”IP telefoni” – guidelines for bedrifter og etater

Last ned dokumentet som .pdf

Innledning
IP telefoni fremstår i dag som et av de viktigste teknologiske vekstområder, og mange bedrifter og etater forventes de kommende årene å skifte ut sine tradisjonelle telefonisystemer til IP telefoni. IP står for ”Internet Protokoll, og da forstår de fleste at dette handler om telefoni på Internett. Mer presist så kan IP telefoni forklares med ”telefoni på datanettet”, eller at talen overføres som såkalte IP pakker. Selv om de fleste telefonsystemer i dag er ”digitale” har det ikke vært mulig å transportere telefonsamtaler på datanettet, men det har krevd egne telefonsentraler, også kalt hussentraler eller PABX'er med egne bylinjer. Med IP telefoni snakker man ofte om en IP-PBX, altså IP baserte telefonsentraler. Man kan også et for seg datanettverk som har er tilknyttet en IP telefoni server, hvor telefoni transporteres over datanettet. En tredje mulighet er såkalte ”nettsentrisk IP telefoni”, som innebærer at telefoni leveres fra en tjenesteleverandør ut til den enkelte bedriftsbruker, eksempelvis via et IP-VPN som igjen er tilknyttet LAN utstyr og datasvitsjer som kan transportere IP talen.

Figur: Fra ”tradisjonell ISDN basert” telefonsentral til IP basert system.

Figuren over viser utviklingen fra 80-tallet, med tradisjonelle ISDN baserte telefonsentraler, via ”hybride” løsninger, ofte Unix baserte, men fortsatt tradisjonelle systemer, og frem til i dag, med en fullt distribuert IP telefoni løsning, hvor talen har blitt en applikasjon på LAN/nettverket.

Frem til midten av nittitallet var det telefoni det som krevde kommunikasjonsmessig størst kapasitet. Data på telefoninettet var mer vanlig enn omvendt, eksempelvis ved bruk av modem og mulitipleksere. Eksplosjonen i internett har imidlertid ført til at datanettene har fått betydelig større kapasitet, og det er derfor naturlig og fornuftig at telefoni nå kan fraktes på det samme datanettet. I dag er det derfor mer vanlig å bruke datanettet for å transportere tale, i stedet for talenettet til å transportere data.

IP telefoni og Voice over IP (VoIP)
La oss definere forskjellen på IP telefoni og Voice over IP. IP telefoni er kombinasjonen av tale, data, video og trådløse applikasjoner i et bedriftsnettverk. Voice over IP er teknologi som benyttes for å transportere tale over et IP nettverk, enten et bedriftsinternt datanettverk eller over Internett.


Hvorfor vil IP telefoni overta for tradisjonell telefoni? Teknologien for IP telefoni har vært tilgjenglig siden midten på 90 tallet, men det er først i dag man kan se et visst volum for kommersiell bruk og nytte for bedrifter og privatpersoner. Og volumet forventes å øke kraftig fra 2004 og utover. Det forventes at IP telefoni gradvis vil overta for tradisjonell telefoni, hovedsaklig fordi:

•  IP telefoner kan tilknyttes det bedriftsinterne datanettet (LAN'et), og et datanett er noe de fleste bedrifter har, enten det er trådløst eller kabling (eksempelvis Ethernet)

•  IP telefoni betyr at man kan fjerne tradisjonelle ISDN bylinjer, og kjøre telefonsamtalene på samme tilknytning som datanettet, enten det er xDSL, radio eller fiber.

•  Det ”offentlige datanettet” fra teleoperatørene blir stadig bedre både hva gjelder kapasitet og kvalitet for å kunne transportere tale som datapakker (”voice over IP”)

•  Bedriften trenger ikke lenger ha separate ”talelinjer” og ”datalinjer”, men kan benytte en og samme infrastruktur.

•  Man kan benytte felles driftsressurser og kompetanse på telefoni og nettverk. Den største driftsmessige gevinsten er ved flyttinger.

•  IP telefoner blir raskt både rimeligere og mer tilgjengelig enn tradisjonelle telefonapparater (både analoge og digitale)

•  En kan forvente at telefoni over datanettet vil innebære at ”tellerskritt” i tradisjonell forstand etter hvert vil erstattes med ”telefoni” som en fastpris tjeneste.

