- •Глава 1 Конвергенция сетей связи 4
- •Глава 2. Сетевые аспекты ip-телефонии 34
- •Глава 3 Передача речи по ip-сетям 56
- •Глава 4 Протоколы сети Интернет 84
- •Глава 5 - Архитектура н.323 116
- •Глава 8 Протокол управления шлюзами mgcp 221
- •11 Принципы реализации
- •Глава 1 Конвергенция сетей связи
- •1.1 Пропорции в телекоммуникациях
- •А) Трафик в сша б) Трафик в Европе
- •1.2 Перспективы развития ТфОп и ip-сетей
- •1.3 Транспортные технологии пакетной коммутации
- •1.4 Уровни архитектуры ip-телефонии
- •1.5 Различные подходы к построению сетей ip-телефонии
- •1.5.1 Построение сети по рекомендации н.323
- •1.5.2 Сеть на базе протокола sip
- •1.5.3 Сеть на базе mgcp и megaco
- •1.5.4 Сравнение подходов к построению сети ip-телефонии
- •Глава 2. Сетевые аспекты ip-телефонии
- •2.1 Три основных сценария ip-телефонии
- •Вызов инициирован абонентом ТфОп
- •2.2 Проект tiphon
- •2.3 Установление телефонного соединения в ip-сети
- •Абонент а набирает телефонный номер вызываемого абонента б.
- •Шлюз консультируется с привратником о возможных способах маршрутизации вызова.
- •2.4 Эффективность ip-телефонии
- •Глава 3 Передача речи по ip-сетям
- •3.1 Особенности передачи речевой информации по ip - сетям
- •3.1.1 Задержки
- •3.1.3 Устройства ограничения эффектов эха
- •3.2 Принципы кодирования речи
- •3.2.1 Кодирование формы сигнала
- •3.2.2 Кодеры исходной информации (вокодеры) и гибридные алгоритмы
- •Генератор возбуждающего сигнала
- •3.2.3 Процессоры цифровой обработки сигналов для речевых кодеков
- •3.2.4 Основные алгоритмы кодирования речи, используемые в ip-телефонии
- •3.3 Кодеки, стандартизованные itu-t
- •Кодек g.711
- •Кодек g.723.1
- •Кодек g.726
- •Кодек g.728
- •3.3.5 Кодек g.729
- •3.4 Кодеки, стандартизованные etsi
- •3.5 Передача сигналов dtmf
- •3.6 Передача факсимильной информации
- •3.7 О реализации «стандартных» алгоритмов
- •Глава 4 Протоколы сети Интернет
- •4.1 Интернет ab ovo
- •4.2 Стандарты в сфере Интернет
- •4.3 Адресация
- •4.4 Уровни архитектуры Интернет
- •4.5 Протокол ip версии 4
- •4.6 Протокол ip версии 6
- •4.7 Протокол tcp
- •1 Потоки, стек протоколов, механизм портов и мультиплексирование
- •4.7.2 Установление tcp-соединения и передача данных
- •4.7.3 Механизмы обеспечения достоверности
- •4.7.4 Механизм управления потоком данных
- •4.7.5 Состав и назначение полей заголовка
- •4.8 Протокол udp
- •4.9 Требования к современным ip-сетям
- •4.10 Протоколы rtp и rtcp
- •4.11 Многоадресная рассылка
- •Глава 5 - Архитектура н.323
- •5.1 Стандарты мультимедийной связи
- •5.2 Архитектура систем видеотелефонии в узкополосных isdn
- •5.3 Мультимедийная связь в ip-сетях
- •5.4 Терминал н.323
- •5.5 Шлюз н.323
- •5.6 Привратник
- •5.7 Устройство управления конференциями
- •5.8 Реализация оборудования н.323
- •Глава 6 Сигнализация н.323
- •6.1 Семейство протоколов н.323
- •6.2 Протокол ras
- •6.2.1 Обнаружение привратника
- •6.2.2 Регистрация оконечного оборудования
- •6.2.3 Доступ к сетевым ресурсам
- •6.2.4 Определение местоположения оборудования в сети
- •6.2.5 Изменение полосы пропускания
- •6.2.7 Освобождение полосы пропускания
- •6.2.8 Метка доступа
- •6.3 Сигнальный канал н.225.0
- •Сигнальные сообщения h.225.0/q.931 Сообщения ras
- •6.4 Управляющий канал н.245
- •6.4.1 Определение ведущего и ведомого
- •6.4.2 Обмен данными о функциональных возможностях
- •6.4.3 Открытие и закрытие логических каналов
- •6.4.4 Выбор режима обработки информации
- •6.5 Алгоритмы установления, поддержания и разрушения соединения
