dátovým tokom 8 kbps a veľkosť užitočného zaťaženia hlasu je 20 bajtov s 8 bajtovými hlavičkami. Vaše výpočty budú vyzerať nasledovne:

Celková veľkosť paketu = 8 bajtov (hlavička) + 20 bajtov (veľkosť užitočného zaťaženia hlasu) = 28 bajtov.

Celková veľkosť paketu v bitoch = 28 * 8 bitov na bajty = 224 bitov.

PPS = 8 Kbps (bitová rýchlosť kodekov) / (160 bitov) = 50 pps.

Šírka pásma na hovor = 224 bitov * 50 pps = 11,2 Kbps.

Vyžadovali by ste teda 11,2 Kbps na VoIP volania. Totálna spotreba šírky pásma tiež závisí od počtu súčasne prebiehajúcich hovorov. Ak máte väčšiu šírku pásma, môžete uskutočňovať viac hovorov naraz.

Väčšina organizácií si nevypočítava požiadavky na šírku pásma. Optimal Call vám môže poskytnúť tabuľku s príslušnými výsledkami. Je však užitočné mať základné znalosti o výpočtoch šírky pásma a spotrebe. Tieto znalosti budú veľmi užitočné pri riešení problémov s vaším systémom.