lab VoIP Voice over IP Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Voice over Data csomagkapcsolt hang Voice over Data (VoD) Hagyományos hangátviteli szolgáltatás adathálózatokon Adathálózat: Frame Relay (VoFR) ATM (VoATM) IP (VoIP) A hangot, mint adatot rendszerint tömörítik sávszélesség takarékosság szempontjából 2 VoIP kialakulása 1 Alacsony költségű, távolsági és nemzetközi telefonhívások Internet forgalom mennyisége gyorsan meghaladta a hagyományos beszédét Miért továbbítsunk adatokat hangátviteli hálózatokon (modemes átvitel), amikor a hang, mint adat könnyen optimalizálható adathálózatokon való átvitelre is? Az új adathordozókkal könnyen építhető olyan integrált adathálózat, mely az adat- és hangátvitelt egyaránt támogatja 3 1
VoIP kialakulása 2 Többszolgáltatású hozzáférési technológiák Multi-service access technologies Csökkentett működési költségek Magasabb teljesítmény Magas fokú flexibilitás Integráció és könnyebb felügyelet Gyorsabb alkalmazás és szolgáltatás megvalósítás A VoIP piac 2002-ben: 3.16 B$ 4 Új alkalmazások Click to talk weboldalak az e-commerce-ben Digitális white-board konferenciák Broadcast audio és video alkalmazások Interneten Együttműködő Intraneteken Integrált üzenetszolgáltatás: (hang) üzenethagyás az Interneten Fax over IP 5 Egyszerűsített működés coding packetization Packet switching De-coding De-packetization 6 2
sávszélesség Hagyományos átvitel vs VoIP 64kbit/s 64kbit/s IP 7 Hagyományos átvitel vs VoIP Minőség Áramkörkapcsolás biztosította Interneten ez nehézkesebb Integráció Az adathálózatok nagyobb lehetőségei VoIP Átjáró POTS 8 Szabványok ITU-T: H.323 Együttműködési problémák ETSI s Tiphon project IETF: Session Initiation Protocol SIP 9 3
lab H.323 Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem ITU-T H.323 szabvány Umbrella standard: multimedia kommunikáció LAN-okon, melyek nem biztosítanak Quality of Service-t Entitások Terminals, Gateways, Gatekeepers, MCU-k Protokollok Parts of H.225.0 - RAS, Q.931 H.245 RTP/RTCP Audio/video codecs 11 Mi a H.323? H.323* egy multimedia konferencia protokoll, mely magába foglal hang, video és adat átvitelt konferencia alkalmazásokhoz csomagkapcsolt hálózatokon *H.323 ITU-T Recommendation H.323: Packet-based multimedia communications systems 12 4
De-facto szabvány ITU-T H.32x H.320 H.321 H.322 H.323 H.324 V1/V2/V3/V4 Date 1990 1995 1995 96/ 98/ 99/ 00 1996 Bearer Narrowband Broadband Guaranteed Non - PSTN or switched digital ISDN ATM bandwidth packet guaranteed bandwidth POTS, the analog ISDN LAN switched packet switched phone system networks networks Picture telephony Multimedia 13 lab H.323 entitások Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem H.323 architektúra és komponensek 15 5
Entitások: Terminál Telefonok Videofonok IVR eszközök Voicemail rendszerek Soft phones (e.g., NetMeeting ) 16 Entitások: Terminál 2 Végpont egy LAN-on Kétirányú, valós idejű, kommunikációt biztosít más H.323 entitásokkal Kötelező támogatnia: Hang audió kodekek (Voice - audio codecs) Signaling és setup - Q.931, H.245, RAS Nem kötelező: Video- Adatátvitel Terminal Gatekeeper Gateway Terminal Terminal Terminal Terminal Router Router MCU 17 Entitások: Terminál 3 Video I/O equipment Video Codec H.261, H.263 Receive Path Audio I/O equipment Audio Codec G.711, G.722, Delay G.723, G.728, User Data Applications G.729 H.225.0 Layer Local Area Network Interface T.120, etc. System Control H.245 Control System Control Call Control User Interface H.225.0 RAS Control H.225.0 18 6
