Úvod

Ještě nepříliš dávno jsme mohli telefonovat výhradně po jednoúčelových telefonních sítích, bez toho že by existovalo více alternativ. Dnes již takovéto alternativy existují.

Po technologické stránce jde zejména o možnost přenosu hlasu nebo videohovoru po datových sítích.

 

Snaha využít datové sítě i pro telefonování, obecně pro přenos hlasu, videa i dalších multimediálních formátů, je zákonitým důsledkem historického vývoje i současného stavu ve světě telekomunikací a ve světě počítačových sítí.

 

Nejvýznamnější motivací pro telefonování po datových sítích oproti telefonování klasickému je možnost dosažení nižších koncových cen pro volající zákazníky, často i výrazně nižších.

Datové sítě jsou podstatně efektivnější než sítě hlasové. Sítě, s ohledem jaký objem služeb jsou schopné nabídnout svým uživatelům, mají nižší pořizovací a provozní náklady oproti klasickým hlasovým sítím.

 

Růst telefonování po datových sítích je výrazný. Například podle studie analytické společnosti TeleGeography představoval přenos hlasu po IP sítích (dnes nejpoužívanějším druhu datových sítí) za rok 2001 10 miliard minut, neboli 6% z celkového objemu mezinárodního hlasového provozu oproti 3,8 % v roce 2000. Tempo, s jakým přenosy hlasu po datových sítích rostou a získávají na objemu na úkor tradičních hlasových sítí, by mělo dále eskalovat. Odhady toho, kdy na sebe datové sítě strhnou prakticky veškerý hlasový přenos, hovoří o roku 2010.

 

Datové sítě

Faktorů, které ovlivňují efektivitu, je více. Rozhodně nejvýznamnější roli ale hrají odlišné výchozí principy, ze kterých oba druhy sítí vychází a na kterých je založena jejich koncepce. Jde o rozdíl mezi tzv. přepojováním okruhů (na straně hlasových sítí) a přepojováním paketů (na straně datových sítí).

 

Datové sítě pracují na principu, označovaném jako tzv. přepojování paketů. Zde nedochází k žádnému „rozkouskování“ celkové přenosové kapacity formou vyhrazení jejích částí konkrétním komunikujícím stranám. Místo toho jsou „rozkouskována“ data, neboli jsou rozčleněna do vhodně velkých bloků, označovaných obecně jako „pakety“. Datová síť se pak s celou svou přenosovou kapacitou věnuje přenosu těchto paketů, jednoho za druhým — odsud také „přepojování paketů“.

Výhodou takovéhoto přepojování paketů je, že příliš nezáleží na tom, komu jednotlivé pakety patří. Dokonce je tomu tak, že datová síť se vůbec neptá komu paket patří a všem „odměřuje“ stejně – všem poskytuje stejné podmínky pro jejich přenos. Nejlépe je to možné ilustrovat na představě, že všechny paketu se rovným dílem dělí o celkovou přenosovou kapacitu. Pokud je součet jejich individuálních požadavků menší než tato celková kapacita, je každému vyhověno v plné míře. V opačném případě jsou všechny požadavku kráceny stejnou měrou.

 

Jak se přenáší hlas?

Hlasové sítě původně fungovaly analogově a lidský hlas tudíž přenášely v analogové podobě – v zásadě jako spojitý (analogový) signál.

Dnes ale již i hlasové sítě fungují digitálně a lidský hlas přenáší v jeho digitální podobě, neboli v podobě dat, jako posloupnost nul a jedniček.

Digitální hlasová síť je sítí fungující na principu přepojování okruhů. Když dvěma komunikujícím stranám vyhradí určitou přenosovou kapacitu, děje se tak v podobě sestavení digitální přenosové cesty, která má určitou konstantní a garantovanou přenosovou rychlost. Tuto přenosovou cestu je nejlépe si představit jako „rouru“, která vede od jedné komunikující strany ke straně druhé. Z kterékoli z jejích stran do ní lze postupně vkládat jednotlivé bity či byty, a z druhé strany je zase ve stejném pořadí odebírat. Může se tedy jednat o souvislý proud dat, členěný pouze na jednotlivé bity či byty (ale stejně tak může být členěn i na větší bloky resp. pakety).

 

Na 1 hovor je zde vyhrazena „roura“ (obousměrný přenosový kanál) o přenosové rychlosti 64 kilobitů za sekundu. Naznačme si, jak se k této konkrétní rychlosti došlo.

