Особенности построения сетей IP-телефонии
Понятия IP-телефонии и технологии пакетной коммутации. Виды систем сигнализации в сетях IP-телефонии с протоколами Н.323. Качество передачи речи в IP-сети, коммутатор Softswitch. Расчет средств для тушения пожара возникшего в производственном помещении.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.05.2018 |
Размер файла | 3,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
66
ОГЛАВЛЕНИЕ
Аннотация
Введение
1. Построение мультисервисных сетей с коммутацией пакетов
1.1 Основные понятия IP-телефонии и технологии пакетной коммутации
1.2 Основы технологии TCP/IP и IP-сети
1.3 Протокол IP
1.4 Протоколы TCP и UDP
2. Построение сетей iр-телефонии
2.1 Основы построения сетей IР-телефонии
2.2 Принципы передачи речи в сети IР-телефонии
2.3 Виды систем сигнализации в сетях IP-телефонии и сеть IP-телефонии с протоколами Н.323
2.4 Сеть IP-телефонии с протоколом SIP
2.5 Сети IP-телефонии с протоколами MGCP и М EGACO/H .248
2.6 Качество передачи речи в IP-сети
3. Основы построения сетей NGN
3.1 Основные понятия
3.2 Шлюзы доступа
3.3 Шлюз соединительных линий
3.4 Коммутатор Softswitch
4. Охрана труда
4.1 Принципы пожаров в производственных зданиях РЖУ
4.2 Расчет сил и средств для тушения пожара возникшего в производственном помещении
Заключение
Список литературы
АННОТАЦИЯ
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена особенностям построения сетей IP-телефонии.
В работе рассмотрены основные понятия IP-телефонии и технологии пакетной коммутации, основы технологии ТСР/IP и IP-сети, протоколы IP, ТСР и ИДР, основы построения IP-телефонии, принципы передачи речи в сети IP-телефонии, виды систем сигнализации в сетях IP-телефонии, качество передачи речи в IP-сети, основы построения сетей NGN, шлюзы доступа, соединительных линий и коммутатор Softswitch.
Четвёртая глава посвящена вопросам охраны труда и безопасности жизнедеятельности.
Выпускная работа содержит 68 стр. машинописного текста, 7 таблиц, 17 рисунков и 10 источников использованной литературы.
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире телекоммуникаций все большую популярность приобретают услуги по передаче сообщений по электронной почте, факсов, файлов с фотографиями, видео - и аудиозаписью. Зачастую трудно представить нашу жизнь без доступа к сайтам сети Интернет. В увеличивающемся объеме передаваемой информации значительную роль продолжают играть системы передачи речи. В последние годы объем передачи речевой информации заметно увеличился благодаря системам мобильной сотовой связи. коммутация сеть протокол речь
Область электрической связи, обеспечивающая передачу речи на расстоянии, получила название телефонии, а услуга, предоставляемая абонентам -- телефонной связи.
На железных дорогах системы электрической связи в значительной степени влияют на эффективность перевозочного процесса и на безопасность железнодорожного транспорта. Среди них важное значение имеют системы телефонной связи, через которые передаются большие объемы информации.
Изначально телефонная связь предназначалась для передачи звуков речи на расстояние. В дальнейшем сети телефонной связи стали использовать для передачи факсов, передачи данных между компьютерами, а также и видеоизображений (видеотелефония).
История развития телефонной связи началась в 1876 г. с изобретения электромагнитного телефона, автором которого стал Александр Грэхем Белл, американец шотландского происхождения.
Телефон быстро нашел практическое применение. Для соединения абонентов между собой стали строить ручные телефонные станции. Первая в мире телефонная станция появилась в 1878 г. в городе Нью-Хейвен (США).
1. ПОСТРОЕНИЕ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ С КОММУТАЦИЕЙ ПАКЕТОВ
1.1 Основные понятия IP-телефонии и технологии пакетной коммутации
Системы с коммутацией каналов долгое время удовлетворявшие пользователей в услугах связи в последние годы вытесняются системами с коммутацией пакетов. Такой процесс продолжится и в дальнейшем. Чем это вызвано?
Одна из главных причин состоит в том, что в сетях с пакетной коммутацией ресурсы сети используются значительно лучше, что объясняется применением статистического мультиплексирования. Последнее означает, что по одному и тому же каналу сети передаются пакеты множества пользователей, участвующих в разных соединениях. В этом случае говорят о системе с распределенными между пользователями ресурсами сети. На рис. 1.1 показан пример передачи речевых пакетов между двумя узлами коммутации от абонентов А1, А2 и АЗ к абонентам А4, А5 и А6 (установлены три соединения).
Рис. 1.1. Статическое мультиплексирование
Узел 1 формирует речевые пакеты, когда говорят абоненты Al, А2 и АЗ, и передает их в канал в порядке их появления. В узле 2 пакеты принимаются и распределяются между абонентами А4, А5 и Аб. Если такую схему переложить на систему с коммутацией каналов, то за каждым соединением придется закрепить один канал (например, канал 64 кбит/с). Причем каждый канал будет использоваться только, когда абонент говорит, что происходит в среднем менее 50 % времени (один абонент говорит, другой слушает; паузы между словами).
В результате статистического мультиплексирования в сети с пакетной коммутацией появляются задержки в получении переданной информации. Действительно, если вернуться к узлу 1 (см. рис. 1.1), то весьма вероятно, что во время передачи в канал одного пакета, появится еще один или два пакета от других абонентов. В этом случае один или два пакета будут переданы с задержкой. Нетрудно заметить, что задержка является переменной величиной. В сетях с коммутацией пакетов задержки речи могут достигать нескольких сот миллисекунд. В системах с коммутацией канатов задержки возникают в коммутационных полях и в линейных интерфейсах цифровых АТС, однако эти задержки очень малы (обычно до нескольких миллисекунд) и всегда фиксированы.
Другой причиной перехода на коммутацию пакетов стала возможность передавать по сети разнородный трафик: речь, видео и данные едиными средствами и по единой технологии. Такая сеть, предоставляющая пользователям неограниченный набор услуг, получила название мультисервисная. В сети ISDN, как известно, также можно передавать речь, видео и данные, но при этом средства передачи не будут едиными. Для предоставления каждой из услуг необходимо иметь отдельные каналы связи, а также использовать разные технологии: на каналах В -- коммутацию каналов, а на каналах D -- коммутацию пакетов. Применение в сети коммутации пакетов единых средств и единой технологии позволяет пропускать разнородный трафик через одни и те же узлы коммутации и по одним и тем же каналам связи. Следовательно, использование ресурсов сети с пакетной коммутацией становится еще выше. Мультисервисная сеть с пакетной коммутацией должна быть многопротокольной. Это означает, что при переносе через сеть разных видов информации в узлах сети должна обеспечиваться обработка различных протоколов передачи и сигнализации.
Основными элементами сети коммутации пакетов являются узлы коммутации и терминальное (оконечное) оборудование. Узлы коммутации распределяют информацию на сети. Здесь на основе адресной информации выбираются маршруты передачи пакетов: либо к другому узлу сети, либо к терминальному оборудованию.