- •6.5.1 Базовое соединение с участием привратника
- •6.5.2 Базовое соединение без участия привратника
- •Туннелирование управляющих сообщений
- •Процедура быстрого установления соединения
- •6.5.5 Установление соединения с участием шлюза
- •Глава 7 Протокол инициирования сеансов связи - sip
- •7.1 Принципы протокола sip
- •7.2 Интеграция протокола sip с ip-сетями
- •7.3 Адресация
- •7.4 Архитектура сети sip
- •Терминал
- •Прокси-сервер
- •7.4.3 Сервер переадресации
- •Сервер определения местоположения пользователей
- •Пример sip- сети
- •7.5 Сообщения протокола sip
- •7.5.1 Структура сообщений
- •7.5.2 Заголовки сообщений
- •7.5.3 Запросы
- •7.5.4 Ответы на запросы
- •7.6 Алгоритмы установления соединения
- •7.8 Сравнительный анализ протоколов н.323 и sip
- •Глава 8 Протокол управления шлюзами mgcp
- •8.1 Принцип декомпозиции шлюза
- •8.2 Классификация шлюзов
- •8.3 Модель организации связи
- •8.4 Команды протокола mgcp
- •1 (Телефонный ::: канал 2)
- •8.5 Структура команд
- •8.6 Структура ответов на команды
- •8.7 Описания сеансов связи
- •8.8 Установление, изменение и разрушение соединений
- •8.9 Реализация оборудования с поддержкой протокола mgcp
- •8.10 Возможности и перспективы протокола mgcp
- •Глава 9 Протокол megaco/h.248
- •9.1 История создания и особенности протокола megaco/h.248
- •9.3 Сравнительный анализ протоколов mgcp и megaco
- •9.4 Структура команд и ответов
- •9.5 Пример установления и разрушения соединения
- •Глава 10 Качество обслуживания в сетях ip-телефонии 10.1 Что понимается под QoS?
- •Качество обслуживания в сетях пакетной коммутации
- •Трафик реального времени в ip-сетях
- •10.4 Дифференцированное обслуживание разнотипного трафика - Diff-Serv
- •10.5 Интегрированное обслуживание IntServ
- •10.6.2 Процедура резервирования ресурсов
- •10.7 Технология mpls
- •10.8 Обслуживание очередей
- •10.8.1 Алгоритмы организации очереди
- •10.8.1.1 Алгоритм Tail Drop
- •10.8.1.2 Алгоритм Random Early Detection (red)
- •10.8.2 Алгоритмы обработки очередей
- •10.8.2.1 Стратегия fifo
- •10.8.2.2 Очередь с приоритетами
- •10.8.3 Алгоритмы сглаживания пульсации графика
- •10.8.3.1 Алгоритм Leaky Bucket
- •10.8.3.2 Алгоритм «Token Bucket»
- •Глава 11 Принципы реализации
- •11.1 Оборудование ip-телефонии
- •11.2 Особенности оборудования ip-телефонии для России
- •11.3 Шлюз ip-телефонии Протей-itg
- •11.4 Привратник Протей-gk и варианты организации связи
- •11.5 Экономические аспекты применения оборудования ip- телефонии
- •11.6 Виртуальная телефонная линия
- •Система сервисных телефонных карт
- •11.7 Центр обработки вызовов
- •11.8 Модуль ipu как средство интеграции цифровых атс с ip- сетями
- •11.9 Тестирование протоколов ip-телефонии
7.6 Алгоритмы установления соединения
Протоколом SIP предусмотрены 3 основных сценария установления соединения: с участием прокси-сервера, с участием сервера переадресации и непосредственно между пользователями. Различие между перечисленными сценариями заключается в том, что по-разному осуществляется поиск и приглашение вызываемого пользователя. В первом случае эти функции возлагает на себя прокси- сервер, а вызывающему пользователю необходимо знать только постоянный SIP-адрес вызываемого пользователя. Во втором случае вызывающая сторона самостоятельно устанавливает соединение, а сервер переадресации лишь реализует преобразование постоянного адреса вызываемого абонента в его текущий адрес. И, наконец, в третьем случае вызывающему пользователю для установления соединения необходимо знать текущий адрес вызываемого пользователя.
