PROGETTO PRELIMINARE

D’ IMPLEMENTAZIONE

 

 

TELEMATICA "VOICE OVER IP":  

 

  Ing. Marco Sisi

 

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TESTO

PRESSO LA DITTA "ROSATO S.R.L." , VIA E. ROSSI 20 , 52100 AREZZO

STAGE DEL "CORSO DA ANALISTA DI RETI TELEMATICHE PER PICCOLE E MEDIE IMPRESE"

AR , 1-11-03 / 20-5-04

 

 

          "Labor omnia vincit Improbus , 

         et duris urgens in rebus egestas"  :

"Ogni difficoltà è vinta dal lavoro (buono)

e dal bisogno che incalza nelle dure vicende" 

                        (Virgilio, Georgiche,   I, 144 ) .                

                                                                                                                  Marco Sisi

 

                   Dr Federico Calvelli

 

INDICE

1. Obbiettivi

2. Analisi aziendale

3. Logistica aziendale

4. Rapporti azienda / esterno

5. Organizzazione industriale

6. Attrezzature e automezzi

7. Quadro normativo di riferimento;

 

8. Rete di calcolatori : Descrizione generale .

     8.1  Analisi informatica ;

            8.1.1 Hardware ;

                     8.1.1.1  Cablaggio ; 

                     8.1.1.2  Schede di rete ;

                     8.1.1.3  Switch ;

                      8.1.1.4 Router ;

                      8.1.1.5 Dispositivi periferici ;

            8.1.2  Software ; 

                      8.1.2.1 Accesso ad internet ;

                      8.1.2.2 Posta elettronica ;

                      8.1.2.3 Sistemi di protezione dati

                      8.1.2.4 Software utilizzato ;

                      8.1.2.5 Istruzioni SQL utilizzate ;

            8.1.3 Creare il Database ; 

            8.1.4 Popolare il Database ;

            8.1.5 Interrogare il Database ;

            8.1.6 Aggiornare il Database .

 

9 . Proposta di Progetto : Voice over IP ;

      9.1 Telefonia su reti IP : Motivazioni;                

      9.2 Telefonia su reti IP: Fattori trainanti ;       

      9.3 Telefonia su reti IP : Prestazioni ;               

      9.4 Telefonia su reti IP : Impiego del CODEC ; 

      9.5 Il trasporto della voce a pacchetti ;            

      9.6 Protocolli di trasporto;                               

      9.7 Vantaggio della soluzione;                          

      9.8 Vantaggio dei servizi VoIP .             

 

TESTO

OBIETTIVI

Descrivere la struttura e il funzionamento della rete di calcolatori dell’azienda orafa ROSATO SRL.

Realizzare un progetto di implementazione di un’infrastruttura di comunicazione con caratteristiche tecnologiche e funzionali tali da offrire elevate prestazioni e di assicurare i massimi benefici per l’azienda.

Ciò è rivolto al management aziendale, da cui deriva l’esigenza di poter disporre di un sistema di comunicazione interno tale da velocizzare lo scambio di informazioni tra i dipendenti.

ANALISI AZIENDALE

Logistica aziendale

Organigramma aziendale

Rapporti azienda/esterno

Organizzazione industriale

Attrezzature ed automezzi

 

Questo tipo di analisi consente di rilevare quanto potranno incidere le persone e le procedure all’integrazione del sistema.

L’implementazione può avere un effetto negativo sulle persone che dovranno superare problemi legati sia all’impatto con il nuovo sia all’apprendimento delle nuove tecnologie introdotte.

Per quanto concerne le procedure, la loro eventuale revisione potrebbe avere forti conseguenze per chi ne ha la gestione.

LOGISTICA AZIENDALE

La ROSATO SRL è un’azienda orafa, la cui sede amministrativa con i relativi uffici è sita in Arezzo in via E. Rossi 20, mentre la fabbrica orafa è sita a Ceciliano (AR).

La scritturazione dei fatti di gestione viene eseguita quotidianamente in quanto, vista la dimensione aziendale, non è certo possibile tenere in sospeso le registrazioni specialmente per quanto riguarda gli incassi ed i pagamenti nonché le entrate ed uscite del magazzino.