Entitások: Terminál 4 Audio applications video applications Terminal control user interface Other applications audio codecs video codecs RTCP H.225.0 RAS H.225.0 call signaling H.245 call control T.120 RTP Network Interface UDP TCP 19 Entitások: Gateways - átjárók Interfészek a helyi hálózatok és az áramkörkapcsolt (telefonos) hálóazat között Kommunikációs eljárásokat és formátumokat konvertál az adott két rendszer között Hívás felépítés és bontás Hang tömörítése és csomagokra bontása pl: IP/PSTN átjáró 20 Entitások: Gateways 2 H.323 Terminal H.323 MCU Packet Based Network (Note) H.323 Gatekeeper H.323 Gateway H.323 Terminal H.323 Terminal GSTN Guaranteed QOS LAN N-ISDN B-ISDN H.310 terminal operating in H.321 mode V.70 Terminal H.324 Terminal Speech Terminal H.322 Terminal Speech Terminal H.320 Terminal H.321 Terminal H.321 Terminal megj egy gateway támogathat 1 vagy több GSTN, N-ISDN. és/vagy B-ISDN kapcsolatot 21 7
Entitások: Gateways 3 Egy Gateway két részből épül fel Media Gateway Controller (MGC) Media Gateway (MG) Együtt vagy külön-külön is MGC hívás-jelzéseket és a nem médiával kapcsolatos funkciókat látja el MG médiákat kezeli 22 Entitások : Gatekeepers A gatekeeper egy opcionális elem a H.323 rendszerben Hívásengedélyezés Címfeloldás A gatekeeper feladata lehet: Végpontok közötti közvetlen hívások engedélyezése Hívások továbbítása, routolása: Követés/keresés (follow-me/find-me), átirányítás ha foglalt, stb. 23 Entitások : Gatekeepers 2 Zonák kezelése Terminal Gatekeeper Gateway Zónánként egy Terminal Terminal Router +1 backup Általában szoftveres alkalmazás Egy PC-ben Gateway-be, vagy terminálba integrálva Terminal Router Terminal MCU 24 8
Entitások : Gatekeepers 3 Kötelező funkciók: Címfordítás (routing) Hívásengedélyezés Minimális sávszélesség felügyelet igények feldolgozása Zóna menedzsment További eszközök regisztrálása 25 Entitások : Gatekeepers 4 Opcionális funkciók: Hívásvezérlési jelzések (Call control signaling) Végpontok közötti Q.931 jelzések közvetlen kezelése Hívás hitelesítés, sávszélesség menedzsment, és hívások kezelése policy-k alkalmazásával Gatekeeper management information (MIB) Directory services 26 Entitások: Border Elements Border Elements Gyakran Gatekeeperrel együtt Különböző adminisztrálású tartományok közötti címzési és jogosultsági információk cseréje Címzési információkat aggregálhatja, hogy csökkentse a hálózaton továbbítandó routing információk mennyiségét Hívások jogosultsági/hitelesítési információinak cseréje különböző adminisztrálású tartományok között, vagy clearinghouse -on keresztül 27 9
Entitások : MCUs Multipoint Control Unit MCU Végpont, mely 3 vagy több végpont közötti konferenciahívást támogat Megvalósítás: Különálló eszközben: pl. PC Integráltan gateway-ben, gatekeeperben vagy terminálban 28 Entitások : MCUs 2 Tartalmaz: multi-point controller (MC) Az irányítási és jelzési funkciókat látja el a konferenciahíváshoz multi-point processor (MP) Fogadja az adatfolyamokat a végpontoktól, feldolgozza őket és továbbítja a többi résztvevőhöz 29 Centralizált, Decentralizált és vegyes (mixed) konferenciák Centralizált: Az MCU mind a jelzést, mind az adatfolyamok feldolgozását végzi Decentralized: Csak jelzések Az adatok közvetlenül a csomópontokhoz F mennek MCU Mixed: E A B C D Multicast audio and video Unicast audio and video Decentralized side Centralized side 30 10
lab H.323 Protokollok Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem H.323 protokoll család A jelzéseket TCP-vel, megbízhatóan továbbítják RAS - regisztráció, engedélyezés, állapot Q.931 hívás felépítés és lebontás H.245 képességek cseréje Audio kodek (G.711, G.723.1, G.728, stb.) Video kodek (H.261, H.263) media adatfolyamatok tömörítése 32 H.323 protokoll család 2 Média adatfolyamok RTP/RTCP-n RTP média adatok szállítása RTCP állapot és vezérlő információk RTP/RTCP UDP-n megbízhatatlanul H.450.x Kiegészítő szolgáltatások protkolljai 33 11
