VoIP (voice over Internet Protocol)

Che cosa è VoIP (voice over Internet Protocol)?

VoIP (voice over Internet Protocol) è la trasmissione di voce e contenuti multimediali su una connessione internet. VoIP consente agli utenti di effettuare chiamate vocali da un computer, smartphone, altri dispositivi mobili, telefoni VoIP speciali e browser abilitati WebRTC. VoIP è una tecnologia utile sia per i consumatori e le imprese, in quanto in genere include altre caratteristiche che non possono essere trovati sui servizi telefonici comuni. Queste caratteristiche possono includere la registrazione delle chiamate, ID chiamante personalizzato, o voicemail per e-mail. È anche utile per le organizzazioni come un modo per unificare le comunicazioni.

Il processo funziona in modo simile a un normale telefono, ma VoIP utilizza una connessione Internet al posto del cablaggio di una compagnia telefonica. VoIP è abilitato da un gruppo di tecnologie e metodologie utilizzate per fornire comunicazioni vocali su Internet, tra cui enterprise local area networks o wide area networks.

Un servizio VoIP convertirà la voce di un utente dai segnali audio ai dati digitali, quindi invierà tali dati tramite Internet. Se un altro utente sta chiamando da un normale numero di telefono, il segnale viene convertito in un segnale telefonico prima che raggiunga quell’utente.

VoIP può anche eseguire il routing di chiamate in entrata e in uscita attraverso reti telefoniche esistenti. Tuttavia, alcuni servizi VoIP possono funzionare solo su un computer o telefono VoIP.

VoIP nelle comunicazioni unificate

VoIP consolida le tecnologie di comunicazione in un unico sistema unificato-il che significa che VoIP può consentire una serie di metodi di comunicazione audio, video o testuali. Questo può essere particolarmente utile per le aziende, quindi i team non devono lavorare con più applicazioni diverse per comunicare tra loro in modo efficace.

VoIP crea questa rete consentendo agli utenti di effettuare chiamate e tenere conferenze web utilizzando dispositivi come computer, smartphone o altri dispositivi mobili.

Alcune caratteristiche comuni possono includere:

• chiamate audio;
• video chiamate;
• segreteria;
• instant messaging;
• team chat;
• e-mail;
• SMS;
• mobile e le applicazioni desktop; e
• mobile e locale di portabilità del numero (permette ad un abbonato di scegliere un nuovo gestore telefonico, senza bisogno di un nuovo numero).

Apparecchiature telefoniche VoIP

I due tipi principali di telefoni VoIP sono basati su hardware e software.

Un telefono VoIP basato su hardware si presenta come un telefono tradizionale cablato o cordless e include funzionalità simili, come un altoparlante o un microfono, un touchpad e un display ID chiamante. Telefoni VoIP possono anche fornire segreteria telefonica, chiamata conferenza e trasferimento di chiamata.

I telefoni IP basati su software, noti anche come softphone, sono client software installati su un computer o dispositivo mobile. L’interfaccia utente softphone si presenta spesso come un telefono cellulare con un touchpad e display ID chiamante.

Un auricolare dotato di microfono si collega al computer o al dispositivo mobile per effettuare chiamate. Gli utenti possono anche effettuare chiamate tramite il proprio computer o dispositivo mobile se hanno un microfono e un altoparlante integrati.

Come funziona il VoIP?

I servizi VoIP convertono la voce di un utente da segnali audio a dati digitali, in cui tali dati vengono quindi inviati a un altro utente-o gruppo di utenti-tramite Ethernet o Wi-Fi. Per fare questo, VoIP utilizzerà codec.

I codec sono un processo basato su hardware o software che comprime e decomprime grandi quantità di dati VoIP. La qualità della voce può risentirne quando si utilizza la compressione, ma la compressione riduce i requisiti di larghezza di banda. I fornitori di apparecchiature utilizzeranno anche i propri codec proprietari.

Il processo di invio dei dati ad altri utenti include l’incapsulamento dell’audio in pacchetti di dati, la trasmissione dei pacchetti attraverso una rete IP e l’incapsulazione dei pacchetti nell’audio all’altra estremità della connessione.

All’interno di reti aziendali o private, la qualità del servizio (QoS) viene in genere utilizzata per dare priorità al traffico vocale rispetto alle applicazioni non sensibili alla latenza per garantire una qualità vocale accettabile.

Ulteriori componenti di un tipico sistema VoIP includono quanto segue: un PBX IP per gestire i numeri di telefono degli utenti, dispositivi, funzionalità e client; gateway per collegare le reti e fornire failover o sopravvivenza locale in caso di interruzione della rete; e controllori di frontiera di sessione per fornire sicurezza, gestione dei criteri di chiamata e connessioni di rete.

Un sistema VoIP può anche includere database di localizzazione per piattaforme di routing e gestione delle chiamate E911 (enhanced 911). Questo può raccogliere statistiche sulle prestazioni delle chiamate per la gestione della qualità vocale reattiva e proattiva.

Eliminando le reti a commutazione di circuito per la voce, il VoIP riduce i costi dell’infrastruttura di rete e consente ai fornitori di fornire servizi vocali su reti a banda larga e private. Ciò dovrebbe anche consentire alle imprese di gestire un’unica rete voce e dati.

Il VoIP sfrutta anche la resilienza delle reti basate su IP consentendo un failover veloce, a seguito di interruzioni e comunicazioni ridondanti tra endpoint e reti.

