Föregående    Index    Nästa


Bilaga 20

Telefoni över Internet

1 Principiella skillnaden mellan telefonnätet och Internet

Det allmänna telefonnätet (PSTN) och Internet är båda världsomspännande nät, det ena avsett för teletrafik, det andra för datatrafik.

PSTN (Public Switched Telephony Network), telefonnätet, är ett kretskopplat nät som använder telefonväxlar för uppkopplingen mellan terminal A (uppringande användare) och terminal B (svarande användare). Uppkopplingen garanterar alltid den bandbredd som krävs för tal. Det förekommer ingen konkurrerande trafik på den uppkopplade talkanalen. Således kan samma kapacitet garanteras under hela uppkopplingstiden. Unika telefonnummer används för att identifiera slutanvändare.

Internet är ett paketförmedlande nät som använder IP-protokollet (Internet Protocol) för förmedlingen. Det innebär att de data som skall sändas delas upp i ett antal datapaket. Noder i nätet (routrar) bestämmer vid varje förgreningspunkt vägen för ett paket. IP-protokollet är förbindelsefritt vilket bl.a. innebär att paketen kan dirigeras olika väg genom nätet och således komma fram i "fel" ordning. Med hjälp av TCP-protokollet sker dock kontroll mellan ändsystemen (sändare och mottagare). Routrarna är sammankopplade med fasta förbindelser. Dessa förbindelser kan ha olika kapacitet och varierande belastning, dvs. det är inte möjligt att förutsäga hur stor bandbredd som finns tillgänglig för respektive användare. Detta innebär i sin tur att man inte vet när ett datapaket kommer fram. Unika IP-adresser för datorsystem och logiska portnummer inom datorsystemet används för att identifiera slutanvändare.

Likheterna mellan Internet och PSTN är främst den globala tillgängligheten samt den långt drivna standardiseringen. Telefonnätet har dock mer av en nationell prägel, dels finns nationella olikheter avseende anslutning, ringsignaler etc., dels är olika teletjänster oftast endast tillgängliga på nationell basis, ibland också beroende av vem som är operatör. En tjänst på Internet, som t.ex. e-postkatalog, blir automatiskt tillgänglig globalt.

I följande tabell jämför Internet och telefonnätet (PSTN):

 

Internet

PSTN

Tillgänglighet

Överallt

Överallt

Standardiserat

Överallt

Överallt/nationellt

Transport

Paketförmedlande

Kretskopplat

Tjänster

Globala

Nationella

Talöverföring

Under utveckling

Utmärkt

Dataöverföring

Utmärkt

Långsamt

Debitering

Bandbredd

Avstånd, tid, bandbredd

Kostnad

Fast

Rörlig

Användning

Mångfacetterad

Enkel

Användar-gränssnitt

Grafiskt

Knappar

Sättet att debitera användarna skiljer sig också. I dag debiteras i allmänhet anslutning till Internet med en fast (månads)kostnad oberoende av utnyttjande. Teleoperatörerna tar därutöver betalt för varje samtal, baserat på avstånd och tid.

Den avgörande skillnaden är dock själva transporten i nätet. Telefonnätet är ett kretskopplat nät. Internet är ett paketförmedlande nät och förbindelsefritt på IP-nivån, dvs. det finns inte någon bestämd fysisk eller logisk kanal mellan ändsystemen.

2 Förbättrade förutsättningar för telefoni över Internet

2.1 RSVP

RSVP (Resource ReSerVation Protocol) är ett protokoll som används för att reservera bandbredd för en viss tillämpning. Genom att använda RSVP går det således att garantera en viss servicenivå. Via RSVP kontrolleras om användaren har behörighet till den begärda servicenivån och om resurserna finns tillgängliga. Om så är fallet etableras en förbindelse.

RSVP innebär en mycket viktig utveckling av Internet, inte bara genom att möjliggöra en bättre kvalitet på Internettelefoni, utan också genom att det är en förutsättning för att en operatör skall kunna prissätta en tjänst baserad på en viss garanterad tillgänglighet.

RSVP kan dock inte användas direkt mellan ändsystemen (dvs. förbindelsen end-till-end), eftersom detta skulle betyda att hela nätet skulle behöva göra motsvarigheten till att koppla upp en förbindelse (logisk kanal). Detta strider mot grundprincipen i TCP/IP-arkitekturen, som på IP-nivån är förbindelselös.

RSVP kommer troligen att användas mellan stamnät och distributör samt mellan distributör och slutkund, dvs. inte dynamiskt inom hela nätet.

RSVP version 1 är föreslagen som en standard (RFC 1821) av Internet Engineering Task Force (IETF).