H.323 protokoll család 3 T.120 - data conferencing specifikáció H.235 - biztonsági megvalósítások a H.323 rendszerekben X.680 - ASN.1 szintaxis definíciója, melyeket az ajánlások használnak X.691 - Packed Encoding Rules (PER) definíciója Üzenetek kódolása a hálózaton való továbbításhoz 34 H.225.0 RAS registration, admission, status Lehetővé teszi a végpontoknak, hogy a jogosultságokat hívások fogadásakor, vagy indításakor ellenőrizzék Lehetővé teszi a Gatekeepereknek, hogy a zónájukon kívüli hozzáféréseket szabályozzák Lehetővé teszi a Gatekeepereknek, hogy más végpontokkal kommunikáljanak 35 H.225.0 RAS - 2 Gatekeeper felfedezés manuálisan automatikusan: Broadcast GRQ gatekeeper request válaszok: GRC gatekeeper confirmation GRJ gatekeeper reject 36 12
H.225.0 RAS - 3 Végpont regisztráció RRQ registration request RCF registration confirmed RRJ registration reject Regisztráció elvetése URQ un-register request UCF un-register confirmer URJ un-register reject If not registered previously Endpoint RRQ RCF or RRJ URQ UCF/URJ URQ UCF Gatekeeper Endpoint initiated Unregister Request Gatekeeper initiated Unregister Request 37 H.225.0 RAS - 4 Végpont lokalizáció Alias-ok feloldása (pl. e-mail címként használata) LRQ/LRJ/LCF Engedélyek (Admissions) Hívás felépítéséhez engedély szükséges hívásengedélyezés (CAC) sávszélességigényre Felszabadítás (Disengage) Hívás befejezésekor a gatekeeper értesítése DRQ/DCF/DRJ 38 H.225.0 RAS - 5 Állapot Hívási információk kinyerése Information Request IRQ Information Response IRR Sávszélesség változás Hívás alatt csatornák megnyitása, vagy megszüntetése Opcionális, de menedzselt QoS hálózatok terjedésével egyre fontosabb szerepet kap Bandwidth RQ/CF/RJ 39 13
H.225.0 hívás jelző csatorna ISDN s Q.931 egyszerűsített: Felépítés - Setup Címzési információk Hívás feldolgozás - Call Processing Szükséges engedélyek, jogosultságok begyűjtése Riasztás - Alerting A hívott fél értesítése Kapcsolat - Connect Hívás fogadása Befejezés - Release Complete Bármikor (akár a felépítés közben is) 40 H.225.0 hívás jelző csatorna 2 Egy végpont hívást tud kezdeményezni, vagy befejezni egy másik végponttal GW Setup Alerting Connect (call is established) Release Complete (call is terminated) GW H.245 Signaling may take place at any point 41 Jelzési modellek Direct Endpoint Call Signaling Gatekeeper Routed Call Signaling Hybrid Call Signaling Minél több a jelzésüzenet, annál nagyobb a megbízhatóság 42 14
Direct Endpoint Call Signaling Call Signaling (Q.931) Gateway Call Control (H.245) Media Stream (RTP) Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Terminal Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Gatekeeper 43 Gatekeeper Routed Call Signaling (Q.931) Gateway Terminal Call Control (H.245) Media Stream (RTP) Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Call Signaling (Q.931) Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Call Signaling (Q.931) Gatekeeper 44 Gatekeeper Routed Call Signaling (Q.931/H.245) Gateway Terminal Media Stream (RTP) Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Call Signaling (Q.931) Call Control (H.245) Address Translation Admission Control Bandwidth Control (RAS) Call Signaling (Q.931) Call Control (H.245) Gatekeeper 45 15
Hybrid Call Signaling Két változat: Gatekeeper továbbítja az üzeneteket Közvetlen üzenet továbbítás 46 H.245 jelzések H.245 Végpontok képességeinek egyeztetése Konferencia vezérlési funkciók 2 vagy több végpont között Egy hívás idejére egy csatorna: Adminisztratív információk cseréje Vezérlési funkciók Egy H.245 csatorna hívásonként 47 H.245 Vezérlési csatorna Képességek egyeztetése Audio, video kodekek listája és választás Master/slave szerepkiosztás Mely végpont mely legyen Logikai csatornák jelzései Informácók átvitele (hang) Többirányú, pl. legalább 2 csatorna 48 16