L’organizzazione amministrativa si può definire più che buona, per quanto sopra detto, e anche i controlli che vengono effettuati periodicamente comportano raramente delle grosse correzioni.

RAPPORTI AZIENDA/ESTERNO

L’azienda, che realizza prodotti di oreficeria, utilizza canale distributivo lungo, prevalentemente verso grossisti ed importatori esteri. La vendita avviene tramite fiere di settore, rappresentanti o rapporti commerciali preferenziali.

I prezzi di vendita applicati sono quelli riconosciuti dal mercato per la tipologia di prodotto tipica della ROSATO SRL e sono soggetti a contrattazione su quantità elevate o specifiche partite, stante un’elevata competizione nazionale ed internazionale.

Opera preferibilmente su ordini dei clienti, ma ciò non esclude la presenza di merce pronta in magazzino per mancati ritiri o prodotti declassificati che vengono trattati come stock e quindi ceduti a prezzi modesti.

Talvolta la ROSATO SRL su specifica richiesta di clienti acquista prodotti per detti clienti, ma le condizioni sono già prestabilite dal cliente e viene riconosciuto un ricarico a sola copertura delle spese di gestione

ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE

L’organizzazione produttiva è classica ed utilizza metodologie produttive convenzionali; non esiste un sistema di passaggio fra i reparti e quindi non viene utilizzato uno specifico metodo di controllo sui tempi e sulle quantità. L’ordine viene passato in produzione su schede ad uso interno che indicano gli aspetti qualificanti del prodotto e che accompagnano il prodotto sino all’impacchettamento. I tempi di produzione variano per titolo o prodotto e sono compresi fra le due e le cinque settimane.

Il ciclo di produzione avviene principalmente internamente (fusione, preparazione, vuotatura, montaggio, finitura), ma vengono utilizzate aziende o laboratori esterni per talune fasi del ciclo ( esempio: montaggio, satinatura, galvanica, affinazione e recuperi ecc).

 

 

ATTREZZATURE ED AUTOMEZZI

L’azienda opera in un capannone, con attrezzature e macchinari tradizionali per le lavorazioni eseguite:

 

§ fusione/preparazione: fonditrici, laminatoi, trafile, avvolgitori, seghe, forni.

 

§ vuotatura: impianto chimico.

 

 

§ banco: cannelli per saldare, flessibili, piegatori.

 

§ finitura: buratti a legnetti, spazzole, lavatrici ad ultrasuoni, asciugatrici a segatura.

 

 

QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO

 

Esempi di leggi in materia di legislazione informatica da tenere presenti sono le seguenti:

 

L. 675/96 "Tutela delle persone e di altri soggetti al rispetto dei dati personali": è una legge che garantisce che il trattamento dei dati personali si svolga nel rispetto dei diritti, delle libertà fondamentali e della dignità delle persone fisiche, con particolare riferimento alla riservatezza e all’identità personale, garantisce altresì i diritti delle persone giuridiche e di ogni altro ente o associazione.

 

D.P.R. 513/97 "Regolamento contenente i criteri e le modalità per la formazione, l’archiviazione e la trasmissione dei documenti con strumenti informatici e telematici".

 

D.P.R. 447/2001 "Regolamento recante disposizione in materia di licenze individuali e di autorizzazioni generali per i servizi di telecomunicazione ad uso privato".

 

 

RETE DI CALCOLATORI: descrizione generale

 

Una rete di calcolatori è un insieme di macchine di calcolo, variamente collegate, destinate all’esecuzione di applicazioni. Costituisce il veicolo di condivisione dell’informazione e permette quindi di sostituire al mainframe ed ai suoi terminali "stupidi" una moltitudine di piccoli elaboratori "intelligenti", opportunamente interconnessi tra di loro (downsizing). Lo scopo principale di una rete di calcolatori è la condivisione delle informazioni e delle risorse hardware e software. Vengono utilizzate affinchè i loro utenti possano condividere programmi, dati, dispositivi periferici, indipendentemente dalla loro collocazione fisica. Questo tipo di struttura è effettivamente concorrenziale rispetto al mainframe e presenta vantaggi legati all’alta affidabilità ed ai costi. Non è da sottovalutare il fatto che, dopo che l’infrastruttura di rete è stata creata, l’aggiunta di nuove potenzialità è semplice e poco costosa; si possono aggiungere posti di lavoro, attivare nuovi servizi o potenziare i server esistenti senza interruzioni di servizio e con costi dilazionati nel tempo.