Vše souvisí s tím, jak se v telefonní síti převádí lidský hlas do digitální podoby (tzv. digitalizuje). Jako výchozí je použit analogový signál v rozsahu od 300 do 3400 Hz, který byl používán již v původní analogové síti. Okamžitý stav tohoto signálu je snímán (vzorkován) 8000x za sekundu, neboli každých 125 mikrosekund. Výsledkem je konkrétní naměřená hodnota, která se vyjádří jako 8-bitové číslo (jinými slovy: rozeznává se 256 možných úrovní vzorkovaného signálu a každá z nich je reprezentována jednou osmibitovou hodnotou). Za každou sekundu tak vznikne 8000 vzorků a každý z nich je vyjádřen pomocí 8 bitů – to celkem dává 8000 x 8 neboli 64 000 bitů a právě k tomu potřebujeme přenosovou rychlost 64 kbps (přesněji 64 000 bps), chceme-li všechny takto vzniklé bity průběžně přenášet.

 

Právě popsaný postup digitalizace hlasu je označován jako technika PCM (Pulse Coded Modulation, pulzně kódová modulace). Jde o dosti starou techniku, která je z dnešního pohledu velmi neefektivní – ale dodnes jsou podle ní dimenzovány všechny přenosové kapacity v oblasti telekomunikací, určené pro přenos hlasu. Například mezi digitálními telefonními ústřednami vedou přenosové trakty o kapacitě v násobcích 64 kbps. Sítě ISDN nabízí dva kanály B o 64 kbps každý atd.

 

Zajímavou a důležitou vlastností techniky PCM je to, že generuje konstantní objem dat, bez ohledu na to, jak probíhá příslušný hovor. Tedy i v případě, kdy volající mlčí, technika PCM generuje svých stálých 64 kilobitů za sekundu. Je to způsobeno tím, že PCM se nijak nesnaží komprimovat data která generuje – což ale koresponduje s principem fungování sítí na bázi přepojování okruhů, u kterých není nutné šetřit již vyhrazenou přenosovou kapacitou (protože by ji ani nešlo využít jiným způsobem).

Dnes však již existují podstatně efektivnější techniky než je PCM. Tyto techniky postupují stejně jako PCM v tom, jak často snímají stav analogového signálu reprezentujícího lidský hlas. Liší se až v tom, jakým způsobem vyjadřují hodnotu (velikost) získaného vzorku. Používají k tomu podstatně sofistikovanější postupy a techniky, včetně účinné komprese. Díky tomu pak generují podstatně menší objemy dat za jednotku času, a pro jejich přenos je pak možné vystačit s adekvátně menšími přenosovými rychlostmi. Například v mobilních sítích GSM se používá taková technika digitalizace a komprese, která dokáže vystačit s přenosovou rychlostí cca 13kbps.Některé techniky, spojené s propracovanými metodami komprese, se dostávají i hluboko pod hranici 10 kbps.

 

Požadavky na paketový přenos hlasu

Chceme-li přenášet digitalizovaný lidský hlas skrze datovou síť, neboli skrze síť fungující na principu přepojování paketů, musíme pamatovat na důsledky, které to přináší.

Jak již bylo uvedeno, v hlasové síti, fungující na principu přepojování okruhů, vzniká mezi oběma stranami „roura“, do které lze z jedné strany vkládat data generovaná příslušným kodekem, a z druhé strany je zase vyjímat a vkládat do druhého kodeku k dekomprimaci. Vzhledem k charakteru oné „roury“ by přitom neměly vznikat žádné problémy, které by znesnadňovaly zpětnou rekonstrukci původního lidského hlasu – zejména problémy se zpožděním dat či s nepravidelnostmi v jejich doručování. Data, která prochází skrz onu „rouru“ (spoj fungující na principu přepojování okruhům, s vyhrazenou přenosovou kapacitou) se po cestě nikde neskladují, ani neprochází žádným „úzkým místem“, kde by mohlo dojít k jejich zdržení. Pokud tedy nedojde k nějaké poruše, závadě či rušení, měla by hlasová data přicházet namísto svého určení s velmi malým zpožděné (daným konečnou rychlostí šíření signálu v příslušných přenosových cestách) a s vysokou pravidelností.

Podstatně odlišná však bude situace v případě, že hlasová data budou procházet skrze datovou síť, neboli skrze síť fungující na principu přepojování paketů. Zde budou příslušná data rozdělena do jednotlivých paketů a přenášena vždy jako celek (jako celý paket). Vzhledem k samotnému principu paketového přenosu nebude předem vždy zaručeno, za jak dlouho se ten který paket dostane ke svému cíli. V každém přepojovacím uzlu (směrovači) totiž může čekat předem neodhadnutelnou dobu, než bude moci pokračovat dál (tato doba bude záviset na momentální zátěži daného uzlu, která zase záleží na okamžitém souběhu všech požadavků na přenosy paketů). V důsledku toho v datových sítích obecně není možné zaručit:

• s jakým zpožděním budou jednotlivé části hlasových dat doručovány na místo svého určení
• s jakou pravidelností budou jednotlivé části dat doručovány.