H.245 Vezérlési csatorna 2 GW TCS M/S Determination TCS M/S Determination Ack M/S Determination Ack OLC OLC Confirm GW Open a channel 49 H.245 Vezérlési csatorna 3 Kétirányú késleltetés meghatározása (Round Trip Delay) Üzenet, mely azonnali választ kér Jó becslés a késleltetésre endsessioncommand H.245 és más logikai csatornák lezárása 50 Jelzési modell Hasonló a hovásjelzésekhez Közvetlen - Direct Gatekeeperen keresztüli - Gatekeeper routed Hibrid - Hybrid 51 17
Gyors kapcsolódás - Fast Connect Fast Connect olyan eljárás, mely a hívásfelépítéskor egyből csatornát is létrehoz, ahelyett, hogy a H.245-ös procedúrát alkalmazná A legtöbb pont-pont híváshoz, melyek Fast Connectet használnak a H.245 csak a DTMF relay funkció miatt szükséges 52 Fast Connect GW Setup* Alerting** Connect (call is established) Release Complete (call is terminated) GW * A Setup üzenet csatorna paraméterket is tartalmaz (OLCs) ** A hívás felépítésekor az Alerting, Connect, vagy más üzenetek a hívott oldalról, tartalmazni fogják az elfogadott paramétereket, vagy visszautasítják azt 53 Címek feloldása Több lehetőség is van a címek foldásának a Gatekeeperben Location Request (LRQ) üzenetek küldése más Gatekeepereknek Hozzáférés egy BE-hez (gyakran egy helyen vannak) Hozzáférés adatbázishoz Border Element más border elementhez intézhet kérést és címinformációkat cserélhet az adott hívás kontextusán kívül is 54 18
LRQ-k használata T ARQ LRQ GK GK LRQ Egy Gatekeeper LRQ-kat küldhet egy vagy több Gatekeepernek A Gatekeeper minden érkező LCF választ fogadhat és felhasználhatja a bennük lévő információt az eredeti ARQ kérés kielégítésére GK 55 LRQ-k használata 2 T ARQ LRQ GK GK LRQ GK Hierarchikus eset A Gatekeeper a fogadott LRQ üzenetet továbbíthatja további Gatekeepereknek, címfeloldás céljából A válasz mehet közvetlenül a kezdeményező Gatekeepernek, vagy bármely közbensőnek is 56 T ARQ Border Element használata Hasonlóan a hierarchikus Gatekeeperekhez, a Border Elementek is GK/BE küldhetnek AccessRequest üzenetet LRQ más Border Elementeknek is és jelezhetik, hova menjen GK majd a válasz AccessRequest A Border Elementek válaszolhatnak GK/BE közvetlenül is, felhasználva a korábbi adatcserékből származó információkat 57 19
Audió kodekek Analóg-digitális konverzió kötelező: G.711 ITU-T recommendation Compression Method Bitrate (kbit/s) # of excecutinos to pack a frame (million) Frame timing (ms) Mean Op. Score G.711 PCM 64 0.34 0.125 4.1 0.75 G.726 ADPCM 32 14 0.125 3.85 1 G.728 LD-CELP 16 33 0.625 3.61 3-5 G.729 CS-ACELP 8 20 10 3.92 10 G.729a Simplified 8 10.5 10 3.7 10 CS-ACELP G.723.1 MPMLQ 6.3 16 30 3.9 30 G.723.1 ACELP 5.3 16 30 3.65 30 Compression delay (ms) 58 Audió kodekek 2 Általános: G.723.1 és G.729 Beszédszünetek elnyomása (Silence suppression) Voice Activity Detection, VAD 59 Voice Activity Detection VAD Beszéddetekció Túlnyúlás Beszéddetekció Túlnyúlás Jel-háttérzaj határ 1. mondat 2. mondat Zajküszöb Beszéd levágása Beszéd levágása 60 20
Videó kodekek Kötelező szabvány: H.261 Format ISDN-en alapul N x 64 kbps Kódolás: In-frame Inter-frame H.263 új egészen 1408*1152-ig (HDTV 2222x1250) Sizet (pixel) Sub-QCIF 128 x 96 QCIF 176 x 144 CIF 352 x 288 4CIF 702 x 576 16CIF 1408 x 1152 61 lab Múlt és jelen Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Múlt és jelen Az elsú H.323 protokoll verziót 1996-ban publikálták LAN-kra tervezték Local Area Network 63 21
Múlt és jelen Később kipróbálták Nagykiterjedésű hálózatokon Nagy magán VoIP hálózatokon Interneten Mindenütt jól működött 64 Múlt és jelen H.323 volt az egyik legelső adoptálója pl. az IETF RTP protkolljának, mely biztosította a valós idejű audió és videó átvitelt nagykiterjedésű IP hálózatokon A H.323 több volt mint egy LAN protokoll 65 Múlt és jelen Felfedezve a tényt, hogy a H.323 sokkal több mint egy LAN protokoll, nevét megváltoztatták: H.323 version 2 (1998) Fejlesztéseket is takart az új név: Biztonság Teljesítmény Kiegészítő szolgáltatások Skálázhatóság 66 22