La rete in questione, caratterizzata da 19 elaboratori di cui 2 portatili (i client) è una LAN (Local Area Network), una rete locale la cui estensione è limitata ai comprensori privati e non necessita quindi di essere conforme agli standard ITU (International Telecommunication Union). Operano a velocità trasmissive molto elevate, tipicamente comprese tra 4 Mb/s e 100 Mb/s.

E’ inoltre presente un dispositivo server, cioè un elaboratore che rappresenta una sorta di punto centralizzato per archiviare e condividere informazioni o programmi e per mettere a disposizione dispositivi periferici, quali le stampanti.

 

 

ANALISI INFORMATICA

 

Si suddivide in 2 tipi di rilevazioni:

Hardware

Software

 

 

ANALISI DELL’HARDWARE

 

Cablaggio

Scheda di rete

Switch

Router

Dispositivi periferici

 

L’analisi degli apparati hardware dell’azienda serve per rilevare le risorse disponibili e costruire una base di partenza per l’implementazione. Oggetto principale di questa analisi sono sia i singoli PC sia gli apparati comuni (sheda di rete, server, router ecc.).

 

 

CABLAGGIO

 

Un aspetto fondamentale legato al problema di realizzare una rete di calcolatori efficiente è quello legato al cablaggio. Tipicamente può essere realizzato utilizzando 3 tipi di dispositivi:

 

Cavo coassiale: una sorta di conduttore centrale caratterizzato da uno o più schermi (calze). Ha avuto per lungo tempo diffusione nelle reti locali, ma ora è caduto in disuso ed è stato soppiantato dal doppino per ragioni legate ai costi, all’ingombro e alla flessibilità.

Fibra ottica: generalmente viene utilizzata per il collegamento di reti di dimensioni elevate, molto raramente viene utilizzata per collegare i PC di un’azienda di piccole dimensioni, poiché serve per trasportare grandi quantità di dati ed è particolarmente costosa.

Doppino: è il mezzo trasmissivo attualmente più utilizzato nelle LAN, consiste in 2 fili di rame ricoperti da una guaina isolante e ritorti, detti comunemente coppia. Nati come mezzo trasmissivo a banda molto ridotta, negli ultimi anni hanno raggiunto prestazioni una volta raggiungibili soltanto con i cavi coassiali. I miglioramenti sono stati ottenuti realizzando nuovi materiali isolanti, curando la geometria delle coppie, mettendo a punto sofisticati algoritmi di differenziazione dei passi di binatura e aumentando la sezione dei conduttori.

I doppini sono stati classificati in categorie, in base alle caratteristiche elettriche in corrispondenza della frequenza fondamentale di trasmissione utilizzata dallo standard di rete locale scelto. Il cablaggio della LAN in questione è realizzato in categoria 5, la quale comprende i migliori cavi disponibili, per applicazioni fino a 100 Mb/s.

 

 

SCHEDA DI RETE

 

 

 

Su ciascun elaboratore è installata una scheda di rete, dispositivo che consente loro di colloquiare con la rete. La scheda di rete presente sui client è di tipo Fast Ethernet (velocità 10/100 Mbps), la quale essendo molto rapida, consente di sfruttare al meglio le prestazioni della rete. La scheda di rete utilizzata dal server, sempre realizzata in tipologia Ethernet, ha una velocità di 1 Gb/s.

Il metodo di accesso per arbitrare l’utilizzo del canale trasmissivo utilizzato da Ethernet è il CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Consiste in un protocollo totalmente distribuito, per permettere alle stazioni di condividere l’utilizzo del mezzo trasmissivo comune. Dato che i trasmettitori delle stazioni hanno un collegamento a bus e quindi si trovano ad essere in parallelo, è necessario evitare che più stazioni trasmettano contemporaneamente. Il protocollo non esclude che ciò possa comunque avvenire, e prevede un meccanismo di riconiscimento di tale evento da parte delle stazioni coinvolte in modo che possano ritentare in un tempo successivo. Il protocollo opera in 3 diverse fasi:

 

Carrier Sense: ogni stazione che deve trasmettere ascolta il bus e decide di trasmettere solo se questo è libero.