В сетях с пакетной коммутацией могут использоваться разные технологии, к основным из которых относятся: TCP/IP, ATM и Frame Relay. Эти технологии отличаются разными возможностями. Так, например, технология Frame Relay создавалась только для передачи данных по цифровым сетям. Использовать ее для передачи голоса и видео достаточно сложно. Мультисервисные сети можно строить с применением технологии TCP/IP или ATM.
Указанные технологии отличаются по следующим показателям:
длина пакета: постоянная или переменная;
установление соединения: с установлением соединения или без установления соединения;
способ доставки сообщений: надежный или ненадежный.
Надежный способ доставки сообщений означает, что сеть
обеспечивает достоверную передачу сообщений. В этом случае контролируются появление в пакетах битовых ошибок и потеря отдельных пакетов сообщения. В пункте доставки сообщения восстановление пакетов, принятых с ошибкой, и потерянных пакетов осуществляется их повторной передачей из пункта отправки. При ненадежном способе доставки сообщений на сети нет достоверной передачи сообщений. В пункте доставки на уровне приложения сообщение может быть доставлено с ошибками или/и с потерей части сообщения.
Обе технологии, ATM и TCP/IP, могут работать как с надежной, так и ненадежной доставкой сообщений. В этих технологиях протокол восстановления сообщений работает в терминальном оборудовании пунктов отправления и доставки сообщения на транспортном уровне модели ВОС. В узлах сети для всех пакетов производится контроль над ошибками и при их обнаружении пакет удаляется.
В технологии ATM все пакеты имеют постоянную длину - 53 байта, что обеспечивает передачу речевого и видеотрафика в реальном масштабе времени. На сетях TCP/IP длина паке та переменная и может изменяться от 64 до 65 535 байтов. В технологии ATM предусмотрено установление соединений, в IP-сетях применяется способ без установления соединения. При сравнении технологий ATM и TCP/IP можно отметить, что технология ATM более сложная и поэтому системы ATM более дорогие. Это стало одной из причин более широкого распространения технологии TCP/IP.
В дальнейшем рассматривается технология TCP/IP.
1.2 Основы технологии TCP/IP и IP-сети
Технология TCP/IP предназначена для построения IP-сетей. Обозначение TCP/IP указывает на стек протоколов, используемых в IP-сетях, где основными являются протоколы: IP (Internet Protocol -- интернет-протокол) и TCP (Transfer (or transport) Control Protocol -- протокол управления передачей). По этой технологии работают сети Интернет и Интранет. Изначально IP-сети создавались только для передачи данных. Но вследствие того, что сеть Интернет приобрела, глобальные размеры и пользователям сети требовалось передавать речь и видео, IP-сети приобрели свойства мультимедийных.
Основная идея построения IP-сети состоит в объединении между собой отдельных сетей в единую сеть. Объединяться могут локальные (LAN) и глобальные (WAN) сети. В каждой точке соединения сетей устанавливается маршрутизатор, выполняющий роль межсетевого узла. Таким образом, IP-сеть представляет собой составную сеть, в которую входит множество отдельных сетей. На рис. 1.2 показан пример составной IP-сети, включающей в себя две сети WAN и семь сетей IAN. Внутри каждой сети сообщения передаются в виде пакетов по своей технологии, например, в сети LAN -- по технологии Ethernet, а в сети WAN -- по технологии ATM. При взаимодействии между составными сетями используются протоколы TCP/IP.
Рассмотрим модель протоколов TCP/IP.
Модель включает в себя 4 уровня: сетевых интерфейсов, межсетевого взаимодействия, транспортный и прикладной (рис. 1.3). В отличие от модели ВОС, счет уровней идет сверху вниз.
На уровне сетевых интерфейсов (уровень 4 TCP/IP) происходит взаимодействие с физической средой передачи потоков битов, а также выполняются функции канального уровня по передаче кадров. Здесь допустимы разнообразные интерфейсы, из которых широкое применение получили интерфейсы локальных сетей, прежде всего Ethernet, включая Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, а также Token Ring и других LAN. При взаимодействии с глобальными сетями могут использоваться интерфейсы первичных систем передачи SDP и PDH, для которых предусмотрены протоколы соединений типа «точка-точка» РРР (Point to Point Protocol), SLIP (Serial Line Internet Protocol), LAPD. Предусматриваются соединения с интерфейсами сетей ATM, Frame Relay, X.25 и другими. Количество интерфейсов, взаимодействующих с уровнем 4 протоколов TCP/IP, не ограничено.
На уровне межсетевого взаимодействия (уровень 3 TCP/IP) регламентировано несколько протоколов, из которых главным является протокол IP. Он выполняет основные сетевые функции: выбор маршрута для каждого пакета, пересылку пакета с входа на выход (коммутация) узла.
В терминале этот протокол формирует и вставляет (инкапсулирует) в каждый пакет адрес сетевого узла назначения (IP-ацрес). Этот уровень характеризуется негарантированной доставкой пакетов получателю.
На этом уровне также работают протоколы маршрутизации: RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol), протокол разрешения адресов ARP (Address Resolution Protocol) и другие протоколы.
Протоколы маршрутизации необходимы для составления таблиц маршрутизации, в соответствии с которыми протокол IP выбирает маршрут передачи пакетов.
Рис. 1.3. Модель протоколов ТСР-IP
Эти протоколы на основании собранных в сети данных периодически редактируют таблицу маршрутизации, т.е. вносят и удаляют записи в этой таблице. Такая маршрутизация называется динамической. Протоколы маршрутизации также подразделяются на внутренние и внешние. Внутренние работают в пределах одной составной сети, относящейся к одному администратору (оператору) сети. Внешний протокол используется для связи между сетями разных администраторов (операторов).
1.3 Протокол IP
Протокол IP работает с заголовком, состоящим из 32-битовых слов и содержащим обычно 20 байтов (рис. 1.4). Ниже показаны поля заголовка.
Версия (4 бита) -- указывает на номер версии протокола IP. В настоящее время в основном используется версия 4 (IPv4). В дальнейшем должен произойти переход на версию 6 (IPv6).
Длина заголовка (4 бита) -- указывает значение длины заголовка, измеренное в 32-битовых словах (пять или более 32-битовых слов).
Тип сервиса (8 бит) -- значение поля, которое определяет приоритет пакетов и желаемый критерий выбора маршрута. Первые три бита этого поля образуют подполе приоритета пакета (PRECEDENCE). Наименьший приоритет соответствует значению 0 (нормальный пакет), значения от 1 до 4 указывают на срочность доставки пакета: чем больше значение, тем больше срочность. Остальные значения предназначены для пакетов управляющей информации. Узлы составной сети могут принимать во внимание приоритет пакета и обрабатывать более важные пакеты в первую очередь. Оставшиеся биты Поля «Типа сервиса» определяют критерий выбора маршрута. Можно установить един из критериев, за каждым из которых закреплен один бит D (pelay) -- выбор маршрута с минимальной задержкой, Т (Throughput) -- выбор маршрута с максимальной пропускной способностью, R (Reliability) -- выбор маршрута с максимальной надежностью, С (Cost) -- выбор маршрута с минимальной стоимостью. Один бит этого поля не используется.
