Badach: Voice over IP1 Voice over IP (VoIP) Konzepte und Perspektiven Prof. Dr. -Ing. A. Badach...

Badach: Voice over IP 1

Voice over IP (VoIP) Konzepte und Perspektiven

Prof. Dr. -Ing. A. BadachFachhochschule Fulda, FB Angewandte [email protected]

• Einführung

• Protokolle für Sprachübermittlung: RTP, RTCP

• H.323-Einsatz

• SIP (Session Initiation Protocol) :Konzept und Bedeutung

• Herkömmliche TK-Systeme und VoIP

• Ausblick


Was ist VoIP ?

Übertragung der Sprache und Signalisierung

über Datennetze unter Verwendung

des Protokolls IP (Internet Protocol),

d. h. über sog. IP-Netze (Internet, Intranets)

Voice over Internet Protocol

Einführung


Einführung

VoIP-Anwendungsarten

PC-zu-PC

PC-zu-Telefon

IP-Adr.

Tel-Nr.V-Tel-Nr.

Problem: V-Tel-Nr- => IP-Adr. !!!


Beispiel für eine VoIP-basierte Systemlösung Einsatz eines VoIP-Gateways

MS-PC: Multiservice PC R: Router

Einführung


Protokolle für VoIP

Einführung

Welche Protokolle für VoIP nötig sind ?

Protokolle für die Übermittlung der Sprache: RTP, RTCP

Protokolle für die Übermittlung der Signalisierung,

d. h. VoIP-Signalsierungsprotokolle: H.323, SIP

Protokolle für die Anbindung herkömmlicher TK-Systeme

für die Sprachübermittlung an die IP-Netze;

d. h. sog. Media Gateway Kontroll Protokolle:

MGCP, Megaco


TCP/IP und VoIP-Protokolle

Protokolle für Sprachübermittlung

SIG: Signalisierung SIP: Session Initiation ProtocolRTP: Real-Time Transport Protocol, RTP: Real-Time Transport Control Protocol TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol


RTP: Real Time Protocol PT: Payload Type SSRC: Synchronization Source Identifier CSRC: Contributing Source Identifiers


RTP: Dateneinheit und Steuerungsangeben


Bedeutung des Protokolls RTCP

RTCP: RTP Control Protocol

Folgende RTCP-Pakettypen sind u. a. zu unterscheiden:• Sender-Report SR (Sender Report),• Empfänger-Report RR (Receiver Report),• Quellenbeschreibung SDES (Source Description), • ...



H.323: Entwicklung und Bestandteile

H.323-Einsatz

H.323: Packet-based multimedia communication systems Standard von ITU-T als ein Rahmenwerk (sehr komplex !!!)

Bestandteile von H.323: H.225.0: Call signalling protocols and media stream

packetization for packet-based multimedia communication systems H.245: Control protocol for multimedia communication

Entwicklung von H.323: H. 323: Version 1 (11/1996), Version 2 (02/1998),

Version 3 (09/1999), Version 4 (11/2000) H. 225.0: Version 1 (11/1996), Version 2 (07/1997),

Version 3 (02/1998), Version 4 (11/2000) H. 245: Version 1 (02/1998), Version 2 (02/2000),

ITU-T: Internation Telecommunication Union -Telecommunication Standardization Sector


IP-Netze und ISDN wachsen zusammen IP-Netze und ISDN wachsen zusammen mit H.323mit H.323

Sprache

Video

ISDN

• Optimiert für Sprach- und Video-Anwendungen

• Isochrone Übertragung

IP-Netz

Daten

• Optimiert für Daten- anwendungen

• Effiziente Nutzung der Bandbreite

H.323 verbindet diese unterschiedliche„Welten“

H.323-Einsatz

Was beschreibt der Standard H.323?

u. a. die ISDN-Signalisierung nach dem D-Kanal-Protokoll über TCP-Verbindungen


H.323-Basiskomponenten

H.323-Einsatz

MCU: Multipoint Control Unit


Protokolle für die Kommunikation nach H.323

H.323-Einsatz


Verbindungen und Protokolle bei H.323

H.323-Einsatz

RTP-Kanal


Verbindungen und Protokolle bei H.323

Sprachübertragung im Verbund IP-Netz und ISDN-TK-Anlage

H.323-Einsatz

GK: Gatekeeper VoIP-G: VoIP-Gateway


Schritte vor der Sprach-über-tragung

Tel-Nr.