Multiple Access: nonostante il Carrier Sense è possibile che 2 stazioni, trovando il mezzo trasmissivo libero, decidano contemporaneamente di trasmettere; la probabilità di questo evento è aumentata dal fatto che il tempo di propagazione dei segnali sul cavo non è nullo, e quindi una stazione può credere che il mezzo sia ancora libero anche quando un’altra ha già iniziato la trasmissione.

Collision Detection: se si verifica la sovrapposizione di 2 trasmissioni si ha una collisione; per rilevarla, ogni stazione, mentre trasmette un pacchetto, ascolta i segnali sul mezzo trasmissivo, confrontandoli con quelli da lei generati.

 

A seguito di un’avvenuta collisione si intraprendono le seguenti azioni:

 

La stazione trasmittente sospende la trasmissione e trasmette una sequenza di bit che permette a tutte le stazione di rilevare l’avvenuta collisione.

Le stazioni in ascolto, riconoscendo il frammento di collisione costituito dalla parte di pacchetto trasmessa più la sequenza di bit, scartano i bit ricevuti.

La stazione trasmittente ripete il tentativo di trasmissione dopo un tempo pseudo-casuale per un numero di volte non superiore a 16.

 

 

 

SWITCH

Lo switch è il dispositivo che collega tra di loro i calcolatori della rete in questione, una sorta di "punto di aggregazione" per connettere tutti i cavi.

La loro larghezza di banda è non condivisa ma dedicata, i pacchetti di dati vengono inviati solo alla porta specifica del destinatario, questo poiché ogni informazione è identificata con l’indirizzo di ogni pacchetto. Per isolare la trasmissione dalle altre porte lo switch stabilisce una connessione temporanea tra la sorgente e la destinazione, chiudendola al termine della conversazione. Nel caso di una rete in tipologia Ethernet, come quella in questione, è assai efficiente nel risolvere i problemi di traffico, fornendo più corsie ai dati che viaggiano, rispetto alle reti dove la banda è condivisa da tutti i computer.

 

 

ROUTER  

 

 

 

Il router è il dispositivo che si occupa di smistare il traffico della rete in questione, in particolare si occupa del traffico verso l’esterno della LAN, al fine di garantire il collegamento ad Internet. Sono particolarmente intelligenti, leggono un indirizzo più completo per determinare il punto successivo cui inviare il pacchetto dei dati. Basandosi su una mappa di rete denominata tabella di routing, possono fare in modo che i pacchetti raggiungano le loro destinazioni attraverso i percorsi più efficaci. Se cade la connessione tra 2 router, per non bloccare il traffico, il router sorgente può definire un percorso alternativo.

 

 

DISPOSITIVI PERIFERICI

Sono presenti 10 stampanti, di cui 4 in rete e 6 in locale, e 2 dispositivi scanner.

 

ANALISI DEL SOFTWARE

Accesso ad Internet

Posta elettronica

Sistemi di protezione dei dati

Software utilizzato

Istruzioni SQL utilizzate

L’analisi degli apparati software serve per rilevare i programmi utilizzati nell’azienda e la loro organizzazione all’interno della rete di calcolatori.

 

ACCESSO AD INTERNET

L’accesso ad Internet avviene attraverso un collegamento di tipo HDSL, sul territorio aretino è infatti presente la struttura hardware per utilizzare un collegamento di questo tipo. La linea HDSL permette di disporre di un collegamento permanente su Internet ed utilizzare il telefono con la medesima linea. Questo tipo di tecnologia trasforma le normali linee telefoniche in linee digitali ad alta velocità, superiore a quelle di un collegamento di tipo ISDN o di tipo ADSL. Con questo tipo di collegamento si può rimanere collegati ad Internet senza occupare le linee telefoniche, ciò è reso possibile dal fatto che sulla linea telefonica il Canale Voce, utilizzato per telefonare, è distinto dal Canale Dati e quindi, non sovrapponendosi ad esso, non fa perdere l’uso della linea telefonica.