IP telefoni lever i dag side om side med klassisk telefoni, og i blir økende grad benyttet der det viser seg økonomisk. Man snakker i dag om en IP ”evolusjon”, med gradvis overgang fra ISDN til IP. De mest interessante IP løsninger har til i dag vært større og mellomstore bedrifter med flere avdelingskontorer. (se bilde)

Det er fordi den største gevinsten på IP telefoni frem til i dag ikke har vært verken nye tjenester eller billigere apparater, men lavere kostnader for bedriftsintern telefoni. Og IP telefoni gjør det mulig å ”dele systemressursene” på en helt annen måte enn tidligere, slik at alle tjenester i et nett kan bli tilgjengelig for alle brukere. Nå begynner imidlertid IP telefoni å gi også andre besparelser, eksempelvis på felles kabling, drift og IP terminaler. Alle bedrifter vil derfor gradvis migrere til IP, forutsatt at det finnes en moderne svitsje arkitektur, og med god båndbredde i nettet. Dessuten blir det stadig utviklet nye tjenester i lokalnettet som krever IP.

Figur: Eksempel på bedrift med distribuert arkitektur, og med blanding av tradisjonell og IP basert (hybrid), og ren IP baserte arkitektur.

Vil IP telefoni redusere dine telefonikostnader?
IP telefoni vil absolutt kunne redusere dine telefonikostnader. Men det krever en viss planlegging, ellers kan det bli et mareritt mer enn en besparelse.

Telefoni er svært viktig for alle bedrifter. Det er en avansert tjeneste (applikasjon) som man har utviklet og forfinet gjennom årtier. For bedrifter betyr telefoni mer enn å bare gi summetonen. De fleste bedriftsløsninger trenger et eller flere sentralbord, gruppesvar, talepost og såkalte spesialapparater som gjør det enkelt å etablere konferanser, sette over samtaler mv.

Endel bedrifter har imidlertid allerede kastet seg på IP telefoni bølgen uten nevneverdig forståelse for Quality of Service (QoS). Det har dessverre vært en dyrekjøpt erfaring for mange. Det viktigste med QoS er prioritering av talepakker, ellers vil man oppleve forvrengt tale, ekko og i verste fall ingen tale i det hele tatt. For rask innføring av IP telefoni har derfor kostet dyrt for mange bedrifter. Det er fordi tale, i motsetning til data, har strenge krav til sanntidsoverføring. Det betyr at talen ikke tåler veldig mye tidsforsinkelse før det oppleves som dårlig kvalitet. Hvis IP pakker med tale blir forsinket eller går tapt, blir talen forvrengt.

Vi er i det norske digitale telenettet bortskjemte med ekstremt bra talekvalitet. Derfor er vi lydhøre for enhver forringelse av talekvalitet. For å forhindre at slike situasjoner skal oppstå må taletrafikk gis prioritet foran datatrafikk. Det eksisterer noen muligheter for QoS på IP v4 som vi bruker i dag. Neste generasjon IP v6 har innebygd QoS men er foreløpig ikke fullt ut implementert i det offentlige nett.

Dessuten er det slik at eksisterende datautstyr i bedriftene ikke håndterer standardene for prioritering av tale. En totalutskifting av infrastrukturen (svitsj, router, kabling) er derfor ofte nødvendig, en kostnad i størrelse 2000-3000 kroner pr bruker. Ved en nyinstallering er det derfor klart å anbefale at alt utstyr har QoS støtte.

På dette grunnlag er det ikke enkelt å gi en eksakt tallstørrelse på besparelser ved innføring av IP telefoni, da dette vil variere fra bedrift til bedrift. Men vi kan gi noen guidelines:

Alternativ a:
Nytt anlegg, frittstående
Skal du anskaffe et nytt telefonsystem bør du gå for et fullverdig IP telefonisystem. Ikke fordi dette gir flere tjenester, for disse er i stor grad de samme. Men det er nå rimeligere og sikrere å gå for et rent IP basert system enn et tradisjonelt system. Grunnprisen på IP er litt høyere eller omtrent den samme, men med tanke på levetid (Total Cost og Ownership) vil et IP system falle billigere over tid. Primært fordi reservedeler, apparater, vedlikehold mv. blir stadig billigere, mens også fordi tradisjonelle systemer blir stadig dyrere over tid, både i vedlikehold og i deler.