2.2 RTP

RTP (Real-Time Transport Protocol) är ett protokoll på tillämpningsnivån för att erbjuda realtidsöverföring för tillämpningar som telefoni över Internet och videokonferenser. RTP kan använda RSVP för att reservera nödvändiga resurser.

Konferenstillämpningar kan använda RTP för att sända samma bild till flera mottagare samtidigt, s.k. multicast. Exempel på andra användningsområden för multicast är utbildning och föreläsningar.

RTP ingår i rekommendationen H.323 som beskrivs nedan. Både Microsoft Netmeeting och Netscape Conference kan använda RTP.

2.3 Bandbredd och kompression

Bandbredd är ett mått på mängden information som kan skickas elektroniskt genom t.ex. en kabel per tidsenhet. Bandbredd anges ofta i antal bit per sekund (bit/s). I det publika telefonnätet (PSTN) används oftast 64 kbit/s för transport av tal (jämför ISDN:s B-kanal). 30 talkanaler kräver normalt 2 Mbit/s (inklusive signalering).

Många Internetanvändare har tillgång till 28 kbit/s via ett vanligt modem. Företag med fast anslutning har ofta större kapacitet. För att telefoni över Internet skall vara användbart för modemanslutna Internetanvändare måste talet således komprimeras med minst en faktor 4 (16 kbit/s) så att tal och overhead skall kunna överföras inom 28 kbit/s.

En vanlig komprimeringsstandard som används i dag är GSM som komprimerar talet till 9,6 kbit/s för överföring av tal till och från mobiltelefoner. Sedan GSM-standarden introducerades har mycket hänt för att förbättra ljudkvaliteten på komprimerat tal. G.729 är en rekommendation som använder 8 kbit/s och G.723 är en annan rekommendation som använder 5,3/6,3 kbit/s. Båda dessa komprimeringsrekommendationer ingår i specifikationen för H.323 (se nedan).

G.723 är den rekommendation som ser ut att bli dominerande, mycket beroende på att branschens giganter - Intel, Microsoft och Netscape - stöder denna. Både Microsoft och Netscape bygger in stöd för denna komprimering i sina webbläsare. G.723 har en avancerad algoritm vilket gör att den kräver en relativt ny och kraftfull dator (100 MHz Pentium) för att fungera.

Nya algoritmer för komprimering utvecklas ständigt. Eftersom "telefonen" är programvara och ofta inbyggd i webbläsaren anpassas den utan större problem till nya algoritmer vartefter de blir accepterade inom branschen.

2.4 H.323 - video och tal över Internet

Rekommendationen H.323 har etablerats som standard för realtidsöverföring av video och tal mellan olika produkter över Internet. H.323 är framtagen av International Telecommunications Union (ITU) och är i dag accepterad av de flesta aktörer såsom Cisco, IBM, Intel, Microsoft och Netscape. I denna standard ingår alla komponenter för att koppla upp och genomföra en videokonferens eller ett telefonsamtal.

Nya komponenter som t.ex. komprimeringsalgoritmer kan implementeras i H.323 vilket gör att den är framtidssäker. Vidareutveckling av H.323 sker i en intressegrupp med deltagare från de större företagen i branschen.

3 Video över Internet

Det är fullt möjligt att överföra video över Internet redan i dag, men den bandbredd det stora flertalet användare av Internet har tillgång till gör bilden liten och ryckig. Även ljudet blir av dålig kvalitet. Detta beror inte på att IP är en dålig teknik för att överföra video utan på att det krävs en större bandbredd än vad dagens modemteknik erbjuder. För att överföra en videofilm med samma kvalitet som en TV-sändning i realtid krävs 3 Mbit/s (med MPEG-standard) vilket är 100 gånger mer än vad ett vanligt modem klarar av.

I intranät där ofta stor bandbredd finns att tillgå kan video visas med god kvalitet.

Videokonferenser

Videokonferenser kräver oftast inte samma bandbredd som filmer. Det är lättare att komprimera bilder från videokonferenser eftersom bakgrund och andra bildelement inte skiftar så ofta. Mottagaren ställer inte heller samma kvalitetskrav på videokonferenser som på film. Speciellt gäller detta för persondatorbaserade system som snarast kan liknas vid bildtelefoner. Tidigare har dessa krävt ISDN (64 eller 128 kbit/s) för såväl sändare som mottagare. Internet kan ge betydligt högre överföringskapacitet.

