VoIP, hoe werkt het?

Commentaren

Transcriptie

VoIP, hoe werkt het?
Voice over IP – Voip
BASICS
By Eng. Denis Duynslaeger
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
1
Bouwblokken Voice over IP
H.323 Clients - SIP
Softphone of IP phones
Gatekeeper
Converteert IP ADRESS naar Telefoonnummer
Houdt alle gesprekken in het oog
Gateway
Converteert IP naar ‘Klassieke telefonie’
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
2
e
l
a
n
io !
t
a ds
n
r ar
e
t
In and
st
H.245 :
H.235 :
H450.X :
H261 :
H263
Gxxx :
T38 :
T.120 :
Control protocol for multimedia communications
Security and encryption for H-Series multimedia
terminals
Supplementary services for multimedia calls
Discrete cosine transform with motion
compensation (Low quality)
Improved version of H.261 ( medium quality )
Codecs used (described later in the document )
G3 fax over IP (H.323 Annex D)
Data protocol for multimedia conferencing
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
3
Hoe converteren we telefoongesprekken naar
data-packets?
Wat met Quality of service ?
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
4
OSI-model met kleine toelichting
RTP: Real Time Protocol
RTCP: Real Time Control
Protocol
RTP compenseert Packetloss en
Jitter.
Jitter. Desondanks dat UDP gebruikt
wordt. UDP doet geen packetisatie.
packetisatie.
Zowel H323 en SIP gebruiken RTP (via
UDP
RTP
SIP/H323
RTCP
Geen ‘packet-isatie’
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
5
0 1 0 1 1 0 0 1
VOICE 64 Kbit / sec
Coding
(CODEC)
Data Data Data Data Data Data Data Data
Silence Suppression
(G.168)
Packetisation RTP
Data Data Data Data
DSP
12
8
20
14
RTP
UDP
IP
ETHERNET
4
Interface
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
6
Packet versus Circuit switching
CIRCUIT
Switching
Dedicated
voice channel
at maybe 16KB
Internet
64Kb
reserved
Email
128KB
reserved
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
Internet
Voice
Email
Packet
Switching
No dedicated
Channel
7
Voice treatment
ITU G.168
Echo cancellation
Silence suppression
Comfort noise insertion
Speak
22%
Voice
22%
Bandbreedte reductie van
40% tot 60%
Pauzes
56%
Alleen 44% van het
effectieve gesprek moet
getransporteerd worden
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
8
Quality of Service: Real time applications
maw Jitter in het vakjargon!
Satellite
Satellite
Diffusion
Diffusion
Good
Good Quality
Quality
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Time (msec)
Max. delay
Aanbevelingen ITU’s G.114 = 0 – 150 ms
ETSI TIPHON quality level “BEST” = 0-150 ms Mouth-to-Ear
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
9
Voice over IP - Supported codecs
Codec
Compression Quality
Bandwith
BP
Coding timing
G.711
64 kbps
Excellent
70 kbps
70 kbps
N/A
G.723.1 5.3 kbps
Acceptable
13.3 kbps
8.7 kbps
>67 ms
G.723.1 6.4 kbps
Good
14 kbps
9 kbps
> 67 ms
G.729ab 8 kbps
Good
16 kbps
10 kbps
< 25 ms
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
10
Vertraging in VOIP netwerken
Access to the Sub-Network
Bufferization
Queuing Delay
Propagation Delay
Data
Network
Jitter Buffer
Packetization Delay
Codec Delay
Compression Time
Cell Sequencing
Serialization Delay
Delay due to the Network
Operating system
Processing
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
11
Belangrijk vragen omtrent de LAN / WAN
VOIP implemenatie -> eerst dit nagaan
Delay
Silence suppression
Jitter
Codec selection
Packet Loss
Router and data-switch
setup
Packet mis-order
Reliability
Available bandwith
Scalability
Packet Priorization
Management
Network design
Wan protocols
Endpoint audio
QoS/CoS policy
Characteristics
Duplex
Encryption / Decryption
Transcoding
H323 Proxy / firewall
Echo
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
12
Extension Gateway en migratie naar IP
IP clients in the branch office
IP clients on the LAN
PBX
IP WAN
Firewall
Internet
Free calls from Internet
Click to call
Analogue phones and faxes
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
13
IP Extensies- Architectuur
Server / Exchange
Telefooncentrale of IPBX
Switch (Layer 2/3)
met Power Over Ethernet (PoE)
IP via LAN/WAN
IP phones
PC Softclients
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
14
IP extensies in combinatie met digitale toestellen
Server / Exchange
Telefooncentrale of IPBX
Switch (Layer 2/3)
met Power Over Ethernet (PoE)
IP via LAN/WAN
Digital phones
IP phones
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
15
Marktaandeel VOIP - IPBX
2009
2007
Office in box system”
Mobile
Enterprise
Traditional PBX /
Key systems
+ 90% of the market
PBX / Key
SME
MECS
Euro
+9 Bill.
IPBX
IPBX / office
in box systems 5-8%
