Voice over IP: differenze tra le versioni
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'''Voice over IP''' (in italiano "''Voce tramite [[Internet Protocol|protocollo Internet]]''", in [[acronimo]] '''VoIP'''), in [[telecomunicazioni]] e [[informatica]], indica una [[tecnologia]] che rende possibile effettuare una conversazione
== Descrizione ==
Più specificamente con VoIP si intende l'insieme dei [[protocollo di rete|protocolli di comunicazione]] di [[livello applicazioni|strato applicativo]] che rendono possibile tale tipo di comunicazione. Grazie a numerosi [[Internet Service Provider|provider]] VoIP è possibile effettuare telefonate anche verso la rete telefonica tradizionale ([[PSTN]]). In realtà più in generale VoIP consente una comunicazione [[audio]]-[[video]] [[sistema real-time]], [[unicast]] o [[multicast]], su [[rete a pacchetto]] (es. [[videotelefonia|videotelefonata]], [[videochiamata]] e [[videoconferenza]]). La tecnologia in questione richiede che il [[segnale analogico]] venga preventivamente [[codifica]]to in formato [[digitale (informatica)|digitale]] tramite [[conversione analogico-digitale]], eventualmente [[compressione dati|compresso]] tramite l'uso di [[codec audio]] e infine [[trasmissione (telecomunicazioni)|trasmesso]] a [[pacchetto (reti)|pacchetto]] in [[rete informatica|rete]] grazie all'utilizzo congiunto in parallelo di due tipi di protocolli di comunicazione:
* una per
Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su [[Internet]], ma possono anche usare come mezzo trasmissivo una qualsiasi rete privata basata sul protocollo IP, per esempio una [[LAN]] all'interno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati ''Voice over IP protocols''.▼
==Funzionamento==▼
▲* una per la “segnalazione” della conversazione (ricostruzione del frame audio, sincronizzazione, identificazione del chiamante, etc…).
* una per il trasporto dei dati ([[pacchetto (reti)|pacchetti]] voce su IP);
▲Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su [[Internet]], ma possono anche usare come [[mezzo trasmissivo]] una qualsiasi rete privata basata sul [[Internet Protocol|protocollo IP]], per esempio una [[LAN]] all'interno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati ''Voice over IP protocols''.
Per il trasporto dei dati, nella grande maggioranza delle implementazioni VoIP, viene adottato la suite composta da [[Real-time Transport Protocol|RTP]] (''Real-time Transport Protocol'') su [[User Datagram Protocol|UDP]] (''User Datagram Protocol'') su [[Internet Protocol|IP]] (''Internet Protocol''). L'utilizzo di UDP anziché [[Transmission Control Protocol|TCP]] si giustifica col fatto che una comunicazione real-time come la fonia non può tollerare ritardi o latenze aggiuntive o troppo elevate dovute alla ritrasmissione dei pacchetti persi e agli [[Acknowledgment|ACK]].▼
▲==Funzionamento==
=== I protocolli ===
[[File:1140E.jpg|upright=0.5|thumb|[[Avaya]] 1140E IP Phone]]
▲Per il trasporto dei dati, nella grande maggioranza delle implementazioni VoIP, viene adottato
Per quanto riguarda la ''segnalazione'' il processo di [[standard (informatica)|standardizzazione]] non si è ancora concluso. Al momento, sono coinvolti tre enti internazionali di standardizzazione: l'[[International Telecommunication Union|ITU]] (''International Telecommunications Union''), l'[[IETF]] (''Internet Engineering Task Force'') e l'[[ETSI]] (''European Telecommunication Standard Institute'') con alcuni consorzi (per esempio, Softswitch, H.323ORG, Vivida ecc.). La gestione delle chiamate voce sulla rete IP è, al momento, indirizzata verso due differenti proposte, elaborate in ambito ITU e IETF, che sono rispettivamente [[H.323]] e [[Session Initiation Protocol|SIP]] (''Session Initiation Protocol''). La tendenza degli ultimi anni ha evidenziato un netto predominio del protocollo SIP, sia su UDP che su TCP.