Stejně tak je v datových sítích možné, že dojde k úplné ztrátě některých paketů. Většina datových sítích totiž funguje na nejnižších úrovních tzv. nespolehlivým způsobem. To znamená, že když dojde k poškození či úplné ztrátě přenášených dat, nemají za povinnost starat se o nápravu a jednoduše pokračují v přenosu dalších dat (a poškozená data jednoduše zahodí).

 

Vliv těchto skutečností na přenos hlasu skrze datové sítě a  na možnost zpětné rekonstrukce lidského hlasu:

Zpoždění (latence)

Na rozdíl od jednosměrné distribuce multimediálních signálů, kde na zpoždění téměř nezáleží, jsou obousměrné telefonické hovory na zpoždění velmi citlivé. Většina účastníků totiž zpoždění zaznamená, pokud na cestě tam i zpět přesáhne 250 milisekund, a velmi často to vede k tomu, že si obě strany začnou (nechtěně) skákat navzájem do řeči. Při celkovém zpoždění delším jak 500 milisekund (neboli půl minuty) přestává být takový hovor použitelný. Doporučení ITU-T G.114 proto požaduje pro kvalitní hovory (high-quality voice) zpoždění nejvýše 150 milisekund v jednom směru.

Kde ale vzniká takovéto zpoždění? Nemusí se jednat pouze o zpoždění, které vzniká v samotné datové síti. Zpožďující vliv má i zpracování dat v kodeku na obou stranách, a toto zpoždění je mj. závislé i na charakteru použitého kodeku, resp. použitého mechanismu komprese. Další zpoždění pak může vznikat v bufferech, které mají za úkol vyrovnávat nepravidelnosti v doručování dat.

 

Nepravidelnost (jitter)

Dalším velmi nepříjemným průvodním jevem paketových přenosů jsou nepravidelnosti v doručování jednotlivých částí dat. Tyto nepravidelnosti vznikají kvůli různě velkému zpoždění při přenosu jednotlivých paketů v síti. Kodeky na obou stranách ovšem počítají s naprostou pravidelností – na straně odesilatele jsou data generována pravidelně, a to samé očekává i kodek na straně příjemce, aby mohl dekomprimovat data a úspěšně rekonstruovat původní lidský hlas. Pokud určitou část požadovaných dat nedostane včas, dochází k situaci, kterou by bylo možné přirovnat k nerovnoměrnému posunu filmového pásu: jako kdyby se v promítacím zařízení kina pohyboval filmový pás tu pomaleji, tu zase rychleji, případně se chvílemi i zastavil. Při překročení určitého hranice by to lidské smysly již vnímaly, a při překročení ještě vyšší hranice by se na takový film již nešlo vůbec dívat.

V případě nerovnoměrného doručování jednotlivých částí hlasových dat se může přijímající kodek pokusit o určité nápravné akce, aby překryl efekt nerovnoměrností. Místo chybějícího nového vzorku může například přehrát znovu naposledy přijatý vzorek, nebo určitým způsobe sám extrapolovat další průběh signálu. I ta nejsofistikovanější metoda ale dokáže „překrýt“ (bez vlivu na celkový sluchový vjem) jen poměrně malé nerovnoměrnosti.

 

Ztráta paketů (packet loss)

Obdobný vliv jako nepravidelnost (jiter) má i eventuelní ztráta paketů. Také ona totiž vede k tomu, že přijímající kodek nedostane potřebná data a bez nich nedokáže přesně rekonstruovat původní data, resp. hlasový signál. Také zde si musí nějak pomoci sám, například vhodnou extrapolací mezi oběma sousedy vzorku ze zcela ztraceného paketu. Intuitivně by ale mělo být zřejmé, že takováto extrapolace je bez výraznější újmy na kvalitě hlasu možná jen do určité četnosti ztrát. Jako obvyklá hranice se uvádí ztráty do výše 5 procent. Záleží však i na tom, zda jde o ztráty jednotlivých paketů či o ztráty celých souvislých skupin (shluků) paketů.

 

VoIP, Voice over IP

Zdaleka nejvíce se v současné době hovoří o možnostech přenosu hlasu po datových sítích na bázi protokolu IP z rodiny TCP/IP. Není to rozhodně proto, že by tyto sítě byly pro daný účel nejvhodnější. Důvod je úplně jiný a je třeba jej hledat v univerzálnosti a široké dostupnosti tohoto typu datových sítí. Je to dáno zejména tím, že jde právě o tu technologii, na které je řešen přenos dat i v prostředí Internetu (ostatně, zkratka IP je od Internet Protocol, jde o hlavní přenosový protokol používaný v Internetu na úrovni síťové vrstvy). Navíc je pro realizaci IP přenosů k dispozici opravdu široká paleta produktů od nejrůznějších výrobců, které si navzájem dobře rozumí.