Перечисленные сценарии являются простейшими. Ведь прежде чем вызов достигнет адресата, он может пройти через несколько прокси- серверов, или сначала направляется к серверу переадресации, а затем проходит через один или несколько прокси-серверов. Кроме того, прокси-серверы могут размножать запросы и передавать их по разным направлениям и т.д. Но, все же, как уже было уже отмечено в начале параграфа, эти три сценария являются основными. Здесь мы рассмотрим подробно два первых сценария; третий сценарий в данной главе рассматриваться не будет.
7.6.1 Установление соединения с участием сервера переадресации
В этом параграфе описан алгоритм установления соединения с участием сервера переадресации вызовов. Администратор сети сообщает пользователям адрес сервера переадресации. Вызывающий пользователь передает запрос INVITE (1) на известный ему адрес сервера переадресации и порт 5060, используемый по умолчанию (Рисунок 7.9). В запросе вызывающий пользователь указывает адрес вызываемого пользователя. Сервер переадресации запрашивает текущий адрес нужного пользователя у сервера определения местоположения (2), который сообщает ему этот адрес (3). Сервер переадресации в ответе 302 Moved temporarily передает вызывающей стороне текущий адрес вызываемого пользователя (4), или он может сообщить список зарегистрированных адресов вызываемого пользователя и предложить вызывающему пользователю самому выбрать один из них. Вызывающая сторона подтверждает прием ответа 302 посылкой сообщения АСК (5).
Запросы Ответы
Рис. 7.9 Сценарий установления соединения через сервер переадресации
Теперь вызывающая сторона может связаться непосредственно с вызываемой стороной. Для этого она передает новый запрос INVITE (6) с тем же идентификатором Call-ID, но другим номером CSeq. В теле сообщения INVITE указываются данные о функциональных возможностях вызывающей стороны в формате протокола SDP. Вызываемая сторона принимает запрос INVITE и начинает его обработку, о чем сообщает ответом 100 Trying (7) встречному оборудованию для перезапуска его таймеров. После завершения обработки поступившего запроса оборудование вызываемой стороны сообщает своему пользователю о входящем вызове, а встречной стороне передает ответ 180 Ringing (8). После приема вызываемым пользователем входящего вызова удаленной стороне передается сообщение 200 OK (9), в котором содержатся данные о функциональных возможностях вызываемого терминала в формате протокола SDP. Терминал вызывающего пользователя подтверждает прием ответа запросом АСК (10). На этом фаза установления соединения закончена и начинается разговорная фаза.
По завершении разговорной фазы любой из сторон передается запрос BYE (11), который подтверждается ответом 200 OK (12). 7.6.2. Установление соединения с участием прокси-сервера В этом параграфе описан алгоритм установления соединения с участием прокси-сервера. Администратор сети сообщает адрес
этого сервера пользователям. Вызывающий пользователь передает запрос INVITE (1) на адрес прокси-сервера и порт 5060, используемый по умолчанию (Рисунок 7.10). В запросе пользователь указывает известный ему адрес вызываемого пользователя. Прокси- сервер запрашивает текущий адрес вызываемого пользователя у сервера определения местоположения (2), который и сообщает ему этот адрес (3). Далее прокси-сервер передает запрос INVITE непосредственно вызываемому оборудованию (4). Опять в запросе содержатся данные о функциональных возможностях вызывающего терминала, но при этом в запрос добавляется поле Via с адресом прокси-сервера для того, чтобы ответы на обратном пути шли через него. После приема и обработки запроса вызываемое оборудование сообщает своему пользователю о входящем вызове, а встречной стороне передает ответ 180 Ringing (5), копируя в него из запроса поля То, From, Call-ID, CSeq и Via. После приема вызова пользователем встречной стороне передается сообщение 200 OK (6), содержащее данные о функциональных возможностях вызываемого терминала в формате протокола SDP. Терминал вызывающего пользователя подтверждает прием ответа запросом АСК (7). На этом фаза установления соединения закончена и начинается разговорная фаза.
По завершении разговорной фазы одной из сторон передается запрос BYE (8), который подтверждается ответом 200 OK (9).
Все сообщения проходят через прокси-сервер, который может модифицировать в них некоторые поля.
Запросы
Ответы
Рис. 7.10 Сценарий установления соединения
через прокси-сервер
Реализация дополнительных услуг на базе протокола SIP
В этом параграфе рассматриваются примеры реализация дополнительных услуг на базе протокола SIP.
Дополнительная услуга «Переключение связи» позволяет пользователю переключить установленное соединение к третьей стороне. На рисунке 7.11 приведен пример реализации этой услуги. Пользователь В устанавливает связь с пользователем А, который, переговорив с В, переключает эту связь к пользователю С, а сам отключается.
Рис. 7.11 Дополнительная услуга "Переключение связи"
Дополнительная услуга «Переадресация вызова» позволяет пользователю назначить адрес, на который, при определенных условиях, следует направлять входящие к нему вызовы. Такими условиями могут быть занятость пользователя, отсутствие его ответа в течение заданного времени или и то, и другое; возможна также безусловная переадресация. Оборудование пользователя, заказавшего эту услугу, получив сообщение INVITE В, проверяет условия, в которых оно получено, и если условия требуют переадресации, передает сообщение INVITE с заголовком Also, указывая в нем адрес пользователя, к которому следует направить вызов. Терминал вызывающего пользователя, получив сообщение INVITE с таким заголовком, инициирует новый вызов по адресу, указанному в поле Also. В нашем случае пользователь А вызывает пользователя В, а терминал последнего переадресует вызов к пользователю С (Рисунок 7.12).
Дополнительная услуга «Уведомление о вызове во время связи» позволяет пользователю, участвующему в телефонном разговоре, получить уведомление о том, что к нему поступил входящий вызов (Рисунок 7.13).
Рис. 7.12 Дополнительная услуга
"Переадресация вызова"
Рис. 7.13 Дополнительная услуга "Уведомление
о вызове во время связи"
Услуга реализуется с помощью заголовка
Call-Disposition, в котором
содержится инструкция по обслуживанию
вызова. Вызывающий пользователь
передает запрос INVITE с
заголовком Call-Disposition: Queue,
который интерпретируется следующим
образом: вызывающий пользователь
хочет, чтобы вызов был поставлен в
очередь, если вызываемый пользователь
будет занят. Вызываемая сторона
подтверждает исполнение запроса
ответом 182 Queued, который
может передаваться неоднократно в
течение периода ожидания. Вызываемый
пользователь получает уведомление о
входящем вызове, а когда он освобождается,
вызывающей стороне передается финальный
ответ 200 ОК.