Рис. 1.4. Заголовок IP-протокола
Общая длина (16 бит) -- указывает на общую длину пакета в байтах с учетом заголовка. Максимальное значение этого поля 65 535, минимальное -- 21 (заголовок без поля «Опции» и один байт в поле данных).
Идентификация, Флаги и Смещение сегмента -- поля, предназначенные для фрагментации пакетов с помощью протокола IP. Эти поля нужны при переходе в сеть, в которой допустимая максимальная длина пакета (MTU -- Maximum Transfer Unit) меньше, чем в предыдущей сети. В этом случае в пограничном узле каждый пакет делится на несколько отдельных пакетов (фрагментация). Длина отдельного пакета не превышает допустимую максимальную длину пакета в новой сети. Например, необходимость в фрагментации может возникнуть при переходе с сети FDDI, где MTU = 4096 байтов, на сеть Ethernet с MTU = 1500 байт.
Время жизни (8 бит) -- указывает на предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Время жизни пакета измеряется в секундах и задается в пункте отправления средствами протокола IP. В узлах сети по истечении каждой секунды, число, записанное в этом поле, уменьшается на единицу. Такое же действие может происходить при каждой транзитной передаче. Когда число становится равным нулю, узел сети удаляет пакет и может послать терминальному оборудованию соответствующее ICMP-сообщение. Контроль над временем жизни предотвращает зацикливание пакетов в сети.
Протокол (8 бит) -- указывает на то, с применением какого протокола должен быть передан пакет. К таким протоколам в частности относятся: TCP, UDP, ICMP, OSPF, RSVP.
Контрольная сумма заголовка (16 бит) -- служит для определения битовых ошибок в заголовке пакета. Эта сумма подсчитывается как дополнение к сумме всех 16-битовых слов заголовка. При подсчете поле «Контрольной суммы» заполняется нулями. В каждом узле контрольная сумма подсчитывается заново, поскольку как минимум меняется число, записываемое в поле «Время жизни». При обнаружении битовых ошибок пакет удаляется из сети.
Адрес отправителя -- IP-адрес узла отправителя (источника) пакета.
Адрес получателя -- IP-адрес узла получателя (получателя) пакета.
Опции -- необязательное поле переменной длины, которое чаще всего используется при отладке сети. Оно может быть использовано для установки точного маршрута прохождения пакета, регистрации маршрутизаторов через которые прошел паке, записи временных меток и других функций.
Выравнивание -- дополняет нулями биты, оставшиеся от поля «Опции», для доведения последнего слова заголовка до 32 битов.
Рассмотрим принцип маршрутизации, выполняемой протоколом IP.
Процесс маршрутизации состоит в выборе следующего узла сети, которому следует передать пакет, на основании IP-адреса назначения. С этой целью узел использует таблицу маршрутизации, в которой каждая строка соответствует одному из маршрутов. В каждой строке записывается адрес сети назначения и адрес следующего узла, а также иная дополнительная информация.
В качестве примера рассмотрим посылку пакетов от компьютера А к компьютеру В, включенных в две сети Ethernet, связанных между собой маршрутизатором (рис. 1.5).
В обоих сетях Ethernet используется IP-адресация класса С. IP- адрес кончаются: сетям, компьютерам и портам маршрутизатора. Внутри каждой сети действует локальная адресация -- МАС - адресация.
Рис. 1.5. Маршрутизация на IP-сети
Для соединения с компьютером В пользователь компьютера А может использовать символьное имя: Host5.campus.pgups.rn или IP-адрес: 221.36.41.55. В первом случае компьютер А должен найти в своей памяти соответствие символьному имени IP-адреса. Если такого соответствия нет, то компьютер А должен обратиться за IP-адресом к DNS-серверу (на рисунке не показан). Предположим, что компьютеру А известен IP-адрес пункта назначения.
Компьютер А по адресу 221.36.41.55 определяет, что соединение должно быть вне сети 1, и пакеты надо направлять к маршрутизатору. Чтобы направлять пакеты к маршрутизатору, надо еще знать МАС - адрес порта 1 -- МАСц. Компьютер А обращается к своей ARP-таблице и считывает из нее MACj (если в ARP-таблице таких данных нет, то компьютер А делает запрос к ARP-серверу).
Теперь компьютер А формирует кадр Ethernet, состоящий из Ethemet-заголовка и IP-пакета. В Ethemet-заголовок вставляется МАС - адрес МАСц, а в заголовок IP-пакета -- IP-адрес 221.36.41.55. Порт 1 маршрутизатора принимает кадр и по МАСц определяет, что кадр предназначен для него. Протокол Ethernet извлекает из этого кадра IP-пакет и передает его протоколу IP, который извлекает из него IP-адрес 221.36.41.55. Происходит обращение к таблице маршрутизации, в которой находится строка с адресом сети 2 (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Адрес сети назначения |
Адрес следующего узла (маршрутизатора) |
Порт следующего узла (маршрутизатора) |
|
221.36.41.0 |
221.36.41.1 |
2 |
По адресу 221.36.41.0 определяется, что пакеты, предназначенные для сети 2, надо передавать узлу 221.36.41.1 на порт 2, входящий также в маршрутизатор 1.
Маршрутизатор 1 определяет, что порт 2 включен в сеть Ethernet и, следовательно, нужно знать МАС - адрес узла в этой сети (в рассматриваемом примере -- компьютера В). Д ля этого он обращается к своей таблице ARP и по адресу 221.36.41.55 находит МАС22 - Затем маршрутизатор 1 формирует кадр Ethernet, в Ethemet - заголовке которого записан МАС22, а в заголовке IP-пакета -- IР-адрес 221.36.41.55. Кадр принимается узлами сети 2 и компьютер В обнаруживает свой МАС - адрес и производит его дальнейшую обработку.
1.4 Протоколы TCP и UDP
Протоколы TCP и UDP обеспечивают мультиплексирование (режим передачи) и демультиплексирование (режим приема) пакетов. При мультиплексировании блоки данных разных приложений объединяются в один поток и к каждому пакету добавляются адреса портов приложений в узлах назначения и отправления. В процессе демультиплексирования выполняется обратная операция: в соответствии с адресом порта приложения данного узла принятые от уровня IP-пакеты разделяются по пользовательским приложениям.
С помощью протокола TCP устанавливается логическое соединение, предшествующее передаче пользовательского сообщения. По окончании передачи сообщения соединение нарушается. При использовании протокола UDP логическое соединение не устанавливается.
Протокол TCP формирует для каждого сегмента заголовок переменной длины, состоящий из 32-битовых слов (рис. 1.6). Ниже показаны поля заголовка.
Порты отправителя и получателя (по 16 бит) -- указывают на номер портов процесса-отправителя и процесса-получателя. Номера портов присваиваются прикладным программам, связанным с протоколами прикладного уровня модели TCP/IP. Многие номера протокольных портов стандартизованы, для чего выделены номера от О до 1023. Например, приняты следующие номера портов в соответствии с используемыми протоколами: HTTP -- 80, FTP -- 21, TFTP -- 69.