Protocolli e standard VoIP

Gli endpoint VoIP utilizzano tipicamente codec standard dell’International Telecommunication Union (ITU) o codec sviluppati in modo specifico. Sono i seguenti:

• 711 è lo standard per la trasmissione di pacchetti non compressi.
• 729 è lo standard per i pacchetti compressi.
• Transmission Control Protocol (TCP) viene utilizzato per suddividere un messaggio in pacchetti più piccoli. Nel frattempo, l’IP si occupa dell’invio e della consegna dei pacchetti.
• Il protocollo ITU T. 38 invierà fax su una rete VoIP o IP in tempo reale. VoIP in genere utilizza questo per supportare le comunicazioni non vocali.
• Il Real-Time Transport Protocol (RTP) viene utilizzato una volta che la voce è incapsulato su IP.
• Il protocollo di trasporto in tempo reale sicuro (SRTP) agisce come una variante crittografata di RTP.
• Il Session Initiation Protocol (SIP) è uno standard rigoroso per la segnalazione-più spesso utilizzato per segnalare per creare, mantenere e terminare le chiamate.
• Il protocollo 248 descrive un protocollo di controllo gateway, che definisce un’architettura centralizzata per la creazione di applicazioni multimediali.
• 323 è un protocollo di segnalazione che viene utilizzato per controllare e gestire le chiamate.
• Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) è un protocollo per la manutenzione della lista dei contatti, la messaggistica istantanea e le informazioni sulla presenza.
• Skinny è un altro protocollo di segnalazione, che è proprietario di Cisco.
• Session Description Protocol (SDP) viene utilizzato per l’avvio e l’annuncio di sessioni per le comunicazioni multimediali, nonché per i trasporti WebSocket.

Vantaggi e svantaggi del VoIP

I vantaggi del VoIP includono:

• Più a basso costo. Il prezzo è inferiore alle bollette telefoniche tipiche.
• Suono di qualità superiore. Con i dati non compressi, l’audio è meno ovattato o sfocato.
• Accesso per i lavoratori remoti. Buono per i dipendenti che lavorano in remoto in quanto hanno una serie di opzioni per chiamare in riunioni o comunicare con altri compagni di squadra.
• Caratteristiche aggiunte. Queste caratteristiche includono la registrazione delle chiamate, code, ID chiamante personalizzato o voicemail per e-mail.
• Tariffe internazionali basse. Quando un telefono fisso effettua una chiamata internazionale, affitta il circuito cablato per la chiamata da trasferire all’estero. VoIP non richiede una linea cablata e utilizza Internet per effettuare chiamate, il che significa che è trattato come il traffico normale ed è meno costoso.

Nonostante questi vantaggi, servizi VoIP possono ancora venire con alcuni svantaggi. Questi svantaggi includono:

• Non tutti questi servizi possono collegarsi direttamente ai servizi di emergenza.
• VoIP ha bisogno di una connessione Internet ad alta velocità.
• I servizi non funzioneranno durante le interruzioni di corrente.
• Ci può essere una mancanza di assistenza directory a seconda del servizio VoIP.

Storia del VoIP

Il termine VoIP storicamente riferito all’utilizzo di protocolli Internet per collegare gli scambi di filiali private (PBX), ma è ora usato in modo intercambiabile con la telefonia IP. Paul Baran e altri ricercatori hanno lavorato sui primi sviluppi dei progetti di reti a pacchetti. Nel 1973, Danny Cohen fu il primo a dimostrare una forma di voce a pacchetto su un primo ARPANET. Un anno dopo, la prima conversazione in tempo reale di successo è stata avuta su ARPANET. Tre anni dopo, nel 1977, UDP è stato aggiunto per trasportare il traffico in tempo reale.

Il 1990

Nel 1991, la prima versione dell’applicazione VoIP era Parlare liberamente. Un anno dopo, InSoft ha lanciato un prodotto per conferenze desktop, Communique. Comunicato in particolare incluso opzioni per le videoconferenze. InSoft è spesso accreditato per la creazione della prima generazione di servizi VoIP commerciali negli Stati Uniti.

Nel 1994, la FCC ha imposto ai fornitori di VoIP di conformarsi alla legge sull’assistenza alle comunicazioni per l’applicazione della legge del 1994. Inoltre, i fornitori di VoIP dovevano ora contribuire al Fondo per il servizio universale.

Nel 1995, Intel, Microsoft e Radvision iniziarono a standardizzare i sistemi VoIP. Un anno dopo l’ITU-T sviluppò standard per la trasmissione e la segnalazione vocale su reti IP, creando lo standard H. 323. Viene introdotto anche lo standard G. 729. SIP è stato standardizzato nel 1999.

Gli anni 2000

Nel 2005, la FCC ha iniziato imponendo provider VoIP per fornire 911 capacità di chiamata di emergenza. Questo ha iniziato aprendo la possibilità per il VoIP di effettuare e ricevere chiamate da reti telefoniche tradizionali. Chiamate di emergenza funzionano in modo diverso con VoIP tuttavia. Ad esempio, un provider con la giusta infrastruttura hardware può trovare la posizione approssimativa del dispositivo chiamante using utilizzando l’indirizzo IP assegnato al router di rete.

Un altro codec, il protocollo G. 729.1, è stato presentato nel 2006. Un anno dopo questo, i produttori di dispositivi VoIP hanno iniziato ad espandersi in Asia. Il codec SILK è stato introdotto nel 2009, notevole per essere utilizzato per le chiamate vocali nell’applicazione, Skype.

Nel 2010, Apple ha introdotto il codec AAC-LD basato su LD-MDCT, che è noto per essere utilizzato in FaceTime.