Múlt és jelen H.323 version 3 néhány kisebb módosítást tartalmazott: PSTN integráció és skálázhatóság terén Új függelékek is megjelentek: Annex E/H.323 UDP jelzések Annex F/H.323 egyszerű végpont típusok Annex G/H.225.0 adminisztratív tartományok közötti kommunikáció 67 lab H.323 version 4 Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem H.323 version 4 H.323 version 4 2000. november 17-én jelent meg, a következő területek fejlesztésével: skálázhatóság szolgáltatások Új Must Have jellemzők Generic Extensibility Framework 69 23
Skálázhatóság Gateway decomposition with H.248 Additív regisztrációk Alternate Gatekeepers* Végpont kapacitás jelentések * Az alternate gatekeepers először a H.323v2 jelentek meg, de nem dokumentálták őket. H.323 version 4 teljes mértékben definiálja a vonatkozó eljárásokat 70 A Composite Gateway-ek MGC Gateway MG A hagyományos átjárókban a média és a hívásvezérlés kezelése együtt zajlott A két komponens: Media Gateway Controller (MGC) Media Gateway (MG) 71 A Decomposed Gateway-ek MGC MG MGMGMGMG MG MGMGMGMG MG MGMGMGMG Ezekben az átjárókban az MGC és az MG funkció különválasztva található A többszörös MG-k lehetővé teszik, hogy az átjáró képes legyen sokkal nagyobb kapacitásra mint a composite gateway-ek Az MGC és az MG között a komunikáció H.248 felett zajlik 72 24
Alternate Gatekeeperek XGK GK GK GK GK X Az Alternate Gatekeeperekkel a végpontok hibák esetén is tudnak működni Sosem veszik el hívás T 73 Endpoint Capacity Reporting GK GK GK GK GK GW 23% GW 64% GW 48% GW 77% GW 14% GW 36% A GK a legnagyobb kapacitású GW-t választja megj.: a H.323 végpontok a kapacitást abszolútan mérik, nem százalékosan! A végpontok kapacitáslekérdezését használva a GK-ek kiválaszthatják, a legjobb kapacitással rendelkező GW-t Hasznos: Nagyméretű megvalósításoknál Call center alkalmazásoknál 74 Szolgáltatások Annex K szolgáltatások HTTP-n Annex L Stimulus Control H.450.8 név azonosítás H.450.9 hívás felépítés 75 25
Kötelező jellemzők Kihasználtság jelentés Hívó azonosítás Alias mapping Jobb sávszélesség kezelés (multicast) Fax képességek Más protokollok alagutazása (Annex M.x) H.323-specifikus URL Call credittel kapcsolatos képességek DTMF továbbítás RTP-n (RFC 2833) 76 Generic Extensibility Framework Új megvalósítás, mellyel a H.323 továbbfejleszthető további jellemzőkkel, melyek nem igénylik a jelenlegi ASN.1 szintaxis megváltoztatását Eredmények Robustness procedures (Annex R) Helyi számok hordozhatósága 77 lab Fejlődés H.323 VoIP Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 26
Széles támogatottság Sok gyártó, szoftvercég és szolgáltató beépítette kínálati palettájába a H.323 támogatást Számos szervezet, mint pl. ETSI s Project TIPHON, IMTC, és sokan mások tettek a H.323 sikeréért 79 Accord Networks Aethra AG Communications Agilent Anatel Aspect Atlantic Avaya Axent Brooktrout Technology CUseeMe Callserve Catapult CheckPoint China Netcom China Telecom China Unicom Cirilium Cisco Systems Clarent Comverse Data Connection Delta Information Systems Dialogic Dialpad E-Tech Canada Ltd. Elemedia Equivalence e-tel ezenia! FVC Genuity HearMe Huawei Támogatók Hughes Software Systems ibasis IBM Inalp Networks Inari Inc. Innovaphone Intel ISPhone ITXC Ji-Tong Communications Komodo Technology Lotus Lucent Macchina Madge Networks Microsoft Motorola MultiTech Systems Natural MicroSystems NetSpeak WebPhone Netergy Networks Network Associates NexTone Nuera Communications Nx Networks OKI Packetizer Pagoo PictureTel Polycom RADCom RADVision Ridgeway Systems Siemens Smith Micro Sorenson Vision Swyx Symbol Technologies Telxon TINY Teles Trillium Unylogix VCON VegaStream VIVE Technologies VTEL VocalTec WowRing Zydacron 80 Hová tűnt a multimédia? Miért nem terjedtek el jobban a video és adatközvetítő konferencia rendszerek? Csak VoIP VoIP VoIP 81 27