 

 

POSTA ELETTRONICA

 

E’ prevista la possibilità di scambiarsi posta elettronica (e-mail). All’interno della rete è presente una casella di posta elettronica generale (che si riferisce all’azienda) e una casella di posta elettronica per ciascun dipendente.

 

 

SISTEMI DI PROTEZIONE DEI DATI

 

Per la protezione dei dati, all’interno della rete di calcolatori sono installati dei programmi di antivirus ed è inoltre prevista la possibilità di disabilitare i collegamenti alle unità CD-ROM e all’unità floppy-disk.

 

SOFTWARE UTILAZZATO

Le macchine della rete di calcolatori della ROSATO SRL sono collegate ad un server linux dove gira il programma applicativo ALO’ (Applicativo Lavorazioni Orafe). I dati al suo interno sono memorizzati nella forma di database relazionale, il linguaggio utilizzato per la loro gestione è SQL (è installata la versione 2.0 di IB Expert).

Un database è una collezione di dati che viene gestita e organizzata da un software specifico, il DBMS, il quale deve essere visto come un software intermedio che si frappone tra l’utente ed i dati veri e propri, in modo che possa essere vista soltanto la loro rappresentazione logica, senza possibilità di accesso a quella fisica. In questo modo c’è la possibilità di poter memorizzare in maniera differente o di cambiare il DBMS senza che le applicazioni e gli utenti ne risentano. La cosa importante è che non venga cambiata la rappresentazione logica dei dati, che è la sola cosa che gli utilizzatori conoscono. Questa rappresentazione logica viene chiamata Schema del Database ed è la forma di rappresentazione dei dati più a basso livello a cui un utente del database può accedere.

La caratteristica principale secondo cui i DBMS vengono normalmente classificati è proprio la rappresentazione logica dei dati che essi mostrano ai loro utilizzatori. Il modello adottato per la rappresentazione dei dati è quello relazionale, la cui struttura principale è la relazione, cioè una tabella bidimensionale composta da righe e colonne. Ciascuna riga, che in terminologia relazionale viene chiamata tupla, rappresenta un’entità da memorizzare nel database. Le caratteristiche di ciascuna entità sono definite invece dalle colonne delle relazione, che vengono chiamate attributi.

In realtà volendo essere rigorosi, una relazione è solo la definizione della struttura della tabella, cioè il suo nome e l’elenco degli attributi che la compongono. Quando essa viene popolata con delle tuple, si parla di istanza di relazione. Le tuple di una relazione sono un insieme nel senso matematico del termine, cioè una collezione non ordinata di elementi differenti. Per distinguere una tupla da un’altra si ricorre al concetto di chiave primaria, cioè ad un insieme di attributi che permettono di identificare univocamente una tupla di una relazione. Naturalmente in una relazione possono esserci più combinazioni di attributi che permettono di identificare univocamente una tupla (chiavi candidate), ma tra queste ne verrà scelta una sola da utilizzare come chiave primaria. Gli attributi della chiave primaria non possono assumere il valore null (valore non determinato), in quanto non permetterebbero più di identificare una particolare tupla in una relazione (entity inegrity).

Ogni attributo di una relazione è caratterizzato da un nome e da un dominio. Il dominio indica quali valori possono essere assunti da una colonna della relazione. Caratteristica fondamentale dei domini di un database relazionale è che siano atomici, cioè che i valori contenuti nelle colonne non possano essere separati in valori di domini più semplici. Più formalmente si dice che non è possibile avere attributi multivalore (multivalued).

 

 

ISTRUZIONI SQL UTILIZZATE

 

 

CREARE IL DATABASE

Un database in un sistema relazionale è composto da un insieme di tabelle, che corrispondono alle relazioni del modello relazionale. In pratica la creazione del database consiste nella creazione delle tabelle che lo compongono. In realtà prima di poter procedere alla creazione delle tabelle occorre creare in effetti il database, ciò significa definire uno spazio dei nomi separato per ogni insieme di tabelle. In questo modo per un DBMS è possibile gestire più database indipendenti contemporaneamente, senza che ci siano dei conflitti con i nomi che vengono utilizzati in ciascuno di essi. Il sistema previsto dallo standard per creare degli spazi dei nomi separati consiste nell’utilizzo dell’istruzione SQL "CREATE SCHEMA". Di solito tale sistema non viene utilizzato, ma ogni DBMS prevede una procedura proprietaria per creare il database. L’istruzione introdotta, non prevista dallo standard è "CREATE DATABASE", la cui sintassi è:

