VOIP, Стандарти H.323/SIP
Vadim Nironen
Вища школа Майнор. Інститут інфотехнологіі
Таллінн 2010
Введення
В«Концепція передачі голосу по мережі за допомогою персонального комп'ютера зародилася в Університеті штату Іллінойс (США). У 1993 р. Чарлі Кляйн випустив в світло Maven, першу програму для передачі голосу по мережі за допомогою PC. Одночасно одним з найпопулярніших мультимедійних додатків в мережі стала CU-SeeMe, програма відеоконференцій для Macintosh (Mac), розроблена в Корнельському університеті.
квітня 1994 р. у час польоту човника Endeavor NASA передало на Землю його зображення за допомогою програми CU-SeeMe. Одночасно, використовуючи Maven, спробували передавати і звук. Отриманий сигнал з Льюісовского дослідницького центру надходив на Maven, сполучений з Інтернет, і будь-який бажаючий міг почути голоси астронавтів. Потім одну програму вбудували в іншу, і з'явився варіант CU-SeeMe з повними функціями аудіо і відео як для Maven, так і для PC. Лютий 1995 Ізраїльська компанія VocalTec запропонувала першу версію програми Internet Phone, розроблену для власників мультимедійних PC, що працюють під Windows. Це стало важливою віхою в розвитку Інтернет-телефонії! В»(А.В. Росляков, М.Ю. Самсонов & І, В, Шибаєва 2003:16)
В«Під IP телефонією (VOIP Voice over IP) розуміють технологію передачі голосу через мережі протоколу IP в режимі реального часу. Такий протокол використовується як в мережі Інтернет, так і в локальних мережах. Звичайний телефонний дзвінок можна розбити на дві фази: набір номера (і все що при цьому відбувається) і розмова. Точно так ж і задача передачі телефонних дзвінків по мережах ip практично розбивається на дві фази: комутація (маршрутизація) викликів і передача даних (кодованого голосу). Комутація викликів здійснюється передачею сигнальних повідомлень, а даний процес спрощено називається сигналізацією В». (Б. С. Гольдштейн, А. А. Зарубін, В. В. Самонарізи 2005:15) Сигналізація вирішується засобами спеціальних протоколів H.323, SIP та ін на думку автора це на сьогоднішній день 2 основних стандарту, які будуть розглянуті нижче.
Дана робота призначена для загального ознайомлення зі стандартами H.323 і SIP, і буде корисна як для початківців, так і просунутих користувачів, яких цікавить VOIP. На думку автора, ця технологія в даний час бурхливо розвивається, і є актуальною для її розгляду. Тема ця дуже велика, і в даному рефераті неможливо викласти всі деталі цих стандартів, кожна область цього питання, викладена в окремих книгах. Таким чином, метою автора було ознайомити і дати деяке знання про цих двох стандартах: Дізнатися, як працюють ці стандарти, чим вони відрізняються, перспективи цих протоколів.
Протокол H.323
Архітектура системи на базі стандарту Н.323
В«Основними пристроями мережі є: термінал, контролер зони (Gatekeeper), шлюз і пристрій управління конференціями (MCU). Всі перераховані компоненти організовані в так звані зони Н.323. Одна зона складається з контролера зони і декількох кінцевих точок, причому контролер зони управляє всіма кінцевими точками своєї зони. Зоною може бути і вся мережу постачальника послуг IP-телефонії або її частина, що охоплює окремий регіон. Поділ на зони Н.323 не залежить від топології пакетної мережі, але може бути використано для організації накладеної мережі Н.323 поверх пакетної мережі, використовуваної винятково в Як транспорт. В»(А.В. Росляков, та ін 2003:37)
Термінал H.323
В«Термінал Н.323 являє собою кінцевий пристрій користувача мережі IP-телефонії, здатне передавати і приймати трафік в масштабі реального часу, взаємодіючи з іншими терміналами Н.323, шлюзом або пристроєм управління конференціями. Для забезпечення цих функцій термінал включає в себе:
елементи аудіо (мікрофон, акустичні системи, телефонний мікшер
система акустичного ехоподавленія)
елементи відео (монітор, відеокамера)
елементи мережевого інтерфейсу
інтерфейс користувача
Н.323-термінал повинен підтримувати протоколи Н.245, Q.931, RAS, RTP/RTCP і сімейство протоколів Н.450, а також включати в себе аудіокодек G.711. Також немаловажна підтримка протоколу спільної роботи над документами Т.120 В»(А.В. Росляков, і ін 2003:38) Визначення протоколів дивись в додатку 1.