A jelenlegi piac Jelenleg a H.323 alkalmazások legnagyobb piaca a Voice over IP. Miért? Az alacsonyabb sávszélességű kapcsolatok a video és adatközvetítő alkalmazások számára kevésbé alkalmasak Fiatal ágazat még: a jó termékek kialakulásához idő kell VoIP szolgáltatások nyújtása jelenleg alacsony költségekkel valósítható meg Jelentős verseny az új hordozókkal szemben 82 A piac változása A közeljövőben a videó és adatszolgáltatású konferencia alkalmazások hangsúlya jelenetősen növkedni fog A szélessávú kapcsolaok terjedése ezt lehetővé teszi A video és adat szolgáltatások megjelenését a felhasználók egyre inkább várják számítógépeiken és a konferenciatermekben 83 A Voice over IP túl Voice over IP megnyitotta az ajtót a következő generciós kommunikációs termékek előtt Némi időt igényel a PSTN-ek IP hálózatokba való átmenete H.323 jól együttműködést valósít meg az IP hálózatok és a PSTN-ek között H.323 szilárd alap az új multimédia termékek és szolgáltatások számára 84 28
Az IP telefónia tovább már nem csak egy kutatási irányvonal IP telefónia, korábban csak kutatási irányvonal volt mostmár valóság: számos termék és szolgáltatás alapja Sok új, korábban megvalósíthatatlan, szolgáltatás a felhasználók számára az IP telefóniával vált lehetségessé 85 H.323 H.323-mal lehetégessé válik új szolgáltatások megvalósítása és a multimédia előnyeinek kihasználása Ezek a szolgáltatások összefogják az audio, video és adat közvetítéseket - Application Sharing - Instant Messaging - Web Call Parking - Voicemail Anywhere - Services! - Electronic Whiteboard - Click to Dial - Call No-Waiting - Unified Messaging - Services! - File Transfer - Internet Call Waiting - Ad-Hoc Conferencing - Service Portability - Services! 86 Miért jó a H.323 a szolgáltatóknak? H.323 olyan technológia, mely bizonyított már nagy hálózatokban, mint pl. Genuity, ibasis, ITXC, China Unicom, és továbbiak Kiváló együttmúködés a PSTN-ekkel Átjárók és felhasználói eszközök már jelenleg is használatban 87 29
Miért jó a H.323 a vállalatoknál? A multimédia konferencia eszközökkel kihasználhatóak a H.323 és a multimédia kommunikáció erősségei A vállalatok számára a H.323 használata logikus döntés, mivel a szolgáltatók palettáján is szerepel A vállalati ügyfelek igénylik a hang, video, és adatkonferencia képességeket 88 lab Függelék H.323 VoIP Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Hívásfelépítés - példa A és B kliens közötti kapcsolatfelépítés: discover és register üzenetek a gatekeeperhez - RAS csatorna Route-olt hívás felépítés a végpontok között a gatekeepereken keresztül - Q.931 jelzések Kommunikáció kezdés és képességek cseréje - H.245 hívásvezérlések Multimédia kommunikáció/hívási szolgáltatások - H.245 hívásvezérlések Hívás befejezése - H.245 hívásvezérlések & Q.931 jelzések 90 30
A végpont A gatekeeper B gatekeeper B végpont 1. GRQ 2. GCF 3. RRQ 4. RCF 12. ACF 9. ARQ 10. LRQ 11. LCF 13. Setup 5. GRQ 6. GCF 7. RRQ 8. RCF * H.225.0 RAS H.225.0 call signaling H.245 call control 14. Call Proceeding 15. ARQ 16. ACF ** 17. Alerting 18. Alerting 19. Connect 91 A végpont A gatekeeper B gatekeeper B végpont 20. terminalcapabilityset 21. terminalcapabilitysetack 22. masterslavedetermination 23. masterslavedeterminationack 24. openlogicalchannel 25. openlogicalchannelack 26. openlogicalchannel 27. openlogicalchannelack H.225.0 RAS H.225.0 call signaling H.245 call control RTP, RTCP *** 29. EndSessionCommand 28. EndSessionCommand 30. Release Complete 31ḊRQ **** 33. DRQ 32. DCF 34. DCF 92 Discover Gatekeeper (RAS) A kliens egy Multicast Gatekeeper Request csomagot küld (ki az én gatekeeperem?) A gatekeeper egy Confirmation (megerősítés), vagy Reject (visszautasítás) csomaggal válaszol 93 31