Jak dobře ale vychází protokol IP vstříc potřebám přenosu hlasu? Jak těžké či naopak lehké je realizovat služby VOIP, neboli „Voice over IP“? Odpověď je taková, že protokol IP vychází těmto potřebám vstříc jen velmi málo. Pokud bychom si protokol IP srovnávali například s ATM či Frame Relay, pak je fungování protokolu IP možné srovnat s jejich režimem UBR (Unspecified Bit Rate) u ATM, resp. Available/Unspecified Frame Rate (tam, kde Frame Relay nabízí výše zmiňované tři třídy služeb). Protokol IP totiž funguje způsobem, který bývá označován jako „best effort“, neboli jako princip „maximální snahy, ale nezaručeného výsledku“. Prakticky to znamená, že protokol IP nezaručuje přenášeným datům vůbec nic. Nezaručuje dokonce ani to, že vůbec budou doručena. Protokol IP totiž funguje tzv. nespolehlivě a pokud zjistí nějaké porušení přenášených dat, má právo je zahodit a nepodnikat žádná opatření pro jejich nápravu. Samotný princip „maximální snahy, ale nezaručeného výsledku“ pak znamená také to, že když požadavky jednotlivých přenosů překročí možnosti IP sítě, jsou všechny požadavky rovnoměrně kráceny – všem je měřeno stejně.

Pro potřeby přenosu hlasu je samotná nespolehlivost přenosu spíše předností, protože kdyby protokol IP fungoval spolehlivě, musel by si v případě přijetí poškozeného paketu vyžádat jeho opakované zaslání, a to by mělo fatální důsledky jak pro celkové přenosové zpoždění, tak hlavně pro pravidelnost doručování jednotlivých částí hlasových dat (ostatně, technologie ATM i Frame Relay také fungují jako nespolehlivé). Naopak příležitostné výpadky paketů (do četnosti 5 procent, viz výše, dokáží kodeky překlenout).

Největším problémem přenosu hlasu po IP sítích je však naprostá absence jakýchkoli garancí ohledně kvality služeb, zejména celkového zpoždění a pravidelnosti doručování. Jak ale lze tyto vlastnosti IP protokolu kompenzovat či ještě lépe eliminovat? Odpověď je taková, jakou jsme si již naznačili výše – jednou možností je navyšování celkové dostupné přenosové kapacity, a druhou možností je zavádění mechanismů podporující různou kvalitu služeb (QoS) pro různé druhy přenosů). Důležité je, že v prostředí IP sítí jsou fakticky využívány obě

 

Standard H.323

Standardy pro telefonní služby na bázi VOIP existují dva. Starší se jmenuje H.323, a pochází „ze světa spojů“ (od Mezinárodní telekomunikační unie, ITU.T). Jde o rozsáhlý a poměrně složitý standard, který kromě telefonie řeší například i videopřenosy, a zabývá se všemi aspekty, které s tím jsou spojeny. Samozřejmě pamatuje také na možnost propojení s klasickou veřejnou sítí, skrze příslušné brány. Dnes je sice již na ústupu, ale přesto si alespoň naznačme jeho celkovou architekturu. Ta totiž předznamenala i ostatní řešení a standardy.

Z pohledu uživatele jsou nejvýznamnější koncová zařízení, označovaná jako terminály. To mohou být buď specializovaná zařízení, uzpůsobená pro připojení k datové síti (tzv. IP telefony), nebo klasické (analogové) telefony, které s připojují k datové síti (IP síti) přes tzv. terminálové adaptéry). Nebo to mohou být běžné počítače, na kterých běží vhodné programy (tzv. SW telefony). Všechna tato koncová zařízení jsou sice značně inteligentní, ale přesto řadu funkcí nezvládnou samy.

Například v IP sítích jim mohou být přidělovány různé dynamické IP adresy, pod kterými jsou tyto terminály následně přístupné. Takže kdyby jim uživatel nějakého jiného terminálu chtěl volat, nevědělo by se, kam (na kterou IP adresu) směrovat slušné volání.

Proto pro určitou skupinu terminálů (tzv. zónu) vždy existuje jedno zařízení, v roli tzv. gatekeeperu (jakéhosi správce). Jeho funkce lze přirovnat i k funkcím telefonní ústředny – která „ví“ o umístění jednotlivých terminálů, a zprostředkovávání sestavování hovorů vedoucích jak od těchto terminálů, tak směřující k nim.