Рис. 1.6. Заголовок ТСР-протокола
TELNET -- 23, SNMP -- 161, SMTP -- 25 и так далее. В иных случаях номера портов могут назначаться динамически в диапазоне от 1024 до 65 535. Такие номера могут свободно задаваться портам прикладных программ пользователей.
Порядковый номер (32 бита) N(S) указывает на номер первого байта среди всех байтов, передаваемых в данном сегменте и относящихся к одному сообщению. Например, все сообщение состоит из 2000 байт, а в данном сегменте передаются байты с 503 по 812. В этом случае порядковый номер равен 503. На этапе установления логического соединения в поле «Порядковый номер» записывается начальный номер (ISN).
Номер подтверждения (32 бита) N(R) представляет собой максимальный номер байта в принятом от другой стороны сегменте плюс единица. Этот номер является подтверждением принятого сегмента и указывает на номер ожидаемого для приема байта.
Порядковый номер и номер подтверждения обеспечивают контроль за непрерывностью следования байтов сообщения. При пропадании одного или группы байтов запускается процедура повторной передачи байтов.
Длина заголовка (4 бита) определяет длину заголовка протокола TCP в 32-битовьгх словах.
Резерв (6 битов) заполняется нулями.
Кодовые биты (6 битов) содержат служебную информацию о типе данного сегмента, задаваемую установкой в единицу соответствующих бит этого поля. Используются следующие шесть управляющих битов:
URG -- запрос на передачу срочного сообщения;
АСК -- квитанция на принятый сегмент;
PSH -- запрос на отправку всех данных порту получателя без ожидания заполнения буфера;
RST -- запрос на восстановление соединения;
SYN -- запрос на установление соединения, которое также синхронизирует счетчики переданных данных в пунктах отправления и получения пакетов;
FIN -- указатель окончания передачи сообщения.
Размер окна (16 бит) -- устанавливает размер окна в байтах. Используется в методе квитирования, получившего название «скользящее окно». Этот метод позволяет отправителю посылать очередной сегмент, не дожидаясь подтверждения о получении в пункте назначения предшествующего сегмента. Значение размера окна указывает на то, сколько байтов данных можно передать, не дожидаясь подтверждения. Размер окна определяется пунктом назначения и может меняться в процессе передачи одного сообщения.
Контрольная сумма (16 бит), представляет собой слово, дополняющее биты в сумме всех 16-битовых слов сегмента (само поле контрольной суммы перед вычислением обнуляется). Контрольная сумма, кроме заголовка сегмента и поля данных, учитывает 96 бит псевдозаголовка, который для внутреннего употребления ставится перед TCP-заголовком. Этот псевдозаголовок содержит IP-адрес отправителя (4 байта), IP-адрес получателя (4 байта), нулевой байт, 8-битное поле «Протокол», аналогичное полю в IP-заголовке, и 16 бит длины TCP сегмента, измеренной в байтах. Информация для псевдозаголовка передается через интерфейс «Протокол ТСР/межсетевой уровень» в качестве аргументов или результатов запросов от протокола TCP к протоколу IP.
Указатель срочности (16 бит) используется совместно с битом URG (поле «Кодовые биты») для того, чтобы определить длину срочных данных, содержащихся в пользовательских данных ТСР-сегмента. При наличии такого указателя прикладной процесс в пункте получателя должен в первую очередь обработать срочные данные.
Опции -- поле имеет переменную длину и может отсутствовать или содержать одну опцию или список опций, реализующих дополнительные услуги протокола TCP.
Выравнивание -- поле переменной длины, заполняемое нулями и служащее для формирования полных 32-битных слов.
Рассмотрим процесс установления логического соединения и разъединения с помощью протокола TCP.
В таком процессе пункты отправления и получения пакетов обмениваются управляющими битами: SYN, АСК, FIN. На рис. 1.7 показан пример установления соединения от компьютера А к компьютеру В через IР-сеть.
Установление соединения начинается от компьютера А, который посылает' сегмент с управляющим битом SYN и порядковым номером N(S), равным некоторому числу, например Y. Компьютер В, получив этот сегмент, передает в обратном направлении сегмент с битами SYN и АСК, а также порядковый номер N(S)=X и номер подтверждения N(R)=Y+1. Передача сигналов SYN в обоих направлениях указывает на то, что и данные между компьютерами могут передаваться в двух направлениях. Теперь компьютер А посылает сегмент подтверждения с битом управления АСК с номером подтверждения N(R)=Х+1. Поскольку логическое соединение между компьютерами уже установлено, в этом сегменте могут передаваться пользовательские данные. В дальнейшем происходит обмен данными между компьютерами.
Рис. 1.7. Соединение по ТСР - протоколу
По окончании передачи данных производится разъединение, состоящее в нарушении логического соединения. Разъединение может активизироваться с любой из сторон, например, от компьютера А. От него посылается сегмент с управляющим битом FIN и с порядковым номером N(S)=Y. В ответ компьютер В передает сегмент с битом АСК и с номером подтверждения N(R) =Y+1 и порядковым номером N(S) = Х. Этот сегмент подтверждает прекращение посылки пользовательских данных от компьютера А. Далее компьютер В посылает сегмент с битами FIN и АСК с порядковым номером N(S) = X и номером подтверждения N(R) =Y+1. Такой сегмент указывает на то, что и компьютер В прекращает передавать пользовательские данные. Рассмотренная процедура разъединения говорит о том, что возможно нарушение соединения с одной стороны, а с другой стороны соединение еще продолжается. Такое состояние используется редко, так как обычно при передаче бита FIN соответствующее приложение пользователя закрывается.
В протоколе UDP блоки данных, передаваемые протоколу IP, называются дейтаграммами. Протокол UDP формирует для каждой дейтаграммы заголовок постоянной длины, состоящий из двух 32-битовых слов (рис. 1.8). Ниже показаны поля этого заголовка.
Рис. 1.8. Заголовок UDP - протокола
Порты отправителя и получателя (по 16 бит) имеют такое же назначение и параметры, что и в протоколе TCP. Если от получателя не требуется ответ, то номер порта отправителя не указывается, а это поле заполняется нулями.
Длина дейтаграммы (16 бит) указывает на общую длину дейтаграммы в байтах, включая заголовок.
Контрольная сумма (16 бит) рассчитывается для всей дейтаграммы и при ее расчете используется псевдозаголовок. Обычно это поле заполняется нулями и тогда оно игнорируется.
Из структуры заголовка видно, что протокол UDP значительно проще, чем протокол TCP. Обычно он просто пересылает пользовательские данные от уровня приложений к уровню межсетевого взаимодействия, вставляя номер порта получателя. Функциональная простота протокола UDP обуславливает его высокое быстродействие, что особенно важно для приложений, работающих в реальном масштабе времени. Именно поэтому данный протокол применяется при передаче речи и видео.
2. ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕЙ IР-ТЕЛЕФОНИИ
2.1 Основы построения сетей IР-телефонии
Под IP-телефонией понимают технологию по организации телефонной связи на сетях с пакетной коммутацией, применяющих протокол IP. Такими сетями могут быть локальная и глобальная сети и их комбинации. В литературе можно также часто встретить термины VoIP (Voice Over IP -- «Голос поверх протокола IP») и интернет-телефония. Эти понятия близки к IP-телефонии, однако считается, что термин IP-телефония является общим по сравнению с другими.
Сеть IP-телефонии строится на основе IP-сети, к которой получают доступ терминалы с пакетной коммутацией (IP-телефоны, софтфоны) и подключаются классические сети телефонной связи -- TDM-сети. Терминалы с пакетной коммутацией либо включаются в IP-сеть непосредственно, либо -- через локальные вычислительные сети.
На рис. 2.1 показан пример построения сети IP-телефонии, в котором IP-сеть построена на маршрутизаторах. Сеть IР-телефонии образована на трех станциях и в нее входят: 4 сети LAN типа Ethernet, две TDM-сети, отдельные IP-телефоны. У пользователей сети LAN находятся IP-телефоны и софтфоны (softphones). IP-телефон имеет обязательные устройства, присущие любому телефонному аппарату: разговорные и вызывное устройства, номеронабиратель. Софтфон представляет собой мультимедийный компьютер, имеющий разговорные устройства: микрофон и громкоговоритель, микротелефонную гарнитуру, а также программные средства для установления соединений и разъединения и для дополнительных функций. IP-телефон и софтфон имеют внешний интерфейс сети Ethernet. В TDM-сети находится АТС с коммутацией каналов, в которую включены телефонные аппараты, аналоговые или цифровые. Между АТС TDM-сети и IP-сетью установлен шлюз, выполняющий основные функции по переходу с TDM-сети на IP-сеть и наоборот. В сети IP-телефонии обычно бывает контроллер, выполняющий следующие основные функции: установление соединений и разъединение, регистрация пользователей сети, управление шлюзами и другие.
Принципы организации IP-телефонии
В качестве контроллера может выступать: прокси-сервер, привратник (gatekeeper), а на крупных сетях -- sollswitch.
В сети IP-телефонии возможны соединения между любой парой терминалов. При этом соединения устанавливаются через IР-сеть, за исключением соединений между пользователями одной локальной сети. В последнем случае соединение замыкается внутри локальной сети.
Важной особенностью сети IP-телефонии является разделение процессов установления соединения и разъединения от процессов передачи речевых пакетов. Как и в традиционной телефонии с коммутацией каналов, в IP-телефонии можно выделить три этапа: установление соединения, передача речи и разъединение. При установлении соединения и при разъединении используется один из принятых для IP-телефонии протоколов сигнализации.
На примере соединения IP-телефонов станций А и В (см. рис. 2.1) рассмотрим указанные этапы (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Пример соединения в сети IP-телефонии
Предположим, что инициатором соединения является IP-телефон А (IP-ТА А). Сообщение с вызовом от этого телефона через IP-сеть передается контроллеру. В этом же сообщении содержится транспортный адрес IP-ТА А и адрес вызываемого IP-телефона В (IP-ТА В), например, цифры номера. Эти цифры номера контроллер переводит в транспортный адрес IP-ТА В. Транспортный адрес представляет собой совокупность IP-адреса и номера порта приложения, через которое посылаются речевые пакеты. Используя транспортный адрес IP-ТА В, контроллер обменивается сигнальной информацией с IP-ТА В. В этой информации содержится транспортный адрес IP-ТА А. Если телефон свободен, пользователю IP-ТА В передается вызов и когда он ответит на него, сигнал ответа поступит в контроллер. Контроллер пересылает сигнал ответа в IP-ТА А вместе с транспортным адресом IP-ТА В. Теперь абоненты разговаривают и речевые пакеты передаются через IP-сеть, минуя контроллер. В зависимости от направления передачи в каждом речевом пакете посылается транспортный адрес IP-ТА А или IP-ТА В. По окончании разговора производится разъединение, в течение которого сигнальной информацией обмениваются IР-телефоны и контроллер.
Возможен вариант установления соединения между IР-телефонии без участия контроллера. Для этого каждый IP-телефон должен знать транспортный адрес другого IP-телефона. При установлении соединения и при разъединении IP-телефоны обмениваются Сигнальными сообщениями.
В рассмотренной схеме IP-телефоны являются многофункциональными устройствами, осуществляющими прием и передачу речи, и обмен сигнальными сообщениями. При приеме и передачи речи осуществляется: преобразование звуковых колебаний в электрические и наоборот, кодирование речи, инкапсуляция и выделение элементов речи из пакетов.
2.2 Принципы передачи речи в сети IР-телефонии
В устройствах IP-телефонии для подготовки речи к передаче в виде пакетов выполняются следующие основные функции: преобразование речи в цифровую форму, кодирование речевого сигнала, эхоподавление и обнаружение речевой активности. После приема речевых пакетов производится адаптация воспроизведения, декодирование речевого сигнала, преобразование цифрового сигнала в речь, заполнение пауз комфортным шумом.
На рис. 2.3 показана упрощенная функциональная схема модуля пакетирования речи для шлюза, включенного в TDM-сеть цифровым каналом Е1.
Передача в сторону IP-сети. Преобразование речи в цифровую форму происходит в TDM-сети. И КМ-сигнал со скоростью 64 кбит/с с выхода ИКМ-интерфейса проходит устройство эхокомпенсации и поступает на детектор активности речи. Здесь полученный сигнал проверяется на наличие в нем речи. Если в течение заданного времени речевая активность не обнаружена, то передача речевых пакетов прекращается. Эго позволяет значительно снизить трафик, поступающий в IP-сеть, так как речевые паузы составляют примерно 60 % от времени разговора. При наличии речевого сигнала он попадает в кодирующее устройство вокодера -- кодер, в котором происходит сжатие речевого сигнала. В результате скорость речевого потока на выходе кодера снижается. Теперь под управлением протокола пакетной передачи битовые блоки, соответствующие элементам речи длительностью 10-40 мс, с помощью сборщика вставляются в пакеты. Далее пакеты в буфере передачи ждут своей очереди, чтобы быть переданными в канал IР-сети.
Прием со стороны IP-сети. Пакеты, поступающие в модуль из сети, попадают в буфер, образуя очередь. Затем в разборщике пакетов речевые битовые блоки извлекаются из пакетов и поступают в модуль адаптации воспроизведения. Адаптация воспроизведения заключается в буферизации речевых блоков с целью сглаживания вариации их задержки -- джиттера. Для этого буфер организуется по правилу FIFO (Fist In Fist Out -- первый пришел, первый вышел). Далее для речевых блоков, находящихся в очереди, измеряется джиттер. Это позволяет извлекать речевые блоки из буфера с управляемой задержкой, снижающей действие джиггера. Теперь битовые блоки, несущие в себе элементы речи, декодируются. На входе декодера скорость цифрового потока такая же, как на выходе кодера. При декодировании происходит декомпрессия и на вход ИКМ-интерфейса поступают ИКМ-сигналы со скоростью 64 кбит/с. Во время речевых пауз обнаруживается отсутствие речевых пакетов и к выходу декодера подключается цифровой генератор комфортного шума. Это делается для того, чтобы у слушающего абонента во время речевых пауз не создавалось ощущения прерывания связи, так как при отсутствии комфортного шума в телефоне была бы полная тишина.
