🗊Презентация Организация службы IP-телефонии

СОДЕРЖАНИЕ 1. Организация службы IP-телефонии: Модель протоколов IP-телефонии Технологии H.323 SIP MGCP. 2. Переход к NGN. Описание элементов сети. 3. Профили протоколов в плоскости C, U. Пример 1. 4. Профили протоколов в плоскости С, U. Пример 2. Условные обозначения:

Нижние уровни стека протокола определяют правила, которым может следовать разработчик для обеспечения взаимодействия своего оборудования с оборудованием других поставщиков. Верхний уровень определяет взаимодействие программного обеспечения. Как сетевые функции распределены по всем уровням модели OSI, так и протоколы совместно работают на различных уровнях стека протоколов. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI. В совокупности протоколы дают полную характеристику функциям и возможностям стека.

IP-телефония — услуга по передаче телефонных разговоров по протоколу IP в сетях с гарантией качества. IP-телефония — услуга по передаче телефонных разговоров по протоколу IP в сетях с гарантией качества. Internet-телефония – услуга по передаче речевого сигнала по сети Интернет без гарантии качества (например, Skype). Речевой сигнал по сети передается в цифровом виде в форме отдельных пакетов и перед передачей преобразовывается (сжимается) с тем, чтобы удалить избыточность.

Модель протоколов IP рисунок

глоссарий1

Глоссарий 6

глоссарий2

Глоссарий 3

Глоссарий 4

Глоссарий 5

Протокол передачи в реальном времени (RTP) Протокол передачи в реальном времени (RTP) обеспечивает сквозные услуги доставки звуковой- и видеоинформации в реальном масштабе времени; RTP обеспечивает идентификацию типа полезной нагрузки, нумерацию последовательности, временные метки, и текущий контроль доставки. UDP обеспечивает услуги контрольной суммы и мультиплексирование.

Первый подход к построению сетей Первый подход к построению сетей ІР-телефонии предложен ITU-T в рекомендации Н.323.

Технология H.323

Стек протоколов H.323

Плоскость C – Протоколы для передачи управляющей информации (процессы установления соединения, его разъединения, а также для распределения ресурсов сети). Плоскость C – Протоколы для передачи управляющей информации (процессы установления соединения, его разъединения, а также для распределения ресурсов сети). Плоскость U – Протоколы для передачи пользовательской информации (данные, видео, звук).

Для эффективной передачи любого вида информации по сети требуется предварительная подготовка – сжатие, форматирование, кодирование. Для эффективной передачи любого вида информации по сети требуется предварительная подготовка – сжатие, форматирование, кодирование. Для подготовки информации различными фирмами предложено большое количество аудиокодеков. В данной работе используются кодеки для передачи речи по пакетным сетям: G.711 и G.729. H.261 — стандарт сжатия видео, принятый в 1990 году международной организацией ITU. Для поддержки H.261 канал должен иметь пропускную способность не ниже 64 Кбит/с.

Протокол передачи в реальном времени (RTP) Протокол передачи в реальном времени (RTP) обеспечивает сквозные услуги доставки звуковой- и видеоинформации в реальном масштабе времени; RTP обеспечивает идентификацию типа полезной нагрузки, нумерацию последовательности, временные метки, и текущий контроль доставки. UDP обеспечивает услуги контрольной суммы и мультиплексирование.

Протокол управления передачей в реальном времени – RTCP. Протокол управления передачей в реальном времени – RTCP. Первичная функция RTCP должна обеспечить возврат данных о качестве передачи. Другие функции RTCP включают перенос идентификатора с транспортным уровнем для RTP источника, называемого каноническим именем, которое используется приемниками, чтобы синхронизировать звуковой и видео потоки.

Протокол H.225.0 / RAS используется между H.323 оконечными точками (терминалами и шлюзами) и контроллером зоны для: Протокол H.225.0 / RAS используется между H.323 оконечными точками (терминалами и шлюзами) и контроллером зоны для: обнаружения контроллера зоны; регистрации оконечной точки; определения расположения оконечной точки; управления аутентификацией; задания маркера доступа.

Протокол сигнализации Q.931 Протокол сигнализации Q.931 используется для установления и разрыва соединений между двумя терминалами H.323, а также между терминалом и шлюзом. Данные транспортируются в реальном масштабе времени. Служебные сообщения этого протокола передаются поверх TCP.

По протоколу Н.245 происходит обмен между участниками соединения информацией, которая необходима для создания логических J каналов. По этим каналам передается речевая информация, упакованная в пакеты RTP/UDP/IP. Протокол управления мультимедийной конференцией H.245 обеспечивает: По протоколу Н.245 происходит обмен между участниками соединения информацией, которая необходима для создания логических J каналов. По этим каналам передается речевая информация, упакованная в пакеты RTP/UDP/IP. Протокол управления мультимедийной конференцией H.245 обеспечивает: согласование возможностей компонентов; установление и разрыв логических каналов; передачу запросов на установление приоритета; управление потоком (загрузкой канала); передачу общих команд и индикаторов.