För användaren kan det innebära ett mervärde att förutom tal även kunna överföra videobilder - om än inte av högsta kvalitet - samt utbyta dokument under samtalet, s.k. gemensam desktop. Denna typ av tillämpning kommer troligen att öka i omfattning då videokamera kommer att bli allt vanligare som standardtillbehör till persondatorn. För att genomföra en videokonferens över Internet krävs inte mer bandbredd än vad ett vanligt modem (28,8 kbit/s) kan hantera om kvalitetskravet är lågt, men bilden blir då liten och "ryckig". För lika bra kvalitet som ISDN-baserade system krävs också motsvarande bandbredd över Internet, dvs. 64 - 128 kbit/s.

I Microsoft Internet Explorer version 3.0 erbjuds Microsoft Netmeeting som en integrerad del i webbläsaren utan kostnad. Netmeeting innehåller Internettelefoni, delad desktop (flera parter kan använda samma programvara samtidigt och göra ändringar som samtliga deltagare ser samtidigt) flera samt filöverföring. Version 2.0 av Netmeeting hanterar även videoöverföring. Netscape levererar motsvarande funktioner i sin version 4.0 av Netscape Communicator.

4 Fax över Internet

Världsmarknaden för nyförsäljning av faxmaskiner var 1995 12 miljoner enheter och prognoser visar på en ökning till cirka 20 miljoner enheter under 1999. Dessa faxar genererar en avsevärd samtalsvolym i telefonnätet. Överföringen av faxtrafik är inte realtidsberoende på samma sätt som tal. Om ett fax levereras en eller två minuter efter sändning spelar mindre roll. Huvudsaken är att faxet kommer fram och att en bekräftelse på detta kan fås av avsändaren. Internet kan med fördel användas för internationella faxöverföringar där stora besparingar kan ske. För att flytta faxtrafik från telefonnätet till Internet kan en s.k. Internet-fax-gateway användas som konverterar faxet till en datafil som transporteras via Internet till den fax-gateway som finns närmast mottagaren.

I de fall man kombinerar en säkerhetsarkitektur baserad på asymmetrisk krypto och certifikat lagrat i DNS-databaser med faxfunktionen direktansluten till Internet kan man åstadkomma signerad, autentiserad och krypterad faxöverföring.

5 Nya teleoperatörer?

Marknaden för telefoni över IP enligt BusinessWire, 14 april 1997

Kommer ökade möjligheter till telefoni över Internet att ge oss nya Internetbaserade teleoperatörer? Ja, helt klart kommer Internettelefoni att ge möjligheter för nya aktörer att etablera sig. Det finns stora förväntningar på marknadens tillväxt vilket bl.a. diagrammet ovan från BussinessWire visar. En förutsättning för en operatör är att ha avtal med ett antal nätoperatörer för att kunna garantera bandbredd (Quality of Service). En annan förutsättning är att ha tillgång till ett system för debitering som användarna accepterar.

Redan i dag arbetar ett antal företag med att etablera egna globala nät där bandbredd kan garanteras. Förutom stora teleoperatörer som MCI och AT&T arbetar också flera nu mindre kända företag med detta.

6 Utvecklingstrender

Utvecklingen av multimedietillämpningar med Internet som transport medel sker snabbt. Microsoft, Netscape, Intel och över 100 andra företag har accepterat H.323 som standard. Detta borgar för en stor spridning av programvara som kan användas för Internettelefoni. Modem med överföringshastigheten 56 kbit/s blir allt vanligare. I dag säljs dessa modem över disk. Användningen av sådana modem ger god talkvalitet.

År 2005 transporteras 34% av samtalsvolymen på paketförmedlande nät (enligt prognos av Probe Research, 1996).

Bl.a. nedanstående fyra faktorer kommer att driva på utvecklingen av Internettelefoni:

Telefonnätet och Internet

Med dagens prissättning på telefonitjänster kommer Internet att inrikta sig mot internationell trafik och multimedietjänster, medan telefonnätet kommer att erbjuda enbart lokala taltjänster. Den tekniska utvecklingen med större bandbredd till lägre kostnad samt ökad konkurrens gör att priset för själva samtalet sjunker och intäkterna för telefonioperatören blir mer relaterade till tjänster än själva samtalen.

Internet och telefonnätet utvecklas mot "ett kommunikationsnät" där all typ av kommunikation kommer att ske. Intelligenta nättjänster (kösystem, röstbrevlådor, plustjänster m.m.) i telefonnätet får kopplingar mot Internet. Internet och telefonnätet kommer att integreras. Detta kommer att ske långsamt och stegvis utan stora förändringar för användaren, nya tjänster erbjuds kontinuerligt som suddar ut gränserna mellan Internet och telefonnätet.


 Föregående    Index    Nästa