Anrufwurde initiiert

Klingeln

Abgehoben

Freiton

Verbindung

H.323: Konzept und Bedeutung


Schritte

nach der

Sprach-über-

tragung

H.323: Konzept und Bedeutung

Abgelegt


SIP-Besonderheiten

SIP: Konzept und Bedeutung

SIP (Session Initiation Protocol) ein Standard RFC 2543 von IETF (Internet Engineering Task Force)

SIP ist ein Signalisierungsprotokoll für Übermittlung von Audio und Video über IP-Netze

SIP ist der Funktion nach mit H.323 vergleichbar, ist aber weniger komplex und einfacher zu implementieren

SIP basiert weitgehend auf dem Protokoll HTTP

SIP funktioniert nach dem Client/Server-Prinzip und definiert zwei Betriebsarten: Proxy Mode und Redirect-Mode

SIP unterstützt die Mobilität von Benutzern


TCP/IP-Protokolle und SIP

SIG: Signalisierung SIP: Session Initiation ProtocolRTP: Real-Time Transport Protocol, RTP: Real-Time Transport Control Protocol TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol



Beispiel für einen SIP-Verlauf



Proxy Server und Redirect ServerSIP: Konzept und Bedeutung

LS: Location ServerPS:Proxy ServerRS:Redirect ServerTln: Teilnehmer


SIP-Verlauf im Proxy-ModeSIP: Konzept und Bedeutung

Tln: Teilnehmer


SIP-Verlauf im Redirect-ModeSIP: Konzept und Bedeutung

LS: Location ServerTln: Teilnehmer


Struktur von Request-Nachrichten

Leerzeile


URI: Uniform Ressource Identifier


Struktur von Response-Nachrichten

Leerzeile



Message BodyBeschreibung einer Sitzung nach SDP (Session Description Protocol)

Die Sitzungsbeschreibung setzt sich aus drei Teilen

zusammen:• Spezifikation der Sitzung: v-, o-, s- und c-Zeile• Zeitbeschreibung: t-Zeile• Medienbeschreibung: m- und a-ZeileBeispiel für die Beschreibung einer Sitzung:



Verzweigung der ankommenden AnrufeSIP: Konzept und Bedeutung


SIP-Abbildung auf das D-Kanal-Protokoll


VG: VoIP-Gateway


Registrierung der Lokation des Benutzers



Integration herkömmlicher TK-Systeme mit VoIP-Systemen

Herkömmliche TK-Systeme und VoIP

Verschiedene Gateways für die Anbindung herkömmlicher Systeme für die Sprachkommunikation an IP-Netze

=> Media Gateways

Protokolle für die Steuerung von Media Gateways=> MGCP (Media Gateway Control Protocol), Megaco

Was man benötigt?

Klassische Telefonapparate können auch in VoIP-Systemeneingesetzt werden


Media Gateways: Typen und Einsatz


PSTN: Public Switched Telephone Network


Beispiel für den MGCP-Einsatz

CA: Call Agent (Media Gateway Controller) MG: Media Gateway



Beispiel für den MGCP-Einsatz

CA: Call Agent, PSTN: Public Switched Telephone Network, RGW: Residential Gateway, TGW: Trunking Gateway



MGCP-Commands



MGCP:Verbinungs

-aufbau beim

Einsatz eines Call

Agents

200



MGCP: Verbinungsabbau beim Einsatz eines Call Agents



Megaco-Entstehung



Megaco-Einsatz: Netzwerkbasierte TK-Anlage

MG: Media Gateway, MGC: Media Gateway Controller, RTP: Real-Time Transport Protocol



Megaco-Einsatz: Kopplung von netzwerkbasierten TK-Anlagen



Ausblick

Die Standards für VoIP sind vorhanden: H.323, SIP, MGCP, Megaco

Momentan überwiegen VoIP-Produkte auf Basis H.323 (V.2)

bereits ca. 30% der Anbieter von VoIP-Produkten

unterstützen SIP, weitere ca. 50 % der Anbieter planen

ihre VoIP-Systemlösungen um SIP zu ergänzen.

SIP und Megaco gewinnen ständig an Bedeutung

SIP kann relativ einfach mit Web-Anwendungen integriert werden.

Experten gehen davon aus, daß SIP sich bald als das wichtigste

Protokoll im VoIP-Umfeld etabliert.


Date post:	05-Apr-2015
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