Модуль пакетирования речи также обеспечивает детектирование и генерацию сигналов DTMF и передачу данных от факсимильных аппаратов и от аналоговых модемов.
Рассмотрим основные вопросы, связанные с преобразованием речи.
В IP-телефонии находят применение следующие устройства преобразования речи: кодеры формы речевой волны, вокодеры и гибридные кодеры. Такие устройства различаются скоростью передачи цифрового потока, качеством передачи речи, задержкой речи в процессе преобразования и требованием к производительности процессоров, обрабатывающих речевые сигналы.
Кодеры формы речевой волны имеют широкое применение в системах с коммутацией каналов. Прежде всего -- это импульсно-кодовая модуляция (ИКМ или PCM -- Pulse Code Modulation), соответствующая рекомендации МСЭ-Т G.711. В этом методе предусмотрено цифровое сжатие, что позволяет амплитуду каждой выборки речевого сигнала преобразовать в 8-битовое слово (при линейном кодировании потребовалось бы 12-битовое слово). Скорость передачи равна 64 кбит/с. Другой метод кодирования -- адаптивная дифференциальная ИКМ (АДИКМ или ADPCM -- Adaptive Differential Pulse Code Modulation), рекомендация МСЭ-Т G.721 для скорости передачи 32 кбит/с. В этом методе кодируется не сама амплитуда сигнала, а ее изменение по сравнению с предыдущей выборкой. Обработка сигнала происходит с применением предсказания и адаптивного квантования. В обоих методах преобразования, ИКМ и АДИКМ, задержка речи при преобразовании минимальна и составляет 125 мкс. Оба метода обеспечивают высокое качество передачи речи и характеризуются относительно невысокими требованиями к процессорам обработки сигналов.
Вокодеры используют кодеры речи, основанные на параметрическом компандировании (сжатии). В вокодерах осуществляется линейное предсказание речи (LPC), являющееся эффективным методом анализа речи. Этот метод позволяет определить основные параметры речевых сигналов: основной тон, форманты, частотный спектр. При кодировании выявляются периодические процессы в речевом сигнале, определяются их параметры, а затем устраняют из речевого сигнала избыточность, исключая найденные периодичности. В итоге получается остаточный речевой сигнал, который после аппроксимации передается вместе с параметрами периодических процессов речи на выход кодера. В декодере по принятому остаточному сигналу и по параметрам периодических процессов речи восстанавливают речевой сигнал, выполняя синтез речи.
Вокодеры предъявляют высокие требования к процессорам обработки сигналов и вносят заметные задержки преобразования. Увеличение задержки объясняется тем, что кодирование применяется не к отдельным значениям речевого сигнала, а к некоторому их набору, который перед преобразованием следует накопить. При применении вокодеров скорость передачи находится в пределах 1,2-4,8 кбит/с. Вокодеры обеспечивают относительно высокую разборчивость речи, однако теряется натуральность звучания.
Гибридные кодеры используют еще более сложную схему кодирования, в которой сочетаются линейное предсказание и элементы кодирования формы речевой волны. В этом случае используется алгоритм с обратной связью. Закодировав речевой сигнал, процессор пытается восстановить его форму и для этого сравнивает результат кодирования с исходным сигналом. При этом процессор меняет параметры кодирования, добиваясь наилучшего совпадения. Добившись этого, соответствующее кодовое слово передается на выход кодека. В пункте приема речевых пакетов элементы речи восстанавливаются в декодере.
В гибридных кодерах наибольшее применение нашли методы кодирования LD-CELP, MP-MLQ и ACELP, а также CS-ACELP.
Метод LD-CELP (Low-Delay Code Excited Linear Prediction -- линейное предсказание с кодовым возбуждением и низкой задержкой) обеспечивает кодирование со скоростью передачи 16 кбит/с и соответствует рекомендации МСЭ-Т G.728. Этот метод позволяет получить удовлетворительное качество передачи речи с относительно невысокой задержкой преобразования.
Методы MP-MLQ (Multi-pulse Multy Level Quantization -- множественная импульсная многоуровневая квантизация) и ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction -- алгебраическое линейное предсказание с кодовым возбуждением) позволяют добиться значительного сжатия речи, однако при преобразовании появляется большая задержка речи. Несмотря на низкую скорость передачи 5,3 или 6,3 кбит/с обеспечивается хорошее качество передачи речи. Эти методы кодирования соответствуют рекомендации МСЭ-Т G.723.1.
Кодирование CS-ACELP (Conjugate Structure -- Algebraic Code Exited Linear Prediction -- сопряженная структура с управляемым алгебраическим кодом и линейным предсказанием) приводит к относительно небольшой задержке со скоростью передачи 8 кбит/с. Алгоритм кодирования описан в рекомендации МСЭ-Т G.729. Этот метод кодирования в первую очередь предназначен для технологий пакетной передачи Frame Relay и ATM (Asynchronous Transfer Mode -- асинхронный режим передачи).
2.3 Виды систем сигнализации в сетях IP-телефонии и сеть IP-телефонии с протоколами Н.323
Система сигнализации в сети IP-телефонии предназначена в первую очередь для управления вызовом: установление соединения и разъединение. Кроме того, сигнализация необходима для регистрации абонентов, поиска местонахождения абонентов, организации аудио - и видеоконференций, предоставления дополнительных услуг. Данные сигнализации используются в системе администрирования для сбора статистических данных, таких, как: учет трафика, определение качества обслуживания, тарификации разговоров и другие.
В настоящее время в IP-сетях применяются две основные системы сигнализации Н.323 и SIP.
Система сигнализации Н.323 представлена в одноименной рекомендации МСЭ-Т, получившей название: «Мультимедийные системы связи на основе передачи пакетов (Packet-based multimedia communications systems)». Рекомендация предназначена для создания систем связи i ia базе сетей с пакетной коммутацией для передачи речевой и видеоинформации, организации конференций, передачи данных. В настоящее время приняты вторая, третья и четвертая версии этого стандарта -- Н.323 v.2, Н.323 v.3 и Н.323 v.4. На правах временного документа существуют документы Н.323 v.5 и Н.323 v.6.
Протокол SIP (Session Initiation Protocol -- протокол инициализации сессии) разработан комитетом IETF (Internet Engineering Task Force) и первоначально его описание было приведено в документе RFC 2543. В настоящее время действует усовершенствованный документ RFC 3261. Протокол предназначен для организации и управления сессиями, в течение которых между участниками происходит обмен мультимедийными данными: речью, видео и текстом.
К системам сигнализации следует отнести протоколы управления шлюзами MGCP (Media Gateway Control Protocol -- протокол управления медиашлюзом) и MEGACO/H.248. Первоначально появившийся протокол MGCP был предложен комитетом IETF. Работая над усовершенствованием протокола MGCP, комитет IETF создал протокол MEGACO. Одновременно над подобным протоколом работал союз МСЭ-Т, которому было дано название Н.248.