Přesto je zde ale jeden zásadní rozdíl oproti klasické telefonní ústředně: přes ni totiž prochází i vlastní telefonní hovory. Zde, v prostředí IP telefonie, zajišťuje gatekeeper pouze „počáteční fáze“ hovoru (vyhledání volaného, tzv. signalizaci a řízení hovoru), ale vlastní hovor již probíhá přímo, bez jeho účasti. Jinými slovy: průběžný přenos dat, představujících přenášený hlas v rámci hovoru, již neprochází přes gatekeeper, ale přímo mezi koncovými terminály (stylem „peer-to-peer“). Vše naznačuje obrázek.

Standard H.323 samozřejmě pamatuje i na to, že se telefonní hovory mohou směřovat i mimo danou zónu. V takovém případě jednotlivé gatekeepery vzájemně spolupracují na sestavování hovorů. Pokud ale má hovor vést do úplně jiné telefonní sítě (například do klasické veřejné telefonní sítě, POTS, resp. PSTN), pak musí být k dispozici i vhodná hlasová brána (gateway), která zajišťuje potřebný přechod z/do jiného systému – a to jak pro potřeby vlastního hovoru („hlasová data“), tak i pro potřeby jeho sestavení a řízení (řídící data).

Do celkového obrázku o architektuře, kterou předpokládá standard H.323, nám schází ještě zmínka o zařízení MCU (Multipoint Control Unit). To má na starosti služby typu multicastu a broadcastu (kdy „na příjmu“ je více zařízení současně).

Z tuzemských služeb na bázi VOIP vycházela ze standardu H.323 například služba Fayn. Časem se ale i ona přizpůsobila novějšímu standardu SIP.

 

SIP, Session Initiation Protocol

Místo standardu H.323, který pochází ze světa spojů a telekomunikací, se dnes jednoznačně prosazuje standard SIP, pocházející ze světa Internetu. Jde vlastně o aplikační protokol (Session Initiation Protocol, zkratkou SIP), který je součástí rodiny protokol TCP/IP – a také může sloužit i potřebám jiných služeb, než jen telefonování. Například potřebám služeb charakteru tzv. instant messagingu.

Oproti H.323, které bylo „hodně velké“, je SIP podstatně odlehčený a menší. Je to vlastně jen signalizační protokol, jehož úkolem (už podle jeho názvu) je „iniciovat relace“. Řečeno s určitým zjednodušením dělá to, co je potřeba, aby se dvě strany vzájemně našly. No a když už se najdou, tak se na všem potřebném mohou již dále dohadovat samy, a protokol SIP k tomu již nepotřebují. To je významnou odlišností od H.323, který se snažil toho dělat co možná nejvíce – například včetně zprostředkovávání výběru vhodných kodeků na obou stranách. Důsledkem bylo to, že bez gatekeeperu (správce) se dva terminály mezi sebou nedomluvily.

V případě SIP-u se dva terminály dokáží domluvit přímo, pokud znají svou přesnou polohu. Tedy pokud volající zná aktuální síťovou adresu volaného. V takovém případě si vše potřebné vyřizují mezi sebou.

Teprve v případě, kdy volající nezná přesnou polohu volaného, obrací se o pomoc na další prvky sítě – na specializované servery, které dohromady tvoří analogii správce (gatekeeperu) v H.323.

Funkce těchto serverů předpokládá, že každý terminál, který chce být přístupný pro příchozí volání, oznámí svou existenci (a „polohu“) k tomu určenému serveru (tzv. registračnímu serveru, register server). Tomu pošle zprávu s příznačným názvem Register. Příslušný registrační server pak uloží údaje o aktuálním umístění nového terminálu do databáze, ke které má kromě něj přístup (na čtení) jiný server – tzv. location server. Ten pak odpovídá na dotazy o tom, kde se určitý terminál nachází.

Když pak uživatel jednoho terminálu volá jinému uživateli (na jeho terminál), a zná jeho přesné umístění, pošle mu jinou zprávu, Invite (doslova: pozvání). Pokud jeho přesnou polohu nezná, mohl by se nejprve obrátit přímo na location server s příslušným dotazem na polohu volaného. Architektura SIP-u však nabízí takovému terminálu jiné řešení: nabízí mu dva specializované servery (proxy server a redirect server), kterým může svou pozvánku předat. Způsob, jakým s ní tyto servery naloží, se ale liší:

• proxy server v SIP-u sám zajistí správné předání pozvánky (zprávy INVITE). Nejspíše se tedy sám dotáže příslušného location serveru na umístění volaného terminálu, a pak pozvánku předá v příslušném směru.
• redirect server nejprve přijme pozvánku (zprávu Invite), a také si zjistí vše potřebné o umístění volaného terminálu (od location serveru). Pak se ale zachová odlišně od proxy serveru – pozvánku (zprávu Invite) vrátí jejímu odesilateli, spolu s informacemi o tom, kam je třeba ji poslat, aby se dostala ke svému cíli.