 

CREATE DATABASE nome_tabella

 

 

POPOLARE IL DATABASE

 

Col termine popolazione del database si intende l’attività di inserimento dei dati al suo interno. In un database relazionale ciò corrisponde alla creazione delle righe che compongono le tabelle che costituiscono il database. Normalmente la memorizzazione di una singola informazione corrisponde all’inserimento di una o più righe in una o più tabelle del database.

L’istruzione SQL che effettua l’inserimento di una nuova riga in una tabella è INSERT, la cui sintassi è:

 

 

INSERT INTO nome_tabella [(elenco_campi)]

VALUES (elenco_valori)

 

 

INTERROGARE IL DATABASE

 

L’istruzione SQL occorre per estrarre dati di interesse da un database è SELECT. La sintassi con cui deve essere utilizzata è la seguente:

 

SELECT lista_elementi_selezione

FROM lista_riferimenti_tabella

WHERE espressione_condizionale

 

 

AGGIORNARE IL DATABASE

 

Normalmente le informazioni presenti in un database non sono statiche, ma evolvono nel tempo. C’è quindi la necessità non solo di aggiungere nuovi dati, ma di modificare quelli che già sono inseriti nelle tabelle dei database. Le istruzioni SQL che vengono utilizzate a questo scopo sono UPDATE e DELETE. La prima modifica i valori presenti in una o più righe di una tabella. La seconda elimina una o più righe di una tabella.

La sintassi di UPDATE è la seguente:

 

UPDATE nome_tabella

SET elenco_assegnamenti

WHERE espressione_condizionale

 

La sintassi di DELETE è:

 

DELETE FROM nome_tabella

WHERE espressione_condizionale

 

 

PROPOSTA DI PROGETTO:VOICE OVER IP

 

Telefonia su reti IP: motivazioni

Telefonia su reti IP: fattori trainanti

Telefonia su reti IP: prestazioni

Telefonia su reti IP: impiego dei codec

Il trasporto della voce a pacchetti

Protocolli di trasporto

Vantaggi della soluzione

Vantaggi dei servizi VoIP

 

Durante gli ultimi anni si è assistito ad una crescita rapida della VoIP (Voice over IP) sia in termini di dimensioni di mercato, sia in termini di evoluzione tecnologica: la spinta principale che ha portato all’utilizzo della telefonia IP è, ad oggi, determinata dal minor costo consentito dalle reti IP rispetto a quelle tradizionali. Il vantaggio che scaturisce dall’introduzione, all’interno dell’azienda, di una tecnologia telefonica di questo tipo è, a fronte di una qualità leggermente inferiore rispetto a quella offerta dalla telefonia tradizionale, dettata dai notevoli risparmi rispetto alle tariffe praticate dalle compagnie telefoniche.

Innanzitutto il cliente paga una normale tariffa locale per collegarsi, con un circuito dedicato, a un gateway locale della rete IP e utilizza la connettività IP su distanze nazionali ed internazionali, a costi marginali, fino ad un gateway terminale, ove si ricollega, a circuito con tariffe ancora locali, al chiamato (Toll Bypass). Inoltre, le strutture di rete IP utilizzate sono più efficienti a causa della compressione del segnale vocale e della commutazione a pacchetti.

Nel momento in cui la VoIP raggiungerà una qualità del servizio paragonabile a quella tradizionale, interverranno nuove normative a regolamentare il settore, e questo probabilmente porterà ad un aumento dei costi. D’altra parte senza una regolamentazione delle tariffe, né i service provider, né i costruttori di apparecchiature VoIP possono giustificare gli interventi necessari ad ottenere una VoIP qualitativamente accettabile.

Questo tipo di trasmissione sta attirando molta attenzione da parte di tutte le realtà interessate ad investire sulle nuove tecnologie emergenti su Internet. Per capire il fenomeno della telefonia Internet è necessario prendere confidenza con i principi fondamentali che stanno dietro Internet e con le principali differenze di IP rispetto alla rete telefonica.