Сеть IP-телефонии, построенная по стандарту Н.323, включает в себя четыре основных компонента: терминал Н.323, гейткипер (gatekeeper, или привратник), шлюз и устройства управления конференциями (MCU) (рис. 2.4). Они все включаются в сеть коммутации пакетов, которая может не гарантировать требуемое качество услуг -- QoS (Quality of Service). В качестве такой сети могут использоваться сета: LAN, MAN (Metropolitan Area Networks -- вычислительная сеть в пределах города), Интернет и Интранет. В рекомендации Н.323 не определены конкретные типы сетей, их протоколы и интерфейсы. В качестве примеров приведены сети Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, Token Ring, ATM.
К сети Н.323 могут подключаться другие сети: телефонные сети, сети ISDN и В-ISDN (широкополосная сеть ISDN), а через сеть ISDN -- сеть LAN, гарантирующая качество услуг. Взаимодействие с этими сетями происходит через шлюзы, причем один шлюз может обеспечить подключение к нескольким сетям разного назначения (на рис. 2.4 показано по одному шлюзу к каждой сети). В указанные сети могут включаться терминалы, служащие только для передачи речи -- речевые терминалы, так и терминалы, позволяющие одновременно передавать речь и видео -- видеофоны. Такие терминалы способны также передавать данные.
Базовая архитектура сети Н.323
Терминалы типа видеофон в зависимости от сети должны соответствовать одной из рекомендаций: Н.320, Н.321, Н.322 и Н.324. Терминалы Н.323 способны обмениваться с другими терминалами речевой, видеоинформацией и данными. Терминал может быть рассчитан либо на предоставление только одной услуги: речевой, видео, данных, либо любой комбинации из двух или трех таких услуг. В телефонной сети и сети ISDN к речевым терминалам относятся аналоговые телефонные аппараты, а в сети ISDN -- также и цифровые телефонные аппараты. Роль терминалов Н.323 могут выполнять IP-телефоны и софтфоны.
В сети Н.323 возможны соединения между любой парой терминалов Н.323, между терминалом Н.323 и любым терминалом другой сети, подключенной через шлюз. Допустимы соединения между двумя терминалами двух разных TDM-сетей, подключенных через шлюзы. Также возможно соединение между двумя терминалами Н.323 с применением TDM-сети (сетей), в котором участвуют два шлюза, один для исходящего соединения к TDM-сети, другой -- для входящего соединения от TDM-сети.
В сети Н.323 шлюз выполняет две основные функции. Во-первых, преобразовывает сигнализацию сети Н.323 в систему сигнализации, соответствующей TDM-сети, и наоборот. Во-вторых, в направлении от TDM-сети к пакетной сети производит преобразование речевых или видеосигналов TDM-сети в сигналы пакетной сети, вставляет их в пакеты и посылает пакеты в сеть коммутации пакетов, а в направлении от пакетной сети к TDM-сети производит такие же операции в обратной последовательности. Со стороны как пакетной, так и TDM-сети, шлюз выполняет функции терминала соответствующей сети. На пакетной сети -- это терминал Н.323, а на TDM-сети -- терминалы Н.320, Н.321, Н.322, Н.324, V.70 и речевые терминалы. Терминал TDM-сети рассматривает шлюз как терминал такого же типа.
2.4 Сеть IP-телефонии с протоколом SIP
На сетях с пакетной коммутацией все большее значение находит протокол инициализации сеансов связи -- SIP, разработанный в качестве стандарта для пакетных сетей рабочей группой по инженерным проблемам Интернет (IETF). Этот стандарт имеет назначение, аналогичное стандарту Н.323, однако имеет множество отличий. Не вдаваясь в подробности, можно заметить, что в рекомендациях Н.323 рассматривается прикладная сеть, наложенная на сеть передачи данных с пакетной коммутацией, в то время как протокол SIP ориентирован на интеграцию со службами сети Интернет. По протоколу SIP происходит установление, модификации и завершение мультимедийных (в том числе речевых) соединений. SIP многое позаимствовал у таких популярных и уже доказавших свою состоятельность протоколов сети Интернет, как HTTP и SMTP.
Описание протокола SIP приведено в документе RFC3261 (версия 2). С этим протоколом связаны другие документы: RFC3265 -- SIP Specific Event Notification (характерные уведомления о событиях по протоколу SIP), RFC3665 -- SIP Basic Call Flow Examples (примеры обслуживания основных потоков вызовов по протоколу SIP), RFC3372 -- SIP-T Context and Architectures (протокол SIP для телефонии: контекст и архитектура), RFC3515 -- SIP Refer Method (наведение справки по протоколу SIP), RFC3725 -- SIP Best Current Practices for Зрсс (применение протокола SIP для организации трехсторонней конференции), RFC4028 -- SIP Session Timers (таймеры в течение сессий для протокола SIP) и другие. В протоколе SIP предусмотрен обмен информацией по протоколу SDP (Session Description Protocol -- протокол описания сессии) в соответствии с документом RFC2327.
При создании протокола SIP были заложены следующие основные принципы.
Мобильность пользователей, состоящая в том, что пользователь может получать услуги сети независимо от своего местоположения в ней. С этой целью в сети должен быть сервер регистрации, а пользователь информирует о своем местоположении с помощью специального сообщения -- REGISTER
Масштабируемость сети означает, что можно построить сеть разных размеров и любая сеть может быть расширена.
Расширяемость протокола указывает на возможность дальнейшей модификации протокола для введения новых функций и услуг, а также его адаптации к работе с различными приложениями пользователей.
Возможность взаимодействия с другими протоколами сигнализации необходима для работы с другими сетями, где используются иные системы сигнализации. Сети с протоколом SIP могут взаимодействовать с пакетными сетями, в которых применяются протоколы Н.323, MGCP и другие. В телефонных сетях общего пользования и технологических сетях протокол SIP взаимодействует с системами сигнализации DSS1 и ОКС № 7.
Важной особенностью протокола SIP является его полная совместимость с протоколами сети Интернет, разработанных комитетом IETF и отраженных в документах серий RFC. С точки зрения передачи мультимедийной информации в сети SIP находят применение протоколы: RTP, RTCP, RSVP (Resource Reservation Protocol -- протокол резервирования ресурсов сети, RFC2205), RTSP (Real-Time Streaming Protocol -- протокол передачи потоковой информации в реальном времени, RFC 2326).
Протокол SIP может быть использован на разных сетях с пакетной коммутацией: Х.25, ATM, Frame Relay и другие. Однако предпочтение отдается IP-сетям со стеком протоколов ТСРДР. Сигнальная информация может передаваться по протоколу TCP или UDP, но в первую очередь рекомендован протокол UDP. Чтобы достигнуть надежной передачи сигнальных сообщений при использовании протокола UDP предусматривается подтверждение приема и повторная передача сигнальных сообщений.