Pro běžné praktické použití je nejdůležitější hlavně proxy server SIP-u. Každý terminál by totiž měl „znát“ polohu (adresu) alespoň jednoho SIP proxy serveru. Přes něj pak realizuje všechna svá volání (zasílá zprávy Invite), a skrze tento proxy server se může do sítě i registrovat posílat zprávu Register, určenou registračnímu serveru).

Zařízení, která si koncový zákazník koupí od poskytovatele svých VOIP služeb (na bázi SIP-u) už bývají předem nakonfigurována tak, aby „znala“ proxy server poskytovatele služby a věděla, jak přesně naformulovat zprávu Register, kterou se přihlašuje do sítě a oznamuje svou aktuální polohu (včetně jména a hesla účtu svého uživatele). Pokud terminál takto předem nakonfigurován není, poskytovatel služby často nabízí svému zákazníkovi dopředu připravený a „individualizovaný“ konfigurační soubor, který stačí jen stáhnout a do zařízení nahrát.

V případě, že ani tato možnost není k dispozici, je nutné „ruční“ nastavení potřebné konfigurace. Zde ale musí uživatel znát potřebné údaje, minimálně na úrovni svého uživatelského jména, hesla a adresy nejbližšího SIP proxy serveru. Dozví se je například z mailu, který mu poskytovatel pošle v rámci zřízení služby.

 

Z historie internetové telefonie

1995: Vocaltec Internet Phone

Za počátek internetové telefonie (aneb: nasazení technologií VOIP v prostředí veřejného Internetu) je všeobecně považován rok 1995. Právě tehdy totiž přišla izraelská firma Vocaltec se svým revolučním produktem, s příznačným jménem „Internet Phone“. Bylo to první čistě softwarové řešení, umožňují volat stylem „z počítače na počítač“. Ke klasické telefonii to tehdy mělo daleko jak kvalitou, tak i provedením (uživatelé potřebovali PC se sluchátky a mikrofonem). Nicméně samotné volání bylo zdarma. Přesněji: nestálo nic navíc k tomu, co uživatelé platili za své připojení k Internetu.

 

2003: Přichází Skype

V roce 2003 spatřila světlo světa „další nová služba“ pro volání z počítače na počítač, kombinovaná i s instant messagingem. Jmenovala se Skype, a byla postavena na proprietární řešení (nikoli na standardech). Ještě nějaký ten měsíc trvalo, než vešla v náležitou známost, prosadila se a získala si oblibu mezi uživateli Internetu. Ale to se jí podařilo opravdu velmi dobře – natolik, že na podzim roku 2005 byla eBay ochotna dát za její převzetí opravdu úctyhodných 2,6 miliardy dolarů.

Jenže než se služba Skype vypracovala, musela si nejprve získat miliony uživatelů. A to nešlo pouze skrze telefonování „z počítače na počítač“. V roce 2004 proto přichází Skype se službou SkypeOut, umožňující volat z počítače i „ven“, do veřejné telefonní sítě, na klasický telefon. Už to ale není zadarmo, ale jde o placenou službu. Platí se na principu předplatného, kdy uživatel nejprve nabije svůj účet určitým kreditem, a pak jej může čerpat.

 

Chcete-li využívat některou ze služeb internetové telefonie, potřebujete k tomu vhodný telefon. Tedy to, čemu se v rámci standardů (SIP, H.323 i jiných) obecně říká terminál, případně koncové zařízení. Na výběr přitom máte několik principiálních možností, odstupňovaných i podle jednorázové pořizovací ceny. Ta je ale většinou přímo úměrná komfortu, který jako uživatel získáte. Takže čím více si zaplatíte, tím vyšší komfort pro volání budete mít. A také naopak.

 

A jaké že ty základní možnosti jsou?

• čistě softwarový telefon
• USB telefon
• IP telefon
• (samostatný) VOIP adaptér (brána)
• VOIP adaptér, integrovaný v jiném zařízení
• mobilní VOIP klient
• Wi-Fi telefon

 

Čistě softwarový telefon

Z hlediska pořizovacích nákladů je na tom nejlépe takový telefon, který má čistě softwarovou podobu. Tedy program, který poběží na vašem počítači – a ke vstupu a výstupu zvuku bude využívat takové možnosti, jaké mu váš počítač dá k dispozici. Jako nouzové řešení zde někdy stačí i reproduktory a mikrofon, zabudované například v notebooku. Ale pak hrozí nebezpečí zpětné vazby, kdy se výstup z reproduktorů zpětně dostává do mikrofonu a hrozí rozkmitání celé této soustavy.