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Dal punto di vista degli utenti finali e quindi del mercato di soluzioni VoIP come telefoni, adattatori, cordless e telefoni “dual mode” (VoIP e tradizionali) i produttori sembrano però orientarsi verso uno “standard” tecnicamente non disegnato per diventare tale: [[Skype]]. Con i suoi 100 milioni di utenti l'impresa di Niklas Zennström e Janus Friis è riuscita a sfruttare il vantaggio del first-comer e, grazie alla sua rete chiusa (gli utenti Skype possono chiamare solo altri utenti Skype o telefoni sulla rete PSTN) e al protocollo di segnalazione proprietario che utilizza per il proprio software, ha potuto allargare la sua attività alla gestione di partnerships con produttori di hardware e sviluppatori di software.
Altri protocolli utilizzati per la codifica della segnalazione della conversazione
* [[Skinny Client Control Protocol]], protocollo [[proprietario]] della [[Cisco Systems|Cisco]]
* [[Megaco]] (conosciuto anche come H.248) e [[MGCP]]
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* [[Extensible Messaging and Presence Protocol|XMPP]], usato da [[Google Talk]]. Inizialmente pensato per l'[[Instant Messaging|IM]] ora esteso a funzioni Voip grazie al modulo Jingle
===
Le tecnologie di [[compressione audio|compressione della voce]] dedicano una [[banda (informatica)|banda]] che varia dai 4 kbit/s agli 82 kbit/s nei formati di compressione meno efficienti. Ad esempio il [[GSM]] codifica la voce con [[algoritmo]] RPE-LTP (''Regular Pulse Excitation - Long Term Prediction'') con [[Linear predictive coding|LPC]] loop e campionamento a 13 kbit/s. Esiste un encoder della voce a 13 kbit/s.<ref>{{cita web|url=
Gran parte dell'energia della voce umana può essere concentrata in uno spettro limitato a 2,7 kHz.<ref>{{Cita web|url = http://www.uoverip.com/voice-fundamentals-human-speech-frequency/|titolo = Voice Fundamentals - Human Speech Frequency|accesso
Tuttavia, con i formati di compressione diventa possibile ridurre drasticamente la banda richiesta intervenendo dopo la [[digitalizzazione]] della voce e prima del suo invio. Non è infatti possibile comprimere un [[segnale analogico]]. Esistono frequenze del segnale digitali anche superiori alla frequenza della voce naturale; il segnale analogico rimane il limite da raggiungere per il [[campionamento (teoria dei segnali)|campionamento]] digitale, la frontiera con la qualità dell'audio migliore. Un segnale analogico ha una qualità in generale maggiore di uno digitale ed è il massimo riferimento da raggiungere. Tuttavia frequenze di digitalizzazione superiori hanno un'utilità limitata perché non aggiungono informazione al segnale di partenza, come la copia non può essere migliore dell'originale. Per la trasmissione di video, le tecnologie attuali ([[RealAudio]] e [[Windows Media Player]]) richiedono una [[larghezza di banda]] di almeno 50 kbit/s per evitare lo [[flicker|sfarfallio]] delle immagini. Con tale [[frequenza]] di campionamento per la conversione del segnale analogico della voce in uno digitale è possibile l'invio di [[traffico (telecomunicazioni)|traffico]] voce su Internet. Le connessioni analogiche raggiungono velocità di 56 kbit/s solamente per il [[download]] di pagine internet. Per il download di altri file o il [[Downstream (informatica)|downstream]] della voce la velocità massima è 33 kbit/s. Anche l'[[upstream (informatica)|upstream]] del 56 K è 33,6 kbit/s. Una chiamata via Internet richiede una banda maggiore della frequenza di campionamento della voce sia in upstream che in downstream, essendo la comunicazione telefonica bidirezionale ([[full duplex]]). Altrimenti almeno uno dei due interlocutori riceve i pacchetti nell'ordine scorretto e ascolta in pratica parole senza senso, sillabe non nella giusta sequenza. Mentre per dati quali bit di pagine internet o di file scaricati il [[modem]] è in grado di fare controlli, interpolare (ossia ricostruire) pacchetti e sequenze di bit danneggiate e al limite richiederne la ritrasmissione, non esistono controlli che rimedino ai difetti di trasmissione della voce; la coppia di modem è "invisibile" agli utenti anche nel senso negativo, di non poter migliorare la qualità della comunicazione. Utilizzando un adeguato protocollo di comunicazione ossia formato di compressione della voce che limiti il campionamento intorno ai 12-13 kbit/s è possibile con un pacchetto-voce trasmesso per secondo avere pacchetti di ''circa'' 1,5 [[Kilobyte|KByte]] (che sono 12000 bit appunto; 1 byte=8 bit) ovvero al di sotto della {{Senza fonte| soglia critica che crea problemi con connessione Internet}}.