CPE
Market
Managed Intelligent
CPE e.g MSED
Centrex
Centrex
MSED
8%
8%
IP Centrex services
incl. voice
(figures based on Gartner Group, Dataquest, and other literature & totaltele.com)
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
16
Wat is nu de standaard?
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
17
SIP – Session Initiated Protocol
Ontstaan in 1995, ontworpen
door professoren in de
universiteit van Columbia
Sun Microsystems (JAVA) was de
eerste die SIP implementeerde in
2001
SIP boodschappen zijn zeer
gelijkaardig met HTTP en SIP
adressen het een zelfde structuur
als email-adressen
Maakt gebruik van SDP (Session
Description Protocol), maar
voorziet zichzelf niet van Qos.
SIP gebruikt wel het RSVP
protocol (Resource Reservation
Setup Protocol) om de kwaliteit
van de spraak te bewaren
SIP voorziet de 4 basiselementen
nodig om een communicatie op
te bouwen:
. User Location Service
. Session establishment
. Session Participant
Management
. Limited Features establishment
Belangrijk te melden is dat SIP
niet het type verbinding
beschrijft, maar enkel hoe het
behandeld moet worden
SIP is een VRAAG en
ANTWOORD protocol
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
18
SIP - eigenschappen
SIP boodschappen zijn tekst-gebaseerd
SIP hergebruikt MIME (gelijkaardig aan de
email-clients) om automatisch de applicaties
te openen die aan de sessie gebonden zijn te
openen. Multi-Purpose Internet Mail
Extensions wordt toegevoegd in de header.
SIP hergebruikt veel bestaande en
‘volwassen’ internet protocol/services zoals
DNS, RTP, RSVP, …
SIP is ‘TRANSPORT LAYER’ onafhankelijk.
Het onderliggend transport kan gebeuren via
IP, ATM, …
SIP gebruikt zowel UDP als TCP
SIP ondersteund ‘Multi-device’ negotation.
Bijvoorbeeld: Als een sessie zowel video en
spraak nodig heeft, kan de sessie de spraak
doorsturen naar een niet-video gerelateerde
eindgebruiker
Eén SIP-sessie kan zowel gebruikt worden
voor een online-call, videos bekijken, …
zonder de verschillende sessies apart op te
bouwen.
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
19
SIP – Anatomy van de sessie (1)
SIP User Agents (UA) – eindgebruiker
(Telefoon, PC, ..)
SIP Registrar Servers – database die
alle gegevens bevat van de User
Agents binnen het domain
SIP Proxy Servers – Accepteert de
sessie aanvraag van de UA en geeft de
opdracht aan de SIP Registrar Server
om de UA z’n informatie op te zoeken.
Eens die informatie kan de Proxy
Server de sessie-invitatie doorsturen
naar de UA of naar een andere Proxy
Server als de UA in een ander domain
zit
SIP Redirect Servers – laat toe dat de
SIP Proxy Servers de sessie
opbouwen naar andere domainen
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
20
SIP – Anatomy van de sessie (2)
1) Gebruiker A belt B
2) Waar vindt ik B?
3) Antwoord met adres van
Proxy controler in domein
van B
4) Sessie wordt ‘proxied’ naar
de SIP Proxy van domein B
5) Waar is B?
6) Antwoord met adres van B
7) ‘Proxied Call’
8) Antwoord
9) Antwoord
10) Antwoord
11) Multi Media kanaal is
opgesteld
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
21
SIP – Interface naar TDM netwerk door de
VOIP-providers
@
ISP’s
TDM
SIP-user
Niet Sip-user
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
TDM staat voor het
gewone
telefoonnetwerk
Om een oproep te
maken naar niet-SIP
clients dienen de
SIP-operatoren een
interface te
voorzien naar het
gewone netwerk
(Ref. Skype-out)
22
VOIP / SIP – Opletten geblazen (1)
VOIP – SIP gaat over het
internet, zonder Qos. In het
internet kunnen
bottlenecks zitten.
De SIP operatoren
gebruiken verschillende
servers voor particulieren
en bedrijven.
De oproepen vanaf SIP
naar TDM zijn meestal niet
gratis.
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
23
VOIP / SIP – Opletten geblazen (2)
Enkele bevindingen:
Dedicated XDSL / CABLE
verhoogt de QoS
Sip clients achter een
firewall kunnen problemen
opleveren als de SIP
operator geen STUN- en
TURN-servers gebruikt.
Niet alle Firewalls en NATrouters zijn SIP-aware
Devices achter een firewall worden
beveiligd door de firewall. De firewall
‘maskeert’ het IP-adres. NAT: Network
address Translation is het basisprincipe.
STUN is een extra protocol dewelke toelaat
de host het globale IP-adres en toegewezen
UDP poort te weten te komen.
Created by Eng. Denis Duynslaeger 02/06/2009
24

Vergelijkbare documenten

Technische specificaties

Technische specificaties email-clients) om automatisch de applicaties te openen die aan de sessie gebonden zijn te openen. Multi-Purpose Internet Mail Extensions wordt toegevoegd in de header. SIP hergebruikt veel bestaand...

Nadere informatie