Ιστορική Αναδρομή

1. Ιστορική Αναδρομή • 1980-1995: Ερευνητική Περίοδος. • Ανάπτυξη πρωτοκόλλων από την IETF: • 1. Real-Time Transport Protocol(RTP) • 2. Session Initiation Protocol (SIP) • 1995-1998: Ανάπτυξη εμπορικών πακέτων λογισμικού. • Εμφάνιση του Η.323 από την ITU-T. • 1998-2001: Aνάπτυξη δικτύων VoIP. • Διαλειτουργικότητα με δίκτυα PSTN. • Εμφάνιση του Η.248/MEGACO.

2. Σύγκριση VoIP - PSTN • Ποιότητα φωνής. Χρησιμοποιούνται τεχνικές • Echo cancellation • Packet prioritization • Forward error correction • Διαλειτουργικότητα: Ανάπτυξη προτύπων από IETF και ITU-T • Aσφάλεια: Χρησιμοποιείται Secure Sockets Layer (SSL) • Kλιμάκωση (scalability): Απαιτούνται μεγαλύτεροι ρυθμοί μετάδοσης.

3. VoIP Αρχιτεκτονικές 1η γενιά: Εξειδικευμένο λογισμικό σε κάθε τερματικό 2η γενιά: Χρήση gateway για τη διαλειτουργικότητα με PSTN • Address Translation • Διαλειτουργικότητα Πρωτοκόλλων μέσω gateway 3η γενιά: Χρήση IP δικτύου για τη δρομολόγηση PSTN κλήσεων

4. Χαρακτηριστικά VoIP τηλεφωνίας • Ρυθμιζόμενη Ποιότητα • Αναγνώριση χρήστη σε σύνδεση πολλαπλών μερών (RTP) • Σημείο προσαρμογής χρήστη: Εξελιγμένα τερματικά • Πολυμέσα: Προσθήκη άλλων μέσων κατά τη διάρκεια της συνόδου • Καταστολή σιγής: Αύξηση του εύρους ζώνης με μείωση των «κενών» πακέτων • Διαχωρισμός του ελέγχου κλήσης από τη ροή δεδομένων • Προηγμένες Υπηρεσίες

5. Η.323 Protocol • Aναπτύχθηκε από την ITU-T. • Έλυσε το πρόβλημα ασυμβατότητας των ανεξάρτητων λογισμικών. • Η.323v.1 για συνόδους φωνής και video σε LAN χωρίς QoS. • Πρωτόκολλο δυαδικής μορφής. • Βασίζεται στα πρότυπα Abstract Syntax Notation One (ASN.1) • και Packet Encoding Rules (PER). • Προσπάθεια για διαλειτουργικότητα με PSTN, βασισμένη στη χρήση gateway’s.

6. Οντότητες ενός Η.323 δικτύου • Gatekeeper:Απαραίτητο για συνεργασία δύο Η.323 LANs • Διαχείριση τερματικών συσκευών. • Εξακρίβωση/μεταγλώττιση διευθύνσεων. • Έλεγχος αποδοχής / απόρριψης κλήσεων. • Διαχείριση εύρους ζώνης. • Gateway: Έλεγχος κλήσης (call control). • Έλεγχος φέροντος (bearer control). • Mεταγλώττιση Σηματοδοσίας. • Κωδικοποίησης πληροφορίας. • Δημιουργία πακέτων προς μετάδοση. • Multipoint Control Unit: Για συνόδους τριών ή περισσοτέρων τερματικών. • Η.323 Terminals: Eγγραφή στον τοπικό gatekeeper. • Απευθείας εγκατάσταση κλήσης σε άλλο τερματικό • ή gateway.

7. Tυπικό Η.323 δίκτυο Επικοινωνία δύο Η.323 LANs (zones) με τη βοήθεια των gatekeepers. Τα gatekeepers είναι υπεύθυνα για τον εντοπισμό των τερματικών.

8. Στοίβα Η.323 πρωτοκόλλων • Registration Admission Status (RAS ή H.225) • Αλληλεπίδραση μεταξύ gatekeeper και Η.323 Terminal ή Gateway. • Eγγραφή/ διαγραφή τερματικών στο/από το gatekeeper. • Εξακρίβωση κατάστασης ενός τερματικού από το gatekeeper. • Eντοπισμός διευθύνσεων. • Q.931 και Q.2931 • Eγκατάσταση κλήσης - Διαλειτουργικότητα με PSTN/ISDN. • H.245 • Έλεγχος σύνδεσης λογικών διαύλων μέσων. • Ανταλλαγή πλροφοριών για τα μέσα που θα χρησιμοποιηθούν. • Real-Time Transport Protocol (RTP) και Real-Time Control Protocol (RTCP) • Mεταφορά πακέτων δεδομένων. • Eγκατάσταση - Έλεγχος διαύλων μετάδοσης των πακέτων πληροφορίας. • Η.235:Προδιαγράφει θέματα ασφάλειας (security). • H.450:Προσδιορίζει επιπρόσθετες υπηρεσίες για VoIP δίκτυα. • Χρησιμοποιήθηκε από το H.323v.2 και μετά.

9. Το RTP επικάθεται στο User Datagram Protocol (UDP) για έλεγχο των απωλειών και της ταχύτητας μετάδοσης.