Con linea [[ISDN]] si dispone di una connessione simmetrica su due linee: la velocità in upstream è la stessa che si ha in downstream. Con una larghezza di banda di 64 kbit/s, ovvero impegnando anche una sola linea, è possibile stabilire una chiamata Voice Over IP anche con formati di compressione della voce meno efficienti che campionano a 50-60 kbit/s (sempre riferendosi a pari valore di un indice di qualità della riproduzione). Con l'utilizzo dei due canali ISDN è possibile gestire due chiamate Voice Over IP contemporaneamente. Negli USA, come è detto più sopra, gli operatori telefonici tendono ad utilizzare sempre di più il Voice Over IP fino all'abitazione dell'utente;<ref>{{cita web| url=http://www.networkworld.com/article/2226769/uc-voip/replacing-the-pstn-with-voip--not-if--but-when.html|titolo=Replacing the PSTN with VoIP: Not If, But When|accesso=23 giugno 2015}}</ref> dunque, anche l'ultimo miglio è digitalizzato per consentire la comunicazione. {{Senza fonte| Il vantaggio di un'estensione delle connessioni ISDN per la digitalizzazione dell'ultimo miglio è invece meno utilizzato dalle compagnie europee.}} Operativamente oltre a disporre di un programma di Voice Over IP come [[Skype]] o [[Asterisk PBX|Asterisk]] occorre installare un [[codec]] di compressione della voce, che è il protocollo di comunicazione che dovrà essere installato anche sull'altro terminale. Fra questi codec rientrano: GSM 6.10, ILBC, [[Speex]] 15.2k, Speex 8.0k, [[G.711]], [[G.723]], [[G.729]], G.771 A-Law, G.771 U-Law. Le ultime versioni di programmi quali [[Skype]] danno una buona qualità della chiamata anche con velocità di connessione a 56 kbit;<ref>{{cita web |url=https://support.skype.com/it/faq/FA1417/quanta-larghezza-di-banda-richiede-skype|titolo=Quanta larghezza di banda richiede Skype?|accesso=11 luglio 2016}}</ref>{{Senza fonte| in generale i programmi che stabiliscono una connessione punto-punto con il PC/telefono fisso chiamato hanno [[latenza|tempo di latenza]] parecchio inferiori rispetto alla composizione del numero da un [[sito web]] (come accade ad esempio nel servizio di [[Tiscali (azienda)|Tiscali]]).}}
Il VoIP può offrire un significativo vantaggio per la tutela della [[privacy]]
Inoltre utilizzando una connessione via Internet è possibile adottare una comunicazione sicura, con [[crittografia]] a [[Crittografia asimmetrica|chiave asimmetrica]] e [[firma digitale]], che impediscono a terzi di intercettare la conversazione e manipolarla (a meno che siano in possesso di una grande
▲=== Protezione delle chiamate vocali contro le [[intercettazione|intercettazioni]] ===
▲Il VoIP può offrire un significativo vantaggio per la tutela della [[privacy]]. Infatti, in molte implementazioni VoIP, il traffico vocale, in quanto a [[commutazione di pacchetto]], viaggia direttamente tra i terminali dei due utenti e non attraversa una struttura fissa di centrali di commutazione, su cui si avrebbe la possibilità di installare un sistema di intercettazione. Tuttavia questo non è sempre vero, talvolta per motivi tecnici e altre volte per le pressioni degli organi di polizia sui gestori di sistemi VoIP affinché permettano l'intercettazione delle chiamate VoIP.