Alternativ b:
Oppgradering fra gammelt system, ett kontorsted
Må du oppgradere ditt tradisjonelle telefonsystem vil det trolig falle mest rimelig å oppgradere/migrere til ”IP-basert” system dersom dette er mulig. På de helt eldste systemene er dette trolig ikke mulig (Nortel Meridian, Ericsson MD110, Digimat 2000 og Amanda), og da er det trolig best å gå rett på en ren IP plattform. Dersom leverandøren anbefaler en oppgradering som ikke gir noe annet enn ny programvare bør du være skeptisk, da dette fort kan bli en 1-2 års mellomløsning, og du må gå en full IP oppgradering kort tid etterpå. Er anlegget imidlertid veldig gammelt, og ikke kan IP oppgraderes kan det være en fordel å avvente til du føler at IP løsninger er fullt modne og uttestet. I hvert fall så lenge leverandøren kan garantere en viss support på systemet.

Alternativ c:
Oppgradering fra gammelt system, distribuerte kontorer
Har du flere kontorer bør du absolutt vurdere en full IP oppgradering både på hovedkontor og utekontorer. Selv om kostnaden isolert sett kan være høyere enn å gå via en mellomløsning vil besparelsene på samband og intern telefontrafikk trolig gi en ”pay-back” på under 24 måneder. Er anlegget imidlertid veldig gammelt, og ikke kan IP oppgraderes kan det være en fordel å avvente til IP løsninger er fullt modne og uttestet.

Hvor lenge har vanlig ISDN telefoni livets rett?
Det er ikke enkelt å gi et krystallklart svar på dette. Det vil nok være mulig å leve med et klassisk telefonsystem i mange år fortsatt. Men som i all livssyklus vil det etter hvert være vanskelig både å skaffe både utstyr og kunnskap på de gamle systemene, noe som til slutt gjør det både risikabelt og kostbart dersom det gamle systemet skulle knele. ISDN og leide forbindelser vil imidlertid ikke forsvinne over natten. Klassisk telefoni vil derfor i mange år fremover ha kostnadseffektive måter å knytte avdelinger sammen, enten med oppringte forbindelser (eks. ISDN) eller utskutte enheter (eks. multipleksing). Med QoS og ”tilstrekkelig” med båndbredde vil imidlertid VoIP være et godt og ofte billigere alternativ enn klassiske løsninger, spesielt for avdelinger med et fåtall ansatte (3-10 brukere). Det er disse løsningene som etablerers nå. Moderne sentraler kan oppgraderes til å utnytte IP fordeler. Den kanskje aller viktigste er at IP muliggjør et homogent tjeneste repertoar. IP telefoner rett i en ruter. For mindre kontor er det ikke mulig å realisere til samme kost med en tradisjonell PBX-nettverk løsning.

IP-VPN forbindelser dukker nå også opp som tjenester hos nettverksoperatørene. Disse er imidlertid bygget for datatrafikk, og det er ikke alle som i dag har innbygget QoS for IP telefoni. Man må derfor være kritisk til å integrere tale på disse forbindelsene. I mange tilfeller er dette VPN over Internett. Stadig flere teleoperatører har nå QoS innbygget i sitt VPN tilbud. Det kan betraktes som et ”nytt offentlig telenett”, dedikert for IP trafikk. De bygger et lukket IP nett, hvor kunden betaler for IP tjenesten. Kommersielt så kan man vel hevde at dette dermed kompenserer teleoperatørene for tap av inntekter fra tradisjonell trafikk og leide samband.