Выполнение процедур, предусмотренных протоколом RAS, является начальной фазой установления соединения с использованием сигнализации Н.323. Далее следуют фаза сигнализации Н.225.0 (Q.931) и обмен управляющими сообщениями Н.245. Разрушение соединения происходит в обратной последовательности: в первую очередь закрывается управляющий канал Н.245 и сигнальный канал Н.225.0, после чего привратник по каналу RAS оповещается об освобождении ранее занимавшейся полосы пропускания. Выполнение процедур, предусмотренных протоколом RAS, является начальной фазой установления соединения с использованием сигнализации Н.323. Далее следуют фаза сигнализации Н.225.0 (Q.931) и обмен управляющими сообщениями Н.245. Разрушение соединения происходит в обратной последовательности: в первую очередь закрывается управляющий канал Н.245 и сигнальный канал Н.225.0, после чего привратник по каналу RAS оповещается об освобождении ранее занимавшейся полосы пропускания.

Второй подход к построению сетей Второй подход к построению сетей ІР-телефонии основан на использовании протокола SIP.

SIP технология

SIP – протокол инициализации сессии. Предложен комитетом IETF в документах RFC 2543 и RFC 3261. SIP – протокол инициализации сессии. Предложен комитетом IETF в документах RFC 2543 и RFC 3261. SIP – часть глобальной архитектуры IETF. Эта архитектура также включает в себя: протокол резервирования ресурсов RSVP; протокол передачи в реальном времени RTP; протокол передачи потоков в реальном времени RTSP (Real-Time Streaming Protocol); протокол описания параметров сеанса SDP; протокол уведомления о связи SAP.

Плоскость C

Третий подход к построению сетей Третий подход к построению сетей IP-телефонии основан на использовании протокола MGCP и технологии Softswitch.

Технология MGCP

Протокол MGCP предложен комитетом IETF, рабочей группой MEGACO. Протокол MGCP предложен комитетом IETF, рабочей группой MEGACO. Разработчики этого протокола опирались на принцип декомпозиции шлюзов и сетевую архитектуру, состоящую из: транспортных шлюзов (TGW); контроллера шлюзов (MGC); шлюзов сигнализации (SGW). Впоследствии эти три элемента составили основу – Softswitch – гибкой системы управления коммутацией

Плоскость C

RTP - Real-Time Protocol – Протокол передачи информации в реальном масштабе времени. RTP - Real-Time Protocol – Протокол передачи информации в реальном масштабе времени. RTCP - Real-Time Control Protocol – Протокол управления передачей в реальном времени (всегда работает в паре с RTP).

Плоскость C – Протоколы для передачи управляющей информации (процессы установления соединения, его разъединения, а также для распределения ресурсов сети). Плоскость C – Протоколы для передачи управляющей информации (процессы установления соединения, его разъединения, а также для распределения ресурсов сети). Плоскость U – Протоколы для передачи пользовательской информации (данные, видео, звук).

MGCP MGCP Media Gateway Control Protocol Протокол управления медиа-шлюзом (RFC-2705).

ISUP ISUP Integrated Services User Part Подсистема пользователя для сетей N-ISDN. Протокол ISUP – это часть ОКС№7 , которая используется для управления вызовами в сетях N-ISDN и ТфОП.

M2UA второе

MTP (Message Transfer Part) — подсистема переноса сообщений, часть ОКС№7 . MTP отвечает за гарантированную доставку сообщений в сети ОКС7. Подсистема МТР формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации в виде сигнальных сообщений от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату. MTP (Message Transfer Part) — подсистема переноса сообщений, часть ОКС№7 . MTP отвечает за гарантированную доставку сообщений в сети ОКС7. Подсистема МТР формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации в виде сигнальных сообщений от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату. Для выполнения функций MTP не требуется анализировать содержимое передаваемых сообщений, кроме их адресной составляющей. Подсистема MTP занимает три нижних уровня модели OSI – MTP1, MTP2, MTP3 .

MTP1 – выполняет функции звена передачи данных. Он преобразует цифровые данные в битовый поток для переноса информации по каналу связи. MTP1 – выполняет функции звена передачи данных. Он преобразует цифровые данные в битовый поток для переноса информации по каналу связи. MTP2 содержит функции формирования сигнального звена между двумя смежными сигнальными точками сети ОКС7. Он реализует весь набор процедур по передаче сигнальных сообщений по данному звену. MTP3 обеспечивает сквозную транспортировку сигнальных сообщений через сеть ОКС от подсистемы-отправителя одного пункта сигнализации до системы-получателя в другом пункте сигнализации.

Для эффективной передачи любого вида информации по сети требуется предварительная подготовка – сжатие, форматирование, кодирование. Для эффективной передачи любого вида информации по сети требуется предварительная подготовка – сжатие, форматирование, кодирование. Для подготовки информации различными фирмами предложено большое количество аудиокодеков. В данной работе используются кодеки для передачи речи по пакетным сетям: G.711 и G.729.