La rete telefonica (PSTN) è una rete a commutazione di circuito ottimizzata per le comunicazioni vocali in sincrono e in tempo reale con una qualità di servizio garantita (QoS: Quality of Service). Quando una sessione di comunicazione viene iniziata, si stabilisce un circuito tra la parte chiamante e quella chiamata. La PSTN garantisce la qualità del servizio dedicando alla conversazione un circuito full-duplex con una larghezza di banda di 64 Khz. Tale larghezza di banda rimane inalterata indipendentemente dal fatto che le parti siano in conversazione attiva o in silenzio. Dato che l’ampiezza sopra citata è costante il costo di una chiamata tramite PSTN è strettamente basato sulla distanza e sul tempo.

Internet invece è una rete a commutazione di pacchetto e, storicamente, è sempre stata usata per applicazioni dove una QoS variabile poteva essere un parametro tollerabile.

Per come sono strutturati i protocolli di comunicazione e per come è stata concepita Internet, il meccanismo primario di costo per un’applicazione di telefonia IP non è né la distanza né il tempo, ma l’ampiezza di banda usata nella comunicazione. In ogni caso, tale costo è trasparente all’utente finale. Il servizio a tali utenti è fornito dagli ISP (Internet Service Provider) che gestiscono direttamente il costo delle connessioni.

Il problema fondamentale che sta alla base della comunicazione vocale su una rete come Internet è che la gestione dei pacchetti da parte del protocollo IP destinatario comporta una ricomposizione di questi nell’ordine originale. Se alcuni subiscono errori di trasmissione o ritardi vari si capisce come il processo di ricomposizione possa risultare rallentato. Per applicazioni classiche, come ad esempio la posta elettronica, tale ritardo non acquista particolare significato, ma per applicazioni di telefonia, dove l’interazione real-time tra le parti è fondamentale, questo può provocare un degrado notevole nella qualità della conversazione.

Ci sono 2 fondamentali caratteristiche che determinano la qualità di una connessione telefonica su Internet:

 

Tempo di latenza

Grado di rispondenza della voce trasmessa

 

Il tempo di latenza misura il ritardo che intercorre dal momento che certe parole sono pronunciate da un lato, al momento che queste sono effettivamente sentite dall’altro lato. Spesso gli utenti di VoIP rapportano tale latenza ai ritardi che le normali telefonate subiscono quando parte del circuito è fatto da collegamenti satellitari. La latenza è qualcosa a cui gli utenti possono in genere abituarsi e compensare di conseguenza.

L’altra importante caratteristica che determina la qualità di una connessione telefonica su Internet è il grado di rispondenza della voce trasmessa rispetto alla voce naturale di chi parla. Se certi pacchetti vocali risultano ritardati oltre una certa soglia, il software di telefonia IP cercherà in genere di interpolare i dati mancanti tramite i contenuti dei pacchetti adiacenti. Naturalmente, più il software ricorre a questa tecnica interpolativa, più la qualità del software risulterà compromessa (distorsione del messaggio vocale).

 

TELEFONIA SU RETI IP: MOTIVAZIONI

Costi

Per chiamate a lunga distanza, costo della connessione su rete a pacchetto inferiore che su rete a commutazione di circuito (SCN).

Uso efficiente della banda disponibile (multiplazione statica).

Impiego di tecniche di compressione del segnale vocale: tipicamente banda netta = 8 Kbps, contro i 64 Kbps della SCN

Impiego di terminali più potenti e flessibili dei normali apparecchi telefonici

Versatilità e possibilità di sviluppo dei nuovi servizi.

Multimedialità e convergenza Internet – Telefonia

 

TELEFONIA SU RETI IP: FATTORI TRAINANTI

Crescita di Internet e affermazione di IP come protocollo di livello 3 universale.

Realizzazione di reti convergenti.

Competizione tra service/conent providers (VoIP come entry – point nel mercato Telecom).

Standardizzazione VoIP in alterativa ai servizi di fonia su rete a commutazione di circuito (PSTN).

Tecnologia usufruibile in tutti i contesti:

Utenza affari

Utenza domestica

TELEFONIA SU RETI IP: PRESTAZIONI

La qualità di un sistema di comunicazioni vocali su rete a pacchetto dipende da molti fattori, tra cui:

Prestazioni del codec impiegato.

Tasso di perdita dei pacchetti dovuta a:

Congestione della rete

Ritardi nella rete di accesso

Livelli dell’eco (acustico ed elettrico)

Ritardi nella formazione del collegamento

La qualità dei codec e gli effetti dei ritardi sono valutati soggettivamente mediante una scala compresa tra 1 e 5.

 

TELEFONIA SU RETI IP: IMPIEGO DEI CODEC

I sistemi Voip impiegano codec di tipo ACELP.

I codec recuperano gli errori di canale, non corretti dalle tecniche di codifica di canale, e le perdite di pacchetti mediante interpolazione/predizione.

 

IL TRASPORTO DELLA VOCE A PACCHETTI

Per il trasporto della voce su reti IP occorre tener conto di 3 problemi tipici dei servizi real – time su reti a pacchetto:

Possibilità che i pacchetti pervengano a destinazione fuori sequenza.

Possibilità di variazioni di ritardo nella sequenza di pacchetti ricevuti.

Possibilità che alcuni pacchetti vadano perduti.

 

PROTOCOLLI DI TRASPORTO

TCP/IP

Gestisce i numeri di sequenza dei pacchetti.

Implementa meccanismi di controllo di flusso e di recupero dei pacchetti.

UDP/IP

Non implementa meccanismi di ritrasmissione.

Non gestisce numeri di sequenza e di marcaggio temporale dei pacchetti.

E’ stato quindi necessario introdurre un nuovo protocollo per il trasporto end- to-end di dati real – time su reti unicast e multicast, il RTP (Real Time Transport Protocol).

 

VANTAGGI DELLA SOLUZIONE

 

L'implementazione e la gestione di una rete IP richiedono un impegno economico inferiore rispetto alle reti a commutazione di circuito. A differenza di queste ultime, le reti IP non necessitano di un canale dedicato per la voce, dato che tutta l'ampiezza di banda disponibile viene utilizzata per trasportare simultaneamente voce, video e dati. Il traffico vocale viene gestito mediante una dorsale QoS (Quality of Service) abilitata per il protocollo IP, consentendo la trasmissione di pacchetti vocali ad alta priorità. Un'unica infrastruttura supporta la fornitura di servizi tradizionali e di nuova concezione.

Grazie al costo relativamente basso delle infrastrutture IP, i Service Provider hanno la possibilità di garantire un risparmio economico anche ai consumatori finali, attraverso la riduzione delle tariffe o la creazione di offerte pacchettizzate. Nei mercati internazionali, dove le tariffe per i servizi a lunga distanza sono elevate, i Service Provider possono offrire soluzioni competitive e altamente redditizie.

 

 

VANTAGGI DEI SERVIZI VoIP

1) Aumento del fatturato ottenuto valorizzando le opportunità con gli abbonati esistenti e allargando la base di clienti

 

2) Possibilità di investire in infrastrutture di nuova concezione che supportano la messa a punto di servizi pacchettizzati, incrementano la fedeltà dei clienti e riducono i costi operativi.

 

3) Possibilità di fornire ovunque i servizi. I servizi internazionali a lunga distanza e i servizi nazionali basati su schede prepagate possono essere distribuiti alla popolazione di tutte le aree europee.

 

4) Grazie ai costi limitati associati all'introduzione di nuovi POP (Points of Presence), i Service Provider possono estendere rapidamente la propria presenza in numerosi paesi di origine e di destinazione.

 

5) Introduzione di nuovi servizi come l'avviso di chiamata Internet e la seconda linea virtuale che si traducono in un incremento del fatturato e della soddisfazione dei clienti.

 

6) Riduzione dei costi associati alle infrastrutture e alle spese di capitale, mediante l'utilizzo di un'unica infrastruttura per servizi dati, voce e video. Le attuali offerte di altri fornitori fanno affidamento su infrastrutture di rete separate che devono essere realizzate per distribuire servizi addizionali.

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Arezzo , 20 - 5 - 04 .

 

    Marco Sisi autore .

(Pag. web , a cura di O. Metozzi)  

 

FINE