Register Gatekeeper (RAS) Kliens értesíti a gatekeepert a címéről és az aliasokról Kliens Gatekeeper Registration Request üzenetet továbbít A gatekeeper válasza: Registration Confirmation (elfogadja) Registration Rejection (visszautasítja) Példában: A kliens az A gatekeeperhez regisztrál B kliens a B gatekeeperhez regisztrál 94 Call Admission (RAS) Az A kliens Admission Request -et kezdeményez A csomag tartalmazza a maximum sávszélességigényét a hívásnak A B kliens megkeresése Location Request A Gatekeeper Admission Confirmation üzenettel válaszol: A sávszélesség megerősítése, vagy redukálása A gatekeeper jelzési csatorna címe 95 Direct Call Setup (Q.931) Közvetlen hívásfelépítés Az A kliens hívásfelépítési üzenetet küld a B - nek B kliens: call proceeding üzenet küldése admission request üzenet a B gatekeepernek Ha megerősítést nyer: az A kliens riasztása Alerting Ha a hívás elfogadásra kerül a B kliens connect üzenetet küld az A -nak: A H.245 hívásvezérlő csatorna specifikációja a képességek egyeztetésére 96 32
Capabilities Exchange (H.245) Képességek egyeztetése A kliensek a Terminal Capability Set üzenetet cserélnek: Tartalmazza a média stream küldés jellemzőket (audio/video kodekeket) mindkét kliensre Ha konferenciahívás felépítés történik: MCU egyeztetése is ebben a fázisban történik A képességek egyeztetése után a kliensek kompatibilis eljárásokat használhatnak a média streamek továbbításához A multimédia kommunikációs csatorna megnyitásra kerülhet 97 Multimédia kommunikáció létrehozatala A média stream átviteléhez szükséges logikai csatorna megnyitásához a hívó kliens egy Open Logical Channel üzenetet továbbít (H.245) A fogadó kliens egy Open Logical Channel Acknowledgement üzenettel válaszol (H.245) Média stream átvitele megbízhatatlan csatornán Vezérlő üzenetek továbbítása megbízható csatornán Miután a csatorna létrejött, mind a kliens mind a gatekeeper igényelhet hívási szolgáltatásokat Pl. mindkettő növelheti, vagy csökkentheti a hívás sávszélességét 98 Call Termination Hívás befejezése Mindkét fél kezdeményezheti Példa: Ha az A kliens fejezi be: Az A befejezi a média adatok továbbítását és lezárja a logikai csatornát Küld egy End Session Command -ot (H.245) A B kliens is lezárja a logikai csatornát és ő is küld egy End Session Command üzenetet Az A kliens lezárja a H.245 vezérlési csatornát Ha a hívás jelzési csatorna még mindig létezik egy Release Complete üzenetváltás (Q.931) a kliensek között ezt is lezárja 99 33
lab VoIP SIP - Session Initiation Protocol Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem SIP általános jellemzői Egyszerű jelzési protokoll Minimális Alapvető Tűzfallal együtműködni képes Átirányítás Egyeztetés Hitelesítés 101 SIP SIP = Session Initiation Protocol Készítői: mmusic working group Főbb feladatok Kezdeményezése és lezárása felhasználók közötti multimédia kapcsolatoknak Felhasználók keresése (mobilitás, proxy) Regisztráció támogatása HTTP-szerű INVITE: kapcsolat kezdeményezés BYE: lezárás REGISTER: címek regisztrálása szerverrekkel 102 34
SIP integrációja Webbel és Emaillel SIP jól együttműködik a web és email rendszerrel Három alapvető ok: MIME URIs DNS 103 SIP és a MIME SIP MIME-ot használ a törzs (Body) továbbítására Többféle MIME típus használata Számos kódolási és tömörítési eljárás használata Alapvető egyeztetési képességek SIP támogatja web oldalak, képek és dokumentumok szállítását Multi-part használata is: Több törzs (body) egy üzenetben 104 SIP és az URI URI Uniform Resource Identifier az URL-ek általánosítása SIP címek = URL-ek Meghatározott SIP URL formátum (hasonló a mailto-hoz) SIP megenged bármilyen URI-t, ahol SIP URL használható Alkalmazások Átirányítás weboldalra, a PC phone-hoz hasonlóan Összettett http URL-ekre való átirányítás: adatszolgáltató web szerver 105 35