Протокол SIP обеспечивает инициализацию, протекание и завершение сеансов связи. В общем случае сеанс связи предполагает наличие хотя бы одного отправителя и одного получателя и между отправителем и получателем передается поток пакетов, несущих сигнальную информацию, речь, видео и данные. В мультимедийных соединениях каждый из пользователей может быть отправителем и получателем. Сеанс называется мультимедийным, когда в нем участвует множество отправителей и пользователей. Примером мультимедийного сеанса является аудиоконференция. В течение сеанса образуется один или множество диалогов. Под диалогом понимается взаимодействие между двумя агентами пользователей. В образовании диалога участвуют запрос типа INVITE и ответ из серии 2хх.
По сети SIP может передаваться любая мультимедийная пользовательская информация: речь, видео и данные, и любые их комбинации. При установлении соединения вызывающая и вызываемая стороны обмениваются информацией о своих функциональных возможностях: тип мультимедийной информации, алгоритм кодирования, режим передачи пакетов: одноадресный (unicasting) или многоадресный (multicasting), транспортный адрес пункта приема пользовательской информации (для режима unicast) и другие. Для этой цели используется протокол SDP, данные которого вставляются в сообщения протокола SIP. Во время сеанса предусмотрена возможность его модификации (например, при переадресации вызова на другого абонента, при добавлении или прекращении передачи одной мультимедийной информации), для чего также применяется протокол SDP.
...Подобные документы
Основные понятия IP телефонии, строение сетей IP телефонии. Структура сети АГУ. Решения Cisco Systems для IP-телефонии. Маршрутизаторы Cisco Systems. Коммутатор серии Catalyst 2950. IP телефон. Настройка VPN сети. Способы и средства защиты информации.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 10.09.2008Перспективы развития IP-телефонии (Интернет-телефонии). Сеть Интернет и протокол IP. История развития IP-телефонии. Преимущества использования IP-телефонии. Показатель качества IP-телефонии. Система расчетов за услуги IP-телефонии биллинга и менеджмента.
курсовая работа [35,3 K], добавлен 16.05.2008Зарождение концепции многоуровневой иерархической структуры сети телефонной связи. Электронная технология, позволившая перевести все средства телефонии на элементную базу. Развитие IР-телефонии, обеспечивающей передачу речи по сетям пакетной коммутации.
реферат [25,4 K], добавлен 06.12.2010Согласование различных сценариев IP-телефонии. Осуществление передачи голоса и видеоизображения с помощью IP-телефонии. Способы осуществления просмотра изображения, которое передается собеседнику. Размер звуковых буферов и задержка вызова абонента.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 20.02.2011История развития IP-телефонии. Принцип действия. Качество IP-телефонии. Интернет-телефония - частный случай IP-телефонии. Система для звонков по телефону и посылки факсов средствами IP. Стандарт Media Gateway Control. Voice Profile Internet Mail.
реферат [66,9 K], добавлен 10.04.2007Факторы, влияющие на показатели качества IP-телефонии. Методы борьбы с мешающим действием токов электрического эха. Оценка методов эхоподавления способом имитационного моделирования на ЭВМ. Построение сети передачи данных на базе IP-телефонии в г. Алматы.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 30.08.2010Основы IP-телефонии: способы осуществления связи, преимущества и стандарты. Разработка схемы основного канала связи для организации IP-телефонии. Функции подвижного пункта управления. Разработка схемы резервного канала связи для организации IP-телефонии.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 11.10.2013Понятие и история развития IP-телефонии, принцип ее действия и структура, необходимое оборудование. Качество связи IP-телефонии, критерии его оценивания. Технические и экономические аспекты связи в России. Оборудование для современной Интернет-телефонии.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 29.11.2010Технология IP-телефонии и Wi-Fi. Необходимость внедрения мобильной офисной сети IP-телефонии, план ее проектирования. Настройка сервера Yeastar MyPBX 400 для подключения к оператору Зебра телеком. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 19.02.2013Применение систем IP-телефонии. Интеграция телефонии с сервисами Интернета. Передача голоса по сети с помощью персонального компьютера. Совместимость мобильных номеров. Минимальная стоимость звонка. Номера экстренных вызовов. Регистрация IP-устройства.
творческая работа [1,3 M], добавлен 05.06.2012Построение городской телефонной сети (ГТС). Схема построения ГТС на основе коммутации каналов и технологии NGN. Расчет интенсивности телефонной нагрузки сети, емкости пучков соединительных линий. Распределенный транзитный коммутатор пакетной сети.
курсовая работа [458,9 K], добавлен 08.02.2011Цель, сферы использования и основные этапы построения систем видеоконференцсвязи. Системы передачи данных в сети Internet, в том числе беспроводные. Возможности пакетной IP-телефонии. Экономическое обоснование пакета оборудования для видеоконференции.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 18.06.2011Базовые понятия IР-телефонии и ее основные сценарии. Межсетевой протокол IP: структура пакета, правила прямой и косвенной маршрутизации, типы и классы адресов. Автоматизация процесса назначения IP-адресов узлам сети. Обобщенная модель передачи речи.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 02.04.2013Типология телефонных станций. Цифровой терминал Avaya IP Phone. Схема IP-телефонии в компьютерных сетях. Конвергентная IP-система. Реализация по принципу "все в одном". Семейство IP Office от Avaya. Связь без проводов. Оборудование для IP-телефонии.
реферат [32,4 K], добавлен 18.05.2011Разработка схемы построения ГТС на основе коммутации каналов. Учет нагрузки от абонентов сотовой подвижной связи. Расчет числа соединительных линий на межстанционной сети связи. Проектирование распределенного транзитного коммутатора пакетной сети.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.01.2016Рассмотрение особенностей разработки комплекса по автоматизации анализа попыток внешних проникновений и контроля локальных соединений для сервера телефонии. Общая характеристика протокола SSH, основные версии. Анализ обычной парольной аутентификации.
курсовая работа [367,8 K], добавлен 22.02.2013Системные и технологические принципы модернизации местных сетей электросвязи. Принципы модернизации местных коммутируемых (вторичных) сетей. Городские и сельские телефонные сети. Принципы использования коммутаторов Softswitch. Системы сигнализации в NGN.
учебное пособие [831,6 K], добавлен 19.07.2013Передача информационных сигналов в сетях. Принципы построения систем сигнализации. Подсистема пользователя цифровой сети с интеграцией служб ISUP. Прикладные подсистемы пользователей сетей подвижной связи. Установление резервного сигнального соединения.
курсовая работа [204,8 K], добавлен 27.11.2013Классификация оборудования, реализующего функции гибкого коммутатора (Softswitch). Проектирование транспортной пакетной сети с использованием технологии NGN. Расчеты абонентских концентраторов и транспортных шлюзов мультисервисной пакетной сети.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 08.04.2011Характеристики семейства xDSL - технологий соединения пользователя и телефонной станции. Виды кодирования сигнала. Архитектуры организации сетей передачи данных на базе волоконно-оптических линий связи. Виды услуг телефонии. Оформление заявки абонентом.
курсовая работа [633,7 K], добавлен 16.01.2013