Voice over IP (VoIP) Konzepte und Perspektiven

Präsentation zum Thema: "Voice over IP (VoIP) Konzepte und Perspektiven"—  Präsentation transkript:

1 Voice over IP (VoIP) Konzepte und Perspektiven
Prof. Dr. -Ing. A. Badach Fachhochschule Fulda, FB Angewandte Informatik • Einführung • Protokolle für Sprachübermittlung: RTP, RTCP • H.323-Einsatz • SIP (Session Initiation Protocol) :Konzept und Bedeutung • Herkömmliche TK-Systeme und VoIP • Ausblick Badach: Voice over IP

2 Voice over Internet Protocol
Einführung Was ist VoIP ? Übertragung der Sprache und Signalisierung über Datennetze unter Verwendung des Protokolls IP (Internet Protocol), d. h. über sog. IP-Netze (Internet, Intranets) Voice over Internet Protocol Badach: Voice over IP

3 VoIP-Anwendungsarten
Einführung VoIP-Anwendungsarten PC-zu-PC PC-zu-Telefon IP-Adr. V-Tel-Nr. Tel-Nr. Problem: V-Tel-Nr- => IP-Adr. !!! Badach: Voice over IP

4 Einführung Beispiel für eine VoIP-basierte Systemlösung Einsatz eines VoIP-Gateways MS-PC: Multiservice PC R: Router Badach: Voice over IP

5 Protokolle für VoIP Welche Protokolle für VoIP nötig sind ?
Einführung Protokolle für VoIP Welche Protokolle für VoIP nötig sind ? Protokolle für die Übermittlung der Sprache: RTP, RTCP Protokolle für die Übermittlung der Signalisierung, d. h. VoIP-Signalsierungsprotokolle: H.323, SIP Protokolle für die Anbindung herkömmlicher TK-Systeme für die Sprachübermittlung an die IP-Netze; d. h. sog. Media Gateway Kontroll Protokolle: MGCP, Megaco Badach: Voice over IP

6 TCP/