Шлюз
В«Технологія передачі мови по IP-мережі замість класичної мережі з комутацією каналів передбачає конфігурацію з установкою шлюзів. Шлюз забезпечує стиск інформації (голоси), конвертування її в IP-пакети і напрямок у IP-мережу. З протилежного боку шлюз здійснює зворотні дії: розшифровку і розформування пакетів викликів. У результаті звичайні телефонні апарати без проблем приймають ці виклики.
Таке перетворення інформації не повинно значно спотворити вихідний мовної сигнал, а режим передачі зобов'язаний зберегти обмін інформацією між абонентами в реальному масштабі часу. Більш повно функції, виконувані шлюзом, складаються в наступному:
реалізація фізичного інтерфейсу з телефонною і IP-мережею
детектування і генерація сигналів абонентської сигналізації
перетворення сигналів абонентської сигналізації в пакети даних і назад
перетворення мовного сигналу в пакети даних і назад
з'єднання абонентів
передача по мережі сигналізаційних і мовних пакетів
роз'єднання зв'язку
Велика частина функцій шлюзу в рамках архітектури TCP/IP реалізується в процесах прикладного рівня.
При відсутності в мережі контроллера зони повинна бути реалізована ще одна функція шлюзу - перетворення номери PSTN (public switched telephone network) в транспортний адресу IP-мережі.
В випадку, коли термінал Н.323 зв'язується з іншим терміналом Н.323, розташованим в тій же самій IP-мережі, шлюз в цьому з'єднанні не бере .... (А.В. Росляков, і ін 2003:39)
Контролер зони
Контроллер зони виконує функції управління зоною мережі IP-телефонії, в яку входять термінали, шлюзи і пристрої керування конференціями, зареєстровані у цього контролера зони. Функції, виконувані контролером зони:
реєстрація крайових і інших пристроїв
перетворення alias-адреси (імені абонента, телефонного номера, адреси електронної пошти та ін) в транспортний адресу мережі з маршрутизацією пакетів IP (IP адресу і номер порту TCP)
контроль доступу користувачів системи до послуг IP-телефонії
контроль, управління і резервування пропускної здатності мережі
визначення місцеположення кінцевого обладнання в мережі
маршрутизація сигнальних повідомлень між терміналами, розташованими в одній зоні
опитування і індикація поточного стану кінцевого обладнання
Контроллер зони спрощує процес виклику, дозволяючи використовувати легко запам'ятовуються alias-адреси. Функції контролера зони можуть бути вбудовані в шлюзи, пристрої управління конференціями, а також в термінали Н.323. (А.В. Росляков, та ін 2003:41)
Пристрій керування конференціями
Пристрій управління конференціями забезпечує зв'язок трьох і більше терміналів Н.323. Всі термінали, що беруть участь у конференції, встановлюють з'єднання з пристроєм управління конференціями (MCU Multipoint Control Unit). Пристрій управляє ресурсами конференції, погоджує можливості терміналів з обробки звуку і відео, визначає аудіо і відеопотоки, які необхідно направляти по багатьма адресами.
Рекомендація Н.323 передбачає три види конференцій:
1. Централізована конференція, в якій кінцеві пристрої з'єднуються в режимі точка-точка з пристроєм управління конференціями MCU, контролюючим процес створення і завершення конференції, а також оброблювальним потоки користувальницької інформації.
2. Децентралізована конференція, в якій кожен її учасник з'єднується з іншими учасниками в режимі точка-гр...