10. Χρήση πρωτοκόλλων σε μια Η.323 κλήση • Φάσεις Εγκατάστασης: • Το Η.323 τερματικό με χρήση του RAS ζητεί άδεια από το gatekeeper για • πραγματοποίηση/αποδοχή κλήσεων. • Εγκατάσταση κλήσης με χρήση του Q.931. • Στο τέλος λαμβάνεται η Η.245 διεύθυνση του καλούμενου. • Διευθέτηση των μέσων με χρήση του Η.245. Αποφασίζονται τα χαρακτηριστικά • της σύνδεσης (είδη μέσων, ταχύτητα σύνδεσης, ανεκτός ρυθμός απωλειών κτλ). • Εξέλιξη κλήσης: Η κλήση εξελίσεται με ανταλλαγή των RTP δεδομένων. • Φάσεις Απόλυσης: • Κλείσιμο λογικών διάυλων μέσων με χρήση του Η.245. • Απεγκατάσταση κλήσης με χρήση Q.931. • Απελευθέρωση πόρων του συστήματος σε συνεννόηση με το gatekeeper και με • χρήση RAS.

11. Session Initiation Protocol (SIP) • Αναπτύχθηκε από την IETF. • Ασχολείται μόνο με την εγκατάσταση κλήσης χωρίς να ενδιαφέρεται για τη • μετάδοση των δεδομένων. • Τα RTP και Real-Time Streaming Protocol (RTSP) χρησιμοποιούνται • για τη μετάδοση δεδομένων, ανεξάρτητα από το SIP. • Χρησιμοποιεί το Session Description Protocol (SDP). • Πρωτόκολλο σε μορφή κειμένου. • Αρχιτεκτονική τύπου πελάτη/εξυπηρετητή (client/server). • Ομοιότητες με άλλα πρωτόκολλα των IP δικτύων (π.χ το ΗΤΤΡ). • Aρχικά δεν υπήρχε πρόβλεψη για διαλειτουργικότητα με PSTN. Με χρήση • gateways όμωςεπιτυγχάνεται.

12. Λειτουργικές οντότητες ενός δικτύου SIP • Registrar Server:Διατηρεί βάσεις δεδομένων με τους εγγεγραμένους χρήστες. • Διαδικασίες εντοπισμού χρηστών. • Mορφή SIP διευθύνσεων ίδια με e-mail διευθύνσεων (π.χ admin@ntua.gr ) • Proxy Server: Δρομολογητές επιπέδου εφαρμογής. • Προωθούν SIP αιτήσεις / απαντήσεις προς τους χρήστες. • Redirect Server: Ενημερώνουν τους χρήστες για διευθύνσεις proxy ή άλλου χρήστη • που θα εξυπηρετήσει την αίτησή τους. • User Agent: O αντιπρόσωπος του χρήστη. ΙΡ τηλέφωνο ή λογισμικό που • πραγματοποιεί τη σύνδεση. Συχνά και τα τρία είδη εξυπηρετητών υλοποιούνται σε έναν, που αναφέρεται ως SIP Server.

13. Mηνύματα του SIP • ΙNVITE: Αίτηση κλήσης ή συμμετοχής σε σύνοδο. • ΒΥΕ: Tερματισμός σύνδεσης. • REGISTER: Αίτηση εγγραφής σε ένα registrar server. • ΑCK: Επιβεβαίωση αποδοχής μιας INVITE αίτησης.

14. Σύγκριση H.323 - SIP • Πολυπλοκότητα : Το Η.323 είναι δυαδικό πρωτόκολλο και άρα πιο πολύπλοκο. • Στρώμα μεταφοράς: Το SIP πάνω από TCP ή UDP (ακόμα και πάνω απο Χ.25 ή ΑΤΜ). Το Η.323 απαιτεί αξιόπιστο πρωτόκολλο μεταφοράς. • Επεκτασιμότητα: Μηχανισμοί επεκτασιμότητας και από τα δύο. Το Η.323 χρησιμοποιεί περιορισμένα codec. • Υπηρεσίες: To Η.323 με τη προσθήκη MCU υποστηρίζει conference και conference control. To SIP βασίζεται στο RTCP για conference control, ενώ δε χρειάζεται MCU.

15. Διαλειτουργικότητα με PSTN δίκτυα • Ζήτηση νέων υπηρεσιών από τους χρήστες. • Συντήρηση μόνο ενός δικτύου από τους Network Operators. • Εύκολος προγραμματισμός του δικτύου. • Μείωση κόστους κλήσης.

16. Gateways • Προβλήματα • Προσαρμοστικότητα σε μεγάλα δίκτυα. • Ανυπαρξία μηχανισμών ανάκτησης κλήσης. • Φιλικότητα με το χρήστη. • Αδυναμία υποστήριξης SS7. • Λειτουργίες • VoIP interfaces • PSTN interfaces • Signaling Conversion • Media Transformation • Connection Management • Services Provision

17. Διαχωρισμός Λειτουργιών • Media Gateway (MG): Μedia Transformation, Announcements, Voice Recognition • Signaling Gateway (SG): Mεταγωγή σηματοδοσίας από PSTN/H.323-SIP και αντίστροφα • Μedia Gateway Controller (MGC): Έλεγχος και διαχείριση κλήσης και πόρων του δικτύου. Διατηρείκαταστάσεις κλήσης. Ελέγχει το ΜG.