SIP címláncolat Yellow pages Általános nevek Host-független Hoszt-specifikus IP címek President of the United States www search engines Bill Clinton, Whitehouse Directory services president@whitehouse.gov SIP sip:bubba@oval.eop.gov sip:+1-202-456-1111@net2ph.com DNS 198.137.241.30 106 SIP és a DNS SIP közel azonos eljárásokat használ SIP lehetővé teszi, hogy az Email címek érvényes SIP címek legyenek Következmények: A meglévő email routing rendszereket képes használni A SIP igények továbbítása emailre triviális Névjegykártyákon helymegtakarítás 107 Két kulcsfontosságú elem: Agents - ügynökök User Agent Client - UAC SIP Request-ek kezdeményezése User Agent Server - UAS Hívások fogadása, visszautasítása elhelyezés Softswitch-ek IP és soft telefonok Kézi és vezetéknélküli eszközök DSL/Cable eszközök PBX/UnPBX 108 36
Két kulcsfontosságú elem: szerverek Proxy Szerver A SIP hálózat szíve, mely minden szolgáltatási megvalósítást tartalmaz Redirect Szerver Routing infromációkat szolgáltat a kezdeményező végpontnak Location Szerver Felhasználói mobilitás tamogatás Regisztráció Lehetővé teszi az előfizetők mozgását 109 Kommunikációs üzenetek INVITE ACK OPTIONS REGISTER BYE CANCEL 1xx 2xx 3xx 4xx 5xx 6xx Answers Informational Successful Redirection Request failure Server failure Global failure 110 SIP Architektúra Request Response SIP Redirect Server Location Service 2 3 1 12 4 11 SIP Proxy 5 6 10 7 8 SIP Proxy SIP Client SIP Client (User Agent Server) 9 111 37
Hívásfelépítés Proxy-val SIP User Agent 1. INVITE 2. INVITE 4. 2xx 3.2xx 5. ACK SIP Proxy Server 6. ACK SIP User Agent 112 Hívásfelépítés Redirect szerverrel 1. INVITE SIP User Agent 2. 3xx 3. ACK SIP Proxy Server 4. INVITE 5.2xx 6. ACK SIP User Agent 113 Regisztráció REGISTER üzenet A kliensek ezzel tudathatják a proxy, vagy redirect szerverrel jelenlegi címüket (presence) Tartalmazhat még hívásfeldolgozási szintaxisokat is CALL INVITE REGISTER 114 38
lab H.323 és a SIP Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem SIP H.323 összehasonlítás H.323 SIP Architecture stack Element Origin ITU IETF Conference control yes No Protocol mostly TCP mostly UDP Encoding ASN.1, Q.931 HTTPish Emphasis Telephony multimedia, multicast, events Address flat alias, E.164, email SIP, E.164 URLs Mind a SIP és a H.323 kialakítás alatt: SIP kiegészítések, H.323v2 implementálva, v3 kialakítás alatt 116 SIP H.323 összehasonlítás 2 SIP H.323 60+ pages 200+ pages (without ASN.1) Firewall-friendly Complex, multiple protocols multicast signaling - SIP address = email Yet another address address Large and small conferences MCU-based, central server personal mobility, IN Not (yet) services any session description H.245 -> 1 audio, video SSL, HTTP security in progress Post-dial delay: 1.5 RTT 8.5 RTT 117 39
H.323 erőforrás lefoglalás Helyi hívásengedélyezés A hívásfelépítés előtt Nincs információ az elérhető sávszélességről Más alkalmazásoknak kell a GK-t értesíteni SIP: RSVP, DiffServ + hívási előfeltételek 118 SIP - H.323: hívásfelépítés H.323v1: - 1996 Számos TCP kapcsolat (H.245, Q.931) Nagy késleltetések (6.5-8 RTT), különösen csomagveszésekkor Jelenleg a NetMeetingben H.323v2: - Jan, 1998 H.245 és Q.931 migráció ( FastConnect ) H.323v3: UDP megjelenése A végpontoknak minden verziót támogatniuk kell 119 Skálázhatóság H.323 - Bonyolult protkoll család - Prokollok egymástól való függése + rövid feldolgozási idők SIP + Egyszerű, de más prokollokra alapszik + szövegalapú - nagyobb feldolgozási idő 120 40