VoIP - приложение на софт-комутатор архитектура

Слайд 1

VoIP - ПРИЛОЖЕНИЕ НА СОФТ-
КОМУТАТОР АРХИТЕКТУРАТА

Слайд 2

Архитектурата на софт-комутатора има ясно разделяне между управлението и транспорта. Под транспорт се разбира както достъп до мрежата, така и пренасянето на информацията през мрежата. В случай на VoIP мрежа, достъпът може да се осъществи или от IP из­точник (персонален компютър или IP телефон), или от съществуващите теле­фонни апарати през медиен шлюз MGW (Media Gateway).
VoIP - ПРИЛОЖЕНИЕ НА СОФТ-
КОМУТАТОР АРХИТЕКТУРАТА

Слайд 3

Съдържание
NGN (Next Generation Network)
Мрежови компоненти
IP терминали за VoIP.
Медиен шлюз (Media Gateway).
Елементи
Категории
Софт-комутатор.

Слайд 4

Съдържание
Н.323 и SIP протоколи.
Н.323
SIP
Протоколи за управление на медийни шлюзове.
MEGACO/H.248
MGCP (Media Gateway Control Protocol)
Сигнализация между два софт-комутатора.
BICC (Bearer Independent Call Control).

Слайд 5

NGN (Next Generation Network) представлява мрежа:
в състояние да поддържа глас, данни и видео;
с контролна равнина (сигнализация, контрол) отделена от транспортната/комутационна равнина;
с отворени интерфейс и контрол, транспорт и приложения;
в която използва пакетна технология за транспорт на всички видове информация;
с гарантирано качество на обслужване за различни типове трафик.

Слайд 6

NGN – мрежови компоненти при VoIP:
Концентратор за достъп (Access Concentrator);
Абонатен шлюз (Subscriber Gateway);
Шлюз са съединителни линии (Trunking Gateway);
Сигнализационен шлюз (Signaling Gateway);
Краен рутер (Edge Router);
Менажер на честотна лента (Bandwidth Manager);
Сървър за приложения (Application Server);

Слайд 7

IP терминали за VoIP.
Свързване на PC към PC или PC към обикновен телефон

Слайд 8

IP терминали за VoIP.
Предимствата на IP терминалите (PC или IP телефон) е, че те не се нуж­даят от медиен шлюз MGW за достъп до IP мрежа, а обикновено поддържат един от двата протокола Н.323 или SIP. Физически IP терминалите се свързват към мрежата чрез LAN, чийто хъб служи като концентратор на VoIP линиите. Ако вторият абонат на връзката използва обик­новен телефон, то той задължително трябва да се свързва през MGW, както е показано на фигурата.

Слайд 9

Медиен шлюз (Media Gateway).
Най-популярният достъп до VoIP е чрез медиен шлюз MGW. Media Gateway може да е самостоятелно съоръжение или да е интегриран в друга система. Съществуващите телефони, обикновено достигат до MGW чрез учрежденска централа или крайна телефонна централа. Шлюзът пакетира речта и я маршрутизира през IP мрежата. Така той може да се разглежда и като средство за достъп, и като комутатор. MGW се разполагат по краищата на IP мрежата.

Слайд 10

Медиен шлюз (Media Gateway) съдържа три главни елемента:
Интерфейс от страна на мрежата с комутация на каналите (TDM мрежата);
Интерфейс от страна на пакетната мрежа (обикновено Етернет LAN връзка);
Необходимата обработка на сигнали между горните две страни - става със сигнални процесори DSP (Digital Signal Processor).

Слайд 11

Медиен шлюз (Media Gateway).
Функциониране на MGW по преобразуване на ИКМ потока (от TDM) в пакети (към IP мрежа)

Слайд 12

Медиен шлюз (Media Gateway) – три категории, в зависимост от размерността им:

Домашни, популярни със запомнящото се съкращение SOHO (Small Office/Home Office - малък офис/домашен офис);
Ведомствени или учрежденски - второто е по аналогия с УАТЦ;
Операторски, защото се използват от оператори на мрежи (в англоезичната литература са известни под името carrier grade).

Слайд 13

Медиен шлюз (Media Gateway) – домашен и ведомствен.
Домашните имат от два до осем входа за включване на телефони.
Ведомствените са на фирма, предприятие, учреждение. Свързват съществуваща частна телефонна инфраструктура към IP мрежи. Най-често това става чрез включване на шлюза откъм страната на съединителните линии на УАТЦ. Капацитетът на ведомствените шлюзове варира от няколко входа за директно включване на телефони, до няколко ИКМ линии за включване 31 УАТЦ.

Слайд 14

Медиен шлюз (Media Gateway) – операторен.
Операторските шлюзове трябва да имат достатъчен капацитет, за да обслужват крайни и транзитни телефонни централи, например до 100 000 канала откъм телефонната мрежа и до един STM-1 (155,52 Mb/s) от страна на IP мрежата. Тук естествено става дума за други измерения и за стриктно спазване на нормите за надеждност и качество на обслужването, познати от телефонната мрежа.