Vil IP overflødiggjøre dagens spesialapparater?
IP apparater er foreløpig litt mer kostbare enn både ISDN apparater og spesialapparater, men denne forskjellen blir stadig mindre, og om kort tid (1-2 år) vil nok IP apparater være store volum og dermed hyllevare, og både billigere og enklere tilgjengelig enn ISDN og spesialapparater. Drømmen om leverandøruavhengige IP apparater vil imidlertid forbli en drøm enda en tid. På sikt vil det nok komme rimelige IP telefoner med et enkelt tjenesterepertoar, og som dermed vil erstatte både dagens analoge telefoner og muligens også de proprietære spesialapparater. Et eksempel på dette er SIP apparater. Som et alternativ har man mulighet for såkalt ”Soft-telefon” dvs at man legger inn telefoni som en applikasjon på en multimedia PC. For de som har slitt med Windows opp gjennom årene så føles kanskje ikke det så veldig trygt. Det er tross alt en grunn til at man ikke har ”Alt+Ctrl+Del” på telefonene i dag!

Kan jeg bruke min gamle telefax og gamle analoge apparater på IP telefoni?
Ved at stadig flere telefonsystemer og leverandører etter hvert bare vil ha IP grensesnitt, kommer det konvertere som gjør det mulig å bruke de gamle analoge telefonapparatene, ISDN apparater og analoge telefaxer. Det kan nesten sammenlignes med at com-porten i PC'er har forsvunnet og blitt erstattet med en universell USB port. I dag kan du kjøpe et utall av smarte bokser for å konvertere fra USB til com og USB til parallell. Det vil derfor være et stort utvalg av produkter og konvertere for at du skal slippe å bytte endeutstyret. Vær imidlertid klar over at noe av dette er både kostbart og dårlig, så det kan ofte være hensiktsmessig også å skifte endeutstyret.

Hvilken båndbredde trengs for å kjøre IP telefoni?
IP telefoni bruker vesentlig mindre kapasitet enn et tradisjonelt LAN nettverk. En ukomprimert telefonsamtale bruker 64Kbps begge veier, som utgjør 0,0625% av en 100Mb full duplex datalinje. På en 100Mb datalinje tar hver telefonsamtale 85,6 Kb (64Kbps + IP header + Ethernet header, som betyr 1160 samtaler over en duplex forbindelse. På et Gigabit backbone betyr dette hele 11.600 samtidige samtaler. For å utnytte båndbredde i et datanettverk har man dessuten ulike standarder for komprimering, men dette kommer vi ikke inn på her.

Hadde det altså vært bare båndbredde som var tema, så hadde LAN basert telefoni vært implementert i alle LAN for mange år siden. Det som er problemet er ”båndbredde hungrige applikasjoner” som eksempelvis SAP, eller tykke klienter som henger på nettverket.

Noen designregler for IP telefoni nettverk
Ved innføring av IP telefoni er det et begrep du kan lære deg først som sist, nemlig QoS (Quality of Service) QoS er en samlebetegnelse på den totale talekvalitet som et nettverk kan tilby. Et nettverk uten QoS kan neppe benyttes til telefoni, i hvert fall ikke profesjonelt. Datanettverket ditt må derfor ha et minimum av QoS mekanismer i sitt nettverksutstyr, og de samme kravene må du stille til ekstern tjenestetilbyder. Dårlig QoS gir dårlig talekvalitet, og i værste fall ingen tale i det hele tatt.

Talekvalitet har gjennom mange år vært betraktet som en subjektiv oppfattelse. Over tid har det imidlertid blitt utviklet verktøy for å objektivt kunne måle talekvaliteten. ITU (International Telecommunication Union) har definert et sett av kvalitetsnormer, nedfelt i Mean Opinion Score (MOS). MOS verdiene strekker seg fra 5,0 (meget tilfredsstillende) til 1,0 (lite tilfredsstillende). Nedenfor tabell viser hvordan VoIP kvaliteten kan kategoriseres:

Codec	Data rate	Tid mellom pakker	Pakkeforsinkelse	Jitter/buffer forsinkelse	Teoretisk maksimal MOS
G.711 u	64 Kbps	20 ms	1,5 ms	2 datagrams (40 ms)	4,40
G.711 a	64 Kbps	20 ms	1,5 ms	2 datagrams (40 ms)	4,40
G.729	8 Kbps	20 ms	15 ms	2 datagrams (40 ms)	4,07
G.723.1 MPMLQ	6,3 Kbps	30 ms	37,5 ms	3 datagrams (60 ms)	3,87
G.723.1 ACELP	5.3 Kbps	30 ms	37,5 ms	3 datagrams (60 ms)	3,69

Figur: MOS verdier for VoIP talekvalitet

Ved design av et VoIP nettverk er målsettingen å få høyest mulig MOS, og dermed en best mulig talekvalitet. En MOS verdi på 4,0 eller høyere kan anses som akseptabelt. Som det fremgår av ovenfor tabell er MOS summen av datarate (komprimering), pakkeforsinkelse og jitter/buffer forsinkelse. Nettverksutstyret ditt bør støtte enten G.729 eller G.711 a eller G.711 u. hvor alle disse verdiene er innenfor akseptable nivåer.