Šikovnějším řešením jsou náhlavní sluchátka s mikrofonem, které dnes pořídíte za pár korun, nebo přímo speciální „headset“ (náhlavní sada), ať již drátový či bezdrátový, který také již je celkem běžně k dostání. Kromě „drátových“ existují i bezdrátové, například využívající technologie Bluetooth.

Hlavní předností čistě softwarového telefonu je to, že může být zcela zdarma a volně šiřitelný. Samozřejmě to ale není podmínkou a existují i placené verze, vybavené bohatšími vlastnostmi a schopnostmi, případně zaintegrované do jiného produktu. Volně šiřitelné softwarové telefony také s oblibou využívají poskytovatelé VOIP služeb k tomu, aby svým potenciálním zákazníkům nabízeli své služby zdarma, na vyzkoušení.

Rozlišit bychom ale také měli čistě softwarové telefony proprietární, určené jen pro konkrétní (proprietární) službu, a softwarové telefony univerzální, použitelné pro kteroukoli službu vycházející z určitého standardu.

Příkladem proprietárního softwarového telefonu může být klient služby Skype, kterého si můžete stáhnout zcela zdarma ze stránek této služby (na adrese http://www.skype.com). Existují ale i české stránky, které také nabízí stažení klienty služby Skype, na adrese http://www.skype.cz.

Příkladem „univerzálních“ softwarových telefonů mohou být produkty X-Pro (placený) a X-Lite (zdarma) společnost X-Ten (na adrese http://www.xten.com). Přehledů různých softwarových telefonů na Internetu samozřejmě existuje řada, jeden lze najít i na diskusním serveru www.telefonujeme.com (v sekci VOIP Software).

 

USB telefony

Zdůrazněme si znovu, že čistě softwarové telefony jsou programy, které k výstupu a vstupu zvuku využívají takové možnosti, jaké jim právě nabízí počítač, na kterém běží. A tyto možnosti nemusí zdaleka končit u sluchátek s mikrofonem, či nějaké náhlavní sadě (headsetu).

Počítač může být vybaven i takovým externím zařízením, které poměrně věrně připomíná běžný telefon, hlavně co do existence klasického mikrotelefonu (s mikrofonem a sluchátkem). Dokonce může být vybaven i číselníkem, skrze který uživatel může vyťukat číslo toho, koho si přeje volat. Nebo může jít dokonce i o bezdrátový (přesněji: bezšňůrový) telefon, s kterým můžete volně chodit po místnosti a přitom telefonovat.

Takováto zařízení jsou nejčastěji k počítači připojována skrze rozhraní USB, a nikoli přes výstup na sluchátka vstup pro mikrofon. Proto se jim také říká „USB telefony“.

Důvodem pro jejich připojování přes rozhraní USB je možnost pokročilejší komunikace mezi zařízením (telefonem) a programem (SW telefonem), který běží na počítači. Stále ale platí jedna důležitá věc: jsou to „nesamostatná“ zařízení, která nedokáží pracovat samostatně, bez počítače a příslušného programu, který na nich běží. Nemají totiž dostatečnou vlastní inteligenci na to, aby komunikovaly po síti takovým způsobem, jaký je zapotřebí. To pak také mj. znamená, že při vypnutém počítači nejsou tyto USB telefony funkční, a to ani pro odchozí, ani pro příchozí hovory.

Někdy přitom jsou tyto USB telefony na SW telefonu víceméně nezávislé, a dokáží tak fungovat i s různými službami a jejich klienty (softwarovými telefony). Jindy ale jsou na příslušný klientský program (SW telefon) pevně vázány, a s jinými nedokáží fungovat.

Takže v praxi se lze setkat například s USB telefony pro Skype, kterých už je i na našem tuzemském trhu poměrně široká nabídka.

 

IP telefony

Vedle USB telefonů, které jsou „nesamostatné“ a vyžadují běžící počítač (a na něm spuštěného klienta, resp. softwarový telefon), samozřejmě existují i taková zařízení, která nejsou na počítač vůbec vázána. Lze si je představit jako zařízení, která jakoby v sobě sama obsahovala jednoúčelový počítač se softwarovým telefonem (klientem).

Jejich obecné označení přitom není dosud příliš ustáleno, ale nejčastěji se jim říká IP telefony. To proto, že jsou vybaveny přímo „datovou přípojkou“ (nejčastěji ethernetovým rozhraním), a skrze něj se připojují přímo do IP sítě. Z jejího pohledu se také chovají jako samostatný počítač, který potřebuje vhodnou IP adresu (buďto pevně nastavenou, nebo dynamicky přidělovanou, např. přes DHCP server). Mohou být funkční a dostupné pro volání (příchozí i odchozí) trvale, samozřejmě za podmínky trvalého přístupu do Internetu z dané IP sítě.