2. Переход к NGN. Описание элементов сети Международный союз электросвязи в проекте версии 4 рекомендации Н.323 также ввел принцип декомпозиции шлюзов. Управление функциональными блоками распределенного шлюза будет осуществляться контроллером шлюза - Media Gateway Controller - при помощи адаптированного к Н.323 протокола MEGACO, который в рекомендации Н.248 назван Gateway Control Protocol. MGC, TGW, SGW были объединены в устройство, названное Softswitsh (SSW) – гибкая система управления коммутацией, имеющая в отличие от АТС – территориально распределенную структуру. В ядре пакетной сети используется технология MPLS, но в данной работе она не рассматривается.

Другой вариант – аналоговый ТА подключен к АТС по z-интерфейсу. АТС поддерживает сигнализацию ОКС№7, и доступ станции к шлюзу осуществляется с помощью потоков Е1, со скоростью 2048 кбит/с. Подсистема пользователей и приложений ОКС№7 – ISUP соответствует верхним уровням модели ВОС. Другой вариант – аналоговый ТА подключен к АТС по z-интерфейсу. АТС поддерживает сигнализацию ОКС№7, и доступ станции к шлюзу осуществляется с помощью потоков Е1, со скоростью 2048 кбит/с. Подсистема пользователей и приложений ОКС№7 – ISUP соответствует верхним уровням модели ВОС.

Соединение устанавливается между аналоговым ТА, подключенным к шлюзу по z-интерфейсу, и SIP-терминалом, тогда стек протоколов плоскости С и U: Соединение устанавливается между аналоговым ТА, подключенным к шлюзу по z-интерфейсу, и SIP-терминалом, тогда стек протоколов плоскости С и U:

Если оконечное абонентское устройство - терминал H.323 или SIP-терминал: Если оконечное абонентское устройство - терминал H.323 или SIP-терминал:

SG рис

Соединение устанавливается между терминалами SIP и H.323.

Определим профили протоколов в плоскости U Определим профили протоколов в плоскости U

ПРИМЕР 2 ПРИМЕР 2 Определить профили протоколов в плоскости C и U, при установлении соединения и передачи данных по IP-сети от ISDN-терминала до терминала стандарта H.323.

Задача 2 рис1

TE ISDN - Integrated Services Digital Network — цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до 64 кбит/с по 4-килогерцовой проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Сеть ISDN состоит из следующих компонентов: сетевые терминальные устройства (NT, Network Terminal Devices); линейные терминальные устройства (LT, Line Terminal Equipment); терминальные адаптеры (TA, Terminal adapters); абонентские терминалы.

TE1 –оконечное абонентское устройство со стандартными стыковыми характеристиками, отвечающими рекомендациям МККТТ для ISDN, то есть имеющий встроенный S интерфейс. TE1 обеспечивает прямое подключение к сети ISDN, без терминального адаптера. TE1 –оконечное абонентское устройство со стандартными стыковыми характеристиками, отвечающими рекомендациям МККТТ для ISDN, то есть имеющий встроенный S интерфейс. TE1 обеспечивает прямое подключение к сети ISDN, без терминального адаптера. S- четырехпроводный интерфейс «пользователь-сеть», через который терминал пользователя стандартным образом взаимодействует с ISDN.

NT- сетевое окончание, функции которого: NT- сетевое окончание, функции которого: Обеспечение передачи информационных бит по линии U-интерфейса (интерфейс между сетевым и станционным окончанием); Обеспечение технического обслуживания линии и контроля рабочих характеристик; Подача питания от станции до ТА; Мультиплексирование физических каналов в единый поток; Обеспечение управлением доступа; Синхронизация.

Интерфейс базового уровня BRI, Basic Rate Interface (V1) — обеспечивает пользователю предоставление двух цифровых каналов по 64 кбит/с (канал B) и однополосный канал сигнализации D со скоростью передачи данных 16 кбит/с. Таким образом, максимальная скорость передачи в интерфейсе BRI (2B+D) =144 кбит/с. Наиболее распространённый тип сигнализации — DSS1. Интерфейс базового уровня BRI, Basic Rate Interface (V1) — обеспечивает пользователю предоставление двух цифровых каналов по 64 кбит/с (канал B) и однополосный канал сигнализации D со скоростью передачи данных 16 кбит/с. Таким образом, максимальная скорость передачи в интерфейсе BRI (2B+D) =144 кбит/с. Наиболее распространённый тип сигнализации — DSS1. Интерфейс первичного уровня PRI, Primary Rate Interface (V3) — определяет дисциплину подключения станций ISDN к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые ком. Интерфейс первичного уровня объединяет 30 В-каналов для голоса или данных, один D-канал (64 кбит/с) для сигнализации и один Н-канал для служебных данных стандарта E1 (30B + D + Н=32*64=2048 кбит/с).

Архитектура протоколов ISDN Плоскость C – три уровня. Плоскость U – только физический уровень. Q.931 формирует сообщения и передает на нужный уровень. Q.921 при помощи флагов формирует сообщение и передает на физический уровень.

Задача 2 рис1

Стеки протоколов в плоскости С

Задача 2 рис1

Стеки протоколов в плоскости U