Et eksempel på et datanettverk som har dårlige IP kvalitet er et nettverk med stor bufferkapasitet. Alle LAN/WAN har i utgangspunktet innebygde buffer for å kunne håndtere store mengder med ”bursty” trafikk, altså uregelmessig datatrafikk. Dette er det motsatte av hva telefoni krever, nemlig en forutsigbar og fast båndbredde uten forsinkelser.

Ved innføring av IP telefoni bør du alltid kreve en såkalt ”nettverksrevisjon”, hvor alle nettverkskomponenter kvalitetssikres mot krav til MOS verdier som angitt ovenfor. Dette gjelder både LAN og WAN utstyret som skal benyttes for å frakte IP telefoni. Mange leverandører tilbyr fri revisjon (audit) av nettverket, og de mest seriøse leverandørene krever slik audit før man kan garantere for talekvalitet / QoS, og dermed innføre IP telefoni.

Vil IP telefoni gi nye tjenester?
IP telefoni har foreløpig ikke gitt oss veldig mange nye tjenester. Det faktum at IP protokollen over tid vil gjøre det enklere med integrasjon mellom datasystemer og telefoniserveren, vil imidlertid gjøre det enklere å skaffe spennende IP telefonitjenester på et standardisert datagrensesnitt. IP som dataprotokoll har nemlig bidratt til å drive utviklingen mot integrerte løsninger for telefoni og data. Da er det viktig å velge et IP telefoni system som har et anerkjent operativsystem i bunnen og IP tilkobling som basis, normalt er Unix og Linux det mest anvendelige. Alle kjente standarder for datastøttet telefoni (CTI) bør dessuten støttes, og med IP som bærer. Integrasjon mot WEB og E-post bør være på plass i Call Center løsninger.

Unified Communication er et nytt begrep som favner all type kommunikasjon og informasjonsutveksling. Ideen er at kommunikasjon skal kunne foregå fra over alt og skal være tilgjengelig på alle typer terminaler. Være seg faste telefonapparater, PC telefoner, PDA'er og trådløse terminaler (DECT, GSM, UMTS).

Grensesnittene baseres på Internett standarder (JTAPI, xML, SIP, VPIM etc), talegjenkjenning og tekst til tale. Man vil få taleintegrasjon mot kjente kontorstøttesystemer som Outlook og Notes. På mange måter kan man si at dette utfyller kontorstøttesystemene ved å legge til et talegrensesnitt. I dette begrepet inngår PC telefoni (talen over annet medium) men kontrollert fra WEB eller ”Soft-telefon”.

Det er også avgjørende å kunne integrere mellom personlig kalender og talepost, fax og epost i en og samme postboks, UMS. Disse systemene har vært på markedet en stund men har ikke tatt av som forventet. Dette skyldes bla.. at man her skal integrere seg med bedriftens epost server, og det er ikke alle systemansvarlige som liker tanken på å legge talpost og faks inn i samme server. Der er også en avansert ruting modul integrert slik at man har et ”ett nummer konsept”. Telefonen blir styrt til den terminal du befinner deg på avhengig av f. eks. kalender. I begrepet ligger også integrasjon mot kataloger, møteplanlegger, kalender og kontaktliser i en Personlig Information Manager (PIM). Med IP telefoni vil systemansvarlige oppdage fordelene av å integrere i all kommunikasjon i ett system og det er åpenheten til taleserveren som muliggjør dette.

IP telefoni er på mange måter en ”enabler” av mange av disse nye tjenestene, og derfor avgjørende for alle typer bedrifter, enten de er små., mellomstore eller store.

Last ned dokumentet som .pdf