Слайд 15

Софт-комутатор.
Софт-комутатор е термин, който в последно време най-често се използва за устройството, известно и с наименованията контролер на шлюза MGC, гейткипър (gatekeeper), според Н.323 на ITU-T и агент на повикването (call agent), според MGCP на IETF. Ние също използваме термина софт-комутатор, въпреки че става дума за управляващо устройство, а не истинско комутационно устройство.

Слайд 16

Софт-комутатор.
Основната функция е управление обслужването на повиквания, т.е. изграждане, наблюдение на повикването и разпадане по желание на участниците в него. Той концентрира интелигентността на мрежата и координира управлението на повикванията, сигнализацията и другите функции, които позволяват изграждането на връзките през мрежата (или през няколко мрежи).

Слайд 17

Софт-комутатор.
Софт-комутаторът осъществява два вида сигнализация:
сигнализация от край до край за управление на повикването – за тази сигнализацията се използват протоколите Н.323 и SIP.
сигнализация между софт-комутатора и шлюза наричана управление на медиите (media control).

Слайд 18

Н.323 и SIP протоколи.

Слайд 19

Н.323 протокол.
Протоколът H.323 се използва при разпределени архитектури за предоставяне на услуги, таксуване, управление на повиквания и др. между крайните 5 потребители и устройствата за управление на повикванията (сървъри, шлюзове и др.). Това осигурява гъвкава архитектура при обслужването на телефонни и мултимедийни повиквания, тъй като те се третират като всяко друго ІР приложение.
За H.323 се казва, че е препоръка „чадър“ на група от протоколи, което личи и от името й: „Пакетно-ориентирани мултимедийни комуникационни системи“.

Слайд 20

Н.323 протокол.
Интересно нещо е, че протоколът H.323 обединява и други ITU-T препоръки, както и спецификации на IETF. По-новите версии (4 и 5) на H.323, които се появяват след 2000г., дават разширения на стандарта, които го правят удобен за прилагане в големи обществени мрежи. Примери за новите средства за сигурност, за експлоатация на мрежата, за „тунелиране“.
Основният недостатък на този протокол е стойността на интелигентните терминали.

Слайд 21

Н.323 протокол.

Слайд 22

SIP протокол.
Протоколът SIP представлява алтернатива на H.323, базира се на разпределена архитектура при използването на разпределена интелигентност. Тъй като H.323, беше реализиран преди SIP, той се оказва широко разпространен и забавя внедряването на SIP като негова алтернатива. SIP е протокол на приложно ниво за иницииране, модифициране и терминиране на медийни сесии, включително и на Интернет телефонни разговори. Използва се предимно в Интернет, но намира приложение и в разработката на редица нови услуги (мултимедийни конференции, пренасочване на повиквания, персонална мобилност и др.), тъй като внедряването му е много по-просто от това на H.323.

Слайд 23

SIP протокол.
SIP е в голяма степен базиран на HTTP и покрива следните пет главни функции:
Локализация на потребител: Кои крайни системи ще се включат в сесията?
Достъпност на потребител: Дали виканият потребител (потребители) желае да участва?
Характеристики на потребител: Каква медия (телеуслуга) ще се използва в сесията и установяване на свързаните с това параметри?

Слайд 24

SIP протокол.
Изграждане на сесията (повикването): След като горните въпроси за абонатите са решени, тук се фиксират параметрите на сесията, валидни за всички участници.
Мениджмънт на сесията: Тук се покриват всички функции с прехвърляне или превключване на повикването, модифицирането на параметрите на сесията и превключването на допълнителни услуги.

Слайд 25

SIP протокол.
SIP се използва често като протокол за сигнализация между MGC

Слайд 26

Протоколи за управление на медийни шлюзове.
MEGACO/H.248

MGCP (Media Gateway Control Protocol)

Слайд 27

MEGACO/H.248.
За да се разбере MEGACO, трябва да се разбере неговия модел за свързване. Последният е абстракция на ресур­сите на медийния шлюз. Двете централни концепции на модела за свързване на MEGACO са:
краен извод (termination) - местата, където информационните (медийни) потоци влизат в и/или излизат от медийните шлюзове;
контекст (context) - описва свързването между крайните изводи;

Слайд 28

MEGACO/H.248. Команди.
Следните четири команди са най-важните и за много повиквания са достатъчни:
Add (Добави) - Добавя краен извод към даден контекст.
Modify (Видоизмени) – Издава се от MGC, когато той желае да видоиз­мени характеристики, събития и/или сигнали на даден краен извод.
Subtract (Извади) - Изважда краен извод от настоящия си контекст и връща статистическите данни от участието на крайния извод.
Notify (Уведоми) - Единствената команда издавана само от MGW. Издава се от шлюза, когато има нужда да се информира MGC, че събитие или събития са се случили (например за вдигната слушалка в ана­логова абонатна линия).

Слайд 29

MEGACO/H.248.
Опростена MEGACO времедиаграма на сигналите на едно повикване.

Слайд 30

MEGACO/H.248.

Регистрирайте се за пълен достъп