▲Inoltre utilizzando una connessione via Internet è possibile adottare una comunicazione sicura, con [[crittografia]] a [[Crittografia asimmetrica|chiave asimmetrica]] e [[firma digitale]], che impediscono a terzi di intercettare la conversazione e manipolarla (a meno che siano in possesso di una grande [[potenza di calcolo]]).
== Analisi ==
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* l'implementazione di future opzioni non richiederà la sostituzione dell'[[hardware]].
Uno dei vantaggi di questa tecnologia è che permette di fare leva su risorse di rete preesistenti, consentendo una notevole riduzione dei costi in ambito sia privato che aziendale, specialmente per quanto riguarda le spese di comunicazione interaziendali e tra sedi diverse. Una rete aziendale, infatti, può essere sfruttata anche per le comunicazioni vocali, permettendo di semplificare l'installazione e il supporto e di aumentare il grado di integrazione di uffici dislocati sul territorio, ma collegati tramite l'infrastruttura di rete. Il consumatore privato, utilizzando un collegamento ad Internet a [[banda larga]] (ad alta [[velocità di trasmissione]] e sempre attivo), può effettuare e ricevere chiamate telefoniche da telefono fisso PSTN, potendo contare su tariffe molto economiche, soprattutto per le chiamate internazionali. La tecnologia VoIP introduce inoltre nuove possibilità per l'offerta del servizio telefonico quali:
* eliminare la distinzione tra chiamate locali e a lunga distanza;
* mantenere diversi numeri telefonici su un solo collegamento;
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=== Gli svantaggi ===
Le reti
Il problema di fondo della tecnologia VoIP è la corretta ricostruzione dei pacchetti di dati ricevuti, tenuto conto del fatto che durante la trasmissione può cambiare la sequenza dei pacchetti e che alcuni pacchetti possono aver subito perdite o danneggiamenti delle informazioni contenute, e assicurare così che lo [[stream audio]] (''flusso audio'') mantenga la corretta coerenza temporale. Altro importante problema è mantenere il tempo di latenza dei pacchetti sufficientemente basso, in modo che l'utente non debba aspettare troppo tempo prima di ricevere le risposte durante le conversazioni.
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* Problema di ''[[privacy]]'': il tabulato delle chiamate o la conversazione potrebbero essere registrati dall'operatore di VoIP, piuttosto che da terzi tramite attacchi del tipo ''[[man in the middle]]''. In particolare, se il programma è a sorgente chiuso e proprietario, è più difficile accertare che non vi sia qualche codice ''spyware'' installato direttamente nel computer di mittente e destinatario per registrare le chiamate; analogo rischio si presenta se la comunicazione non è diretta fra mittente e destinatario, e tutti i pacchetti passano per un ''server'' centrale gestito dall'operatore di VoIP. La digitalizzazione del segnale di telefonia VoIP permette di implementare la [[cifratura]] e altre forme di protezione dei dati in transito nelle reti telematiche. La più comune chiamata su linea PSTN viaggia in chiaro, almeno per due tratti terminali, uno con il nodo di partenza e un altro con quello ricevente (il comune telefono non può avere installato un protocollo per la protezione dei dati né una comunicazione tramite segnale analogico potrebbe supportarlo). Un'altra protezione è il fatto che i pacchetti voce siano instradati su nodi differenti e che variano nel tempo, laddove in una comunicazione con segnale analogico l'intero contenuto della chiamata segue uno stesso percorso e passa per gli stessi apparati di rete.