Již dnes přitom takovéto IP telefony existují v poměrně široké škále, jak co do své pořizovací ceny, tak i co do provedení (bezšňůrové i šňůrové), a také co do vybavená různými schopnostmi. Nejlacinější přístroje lze pořídit už i za ceny od cca 2000 Kč.

Důležité ale je, že tyto IP telefony jsou snad vždy vybaveny jen podporou VOIP technologií na bázi známých standardů (hlavně SIP, ale často třeba také AIX, AIX2 a dalších). Takže je lze použít jen pro takové služby, které fungují na těchto standardech. Naopak s proprietárním službami (jako je například Skype) je použít nelze.

IP telefony často nabízí svým zákazníkům i samotní poskytovatelé hlasových služeb na bázi VOIP, často za výhodnější ceny než on-line i kamenné obchody. Důvodem je to, že mohou jejich nabídku „bundlovat“ (spojovat) s nabídkou svých služeb.

 

VOIP adaptéry (brány)

Koupě zcela nového IP telefonu nemusí být pro každého zájemce o internetovou telefonii optimálním řešením. Například proto, že již má nějaký svůj klasický (analogový) telefon, který by rád používal i nadále. Takovýto analogový telefon samozřejmě nejde připojit k IP síti a používat pro internetovou (či obecně IP telefonii).

Existuje ale přeci jen určité řešení, ve formě adaptéru (VOIP adaptéru). Někdy se mu říká také VOIP brána, anglicky gateway. Má podobu malé krabičky, která má z jedné strany síťové rozhraní pro připojení do IP sítě (typicky: ethernetové) , a z druhé strany jedno či dvě rozhraní pro připojení klasického analogového telefonu. Uvnitř přitom obsahuje vše potřebné pro „internetové telefonování“, takže výsledný celek (tento adaptér + analogový telefon) se chová v zásadě stejně, jako výše popisovaný IP telefon. A to třeba včetně identifikace volajícího (funkce CLIP), pokud ji analogový telefon podporuje.

Cena těchto adaptérů ale často není o nic nižší, než cela celých IP telefonů.

 

Integrované VOIP adaptéry

VOIP adaptéry, umožňující použít pro internetovou telefonii klasické analogové telefony, nemusí nutné mít podobu samostatných a jednoúčelových zařízení (viz předchozí odstavec). Funkčnost příslušného adaptéru může být zabudována i do některého víceúčelového zařízení, například do nějakého směrovače, domácí brány s Wi-Fi rozhraním apod. Takovéto zařízení je pak vybaveno jedním či hned několika „telefonními“ porty, označovanými jako tzv. FXS porty (Foreign eXchange Subscriber port).

,

 

Wi-Fi telefony

Samostatné IP telefony, popisované výše, obvykle předpokládaly „drátové“ připojení k IP sítí. Dnes, v době Wi-Fi a dalších bezdrátových technologií, to ale není nezbytně nutné. Dnes proto již existují i takové IP telefony, které se k IP sítí připojují bezdrátově, prostřednictvím Wi-Fi. Nabízí tak obdobnou mobilitu, jako bezešňůrové telefony. Vlastně ale ještě větší mobilitu, protože nejsou vázány na dosah ke své nepohyblivé základnové stanici, pro připojení ke drátové síti. Wi-Fi telefony mohou být obecně použity kdekoli v dosahu internetovém konektivity prostřednictvím Wi-Fi. Tedy třeba i někde v dosahu nějakého veřejného Wi-Fi hotspotu.

 

Mobilní softwarové telefony

Zajímavou a perspektivní kategorií jsou také čistě softwarová řešení pro internetovou (VOIP) telefonii, určená do mobilních zařízení – různých PDA, či dokonce do tzv. smartphone. Tato zařízení někdy dokáží telefonovat „klasicky“ (přes GSM, případně UMTS), a čím dál tím častěji také nabízí internetovou konektivitu a podporu datových přenosů. Proč tedy na nich nespustit nějakého VOIP klienta, který by umožnil „datové telefonování“, za výhodnějších podmínek než klasické telefonování přes GSM či UMTS?

Pokud mobilní zařízení získává svou konektivitu přes mobilní síť GSM či UMTS (tj. například přes EDGE), pak tato možnost nepřipadá příliš v úvahu, hlavně kvůli latenci. Ovšem pokud je toto zařízení vybaveno Wi-Fi, a je v jeho dosahu, pak už je to jiné.

Dnes již existují softwarové telefony pro PDA i Smartphone, jak pro službu Skype, tak i pro služby na bázi SIP-u.