==
=== Uso da parte di grandi gruppi e compagnie telefoniche ===
Attualmente le installazioni di reti VoIP in edifici terziari e abitazioni civili sono poche, mentre le grandi ''corporation'' utilizzano sempre più spesso la telefonia IP, realizzando reti telefoniche dedicate per collegare fra di loro le proprie sedi, previa conversione a valle delle [[Centrale telefonica|stazioni di commutazione]] dei normali segnali analogici in entrata in pacchetti IP, e viceversa per le comunicazioni in uscita. In questo modo, di fatto, realizzano una rete digitale interna al gruppo, che si presta molto bene ad essere modificata e adattata per fornire i più disparati tipi di servizi. Ciò si basa anche su una tecnologia emergente, denominata "''data abstraction''", mediante la quale dall'analisi dei dati trasmessi su una linea, è possibile dedurre le caratteristiche del dispositivo che ha stabilito la comunicazione (ad esempio il tipo di [[display]], i pulsanti di comando, ecc.) e di configurare i servizi messi a disposizione in funzione di queste caratteristiche. I centri di assistenza telefonica delle grandi compagnie spesso usano la telefonia IP proprio per sfruttare le possibilità offerte da questa nuova tecnologia. Un altro vantaggio deriva dal poter unificare la tipologia di connessione e di utilizzare in modo ottimale la [[larghezza di banda]] disponibile. VoIP inoltre è correntemente usato negli [[Stati Uniti d'America|USA]] per instradare traffico ''da'' e ''per'' telefoni dalla rete nazionale [[PSTN]] (''Public Switched Telephone Network'').
L'utilizzo del VoIP consente una tariffazione delle chiamate che è indipendente dalla durata (tariffa Internet flat) e, se il destinatario è un [[computer]], anche dal luogo chiamato (locale o internazionale). Costituisce dunque un consistente risparmio per le utenze e per le stesse compagnie telefoniche quando devono impegnare (e pagare) reti proprietarie di altri gestori. VoIP è anche largamente utilizzato dalle compagnie telefoniche, specialmente nei collegamenti internazionali. Per gli utenti questo utilizzo è completamente ''trasparente'', nel senso che non si accorgono che le loro chiamate sono instradate su una rete IP anziché passare attraverso le normali centrali di commutazione. [[Telecom Italia]], per esempio, [[instradamento|instrada]] su IP una percentuale significativa delle telefonate interurbane fra [[Milano]] e [[Roma]] (circa il 60%, dato del [[2005]]). Le stesse compagnie utilizzano VoIP per abbattere i costi delle proprie chiamate interne, instradate attraverso la rete dati che collega gli uffici e le sedi interne. Inoltre riducono i costi delle chiamate verso l'esterno trasportandole, via rete, fino al punto più vicino alla centrale di commutazione. Alcune compagnie offrono un [[gateway (informatica)|gateway]] (letteralmente ''via d'uscita'') per connettere una rete VoIP alla normale rete commutata. Se si compone un normale numero telefonico, la chiamata viene instradata attraverso la connessione [[internet]] alla compagnia che gestisce il gateway, che provvederà ad effettuare il normale addebito del relativo costo. A volte le compagnie telefoniche sono anche proprietarie dirette del gateway, ed in questo modo realizzano un ulteriore risparmio.▼
▲VoIP è anche largamente utilizzato dalle compagnie telefoniche, specialmente nei collegamenti internazionali. Per gli utenti questo utilizzo è completamente ''trasparente'', nel senso che non si accorgono che le loro chiamate sono instradate su una rete IP anziché passare attraverso le normali centrali di commutazione. [[Telecom Italia]], per esempio, [[instradamento|instrada]] su IP una percentuale significativa delle telefonate interurbane fra [[Milano]] e [[Roma]] (circa il 60%, dato del [[2005]]). Le stesse compagnie utilizzano VoIP per abbattere i costi delle proprie chiamate interne, instradate attraverso la rete dati che collega gli uffici e le sedi interne. Inoltre riducono i costi delle chiamate verso l'esterno trasportandole, via rete, fino al punto più vicino alla centrale di commutazione.
=== L'utilizzo open source nella PA italiana ===
Le infrastrutture VoIP si sono diffuse all'interno della [[pubblica amministrazione italiana]], con una particolare attenzione alle soluzioni [[Open source]], anche su spinta del legislatore che ha in più occasioni ricordato come la Pubblica Amministrazione sia tenuta e privilegiare, ove possibile, le soluzioni [[Open source]]<ref>
Il ruolo strategico che il software e le metodologie open source rivestono per il settore pubblico è dimostrato dal fatto che il Dipartimento per la Digitalizzazione e l'Innovazione Tecnologica (DDI) della [[Presidenza del Consiglio dei ministri]] lo ha inserito quale esplicito parametro di valutazione per la selezione dei progetti presentati dalle università a seguito del bando ICT4University – Università Digitale<ref>{{
L'iniziativa ICT4University prevedeva tra i suoi temi anche l'introduzione del VoIP<ref>
Il programma ICT4University inoltre, incoraggiando il riuso di soluzioni esistenti all'interno della Pubblica Amministrazione, ha finanziato il progetto [[VoIP4U]]<ref>
Il progetto è già stato completato e la soluzione [[VoIP4U]] è stata pubblicata sotto licenza GPLv2, e installata in alcune Università ([[Università degli Studi di Ferrara]] e [[Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo"]]) ed enti locali (Comune di [[Cento (Italia)]]).
===
A
Un altro possibile utilizzo per questi servizi è la corretta gestione delle chiamate verso l'esterno da apparecchi [[fax]], ricevitori per la [[televisione satellitare]], [[modem]] o FAXmodem, combinatori antifurto e altri oggetti simili che dipendono dall'accesso a linee [[Telefono|telefoniche]] per alcune o tutte delle loro funzionalità. Per ora, questo tipo di chiamate riesce, ma potrebbe essere impedito del tutto in alcuni casi. Questo problema può essere risolto grazie all'uso di connessioni VoIP nel caso in cui la velocità di trasmissione sia abbassata a [[Bit rate|bit al secondo]]. Se le tecnologie VoIP e cellulari prenderanno il sopravvento su quelle odierne, alcuni produttori dovranno rivedere e ridisegnare i loro prodotti, poiché verranno resi obsoleti dalle nuove tecnologie in primo luogo negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] ed in [[Canada]].
=== Nelle reti mobili ===
Il trattamento del traffico VoIP da parte dei diversi gestori di telefoni mobile è estremamente differenziato, in alcuni casi non ci sono limiti, in altri ci sono limitazioni d'uso, mentre in altre bisogna addirittura stipulare specifiche tariffe, questo comportamento ha generato diverse polemiche tra chi fornisce servizi VoIP e i diversi operatori, in base alle disposizioni dell'Unione Europea sulle telecomunicazioni<ref>
=== Nelle aziende private ===
Negli ultimi anni, con lo sviluppo di soluzioni software per le aziende sempre più avanzate, c'è sempre di più la necessità di dover integrare sistemi che possano collaborare e interagire tra loro. Per fare un esempio, integrare un sistema VoIP Aziendale<ref>{{Cita news|lingua=it|url=https://www.selcoerp.it/voip-aziendale/|titolo=VoIP aziendale: perché integrarlo nei software gestionali|pubblicazione=Selcoerp.it|data=}}</ref> ad un software [[Customer relationship management]] (CRM) fornisce all'azienda dati utili per gestire al meglio il rapporto con i clienti in maniera sempre più precisa ed efficiente. Grazie a questi strumenti e a queste integrazioni si riescono ad ottimizzare il [[processo aziendale]] e a gestire tanti dati collegati alla clientela.
== Note ==
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* [[CoIP]]
* [[Confronto tra software di VoIP]]
* [[Comunicazione senza connessione]]
* [[Internet Protocol]]
* [[Radio over IP]]
* [[Rete di trasporto dati]]
* [[SIP Trunking]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
{{IPstack}}
{{Controllo di autorità}}
{{portale|informatica|telefonia|telematica|
[[Categoria:Voice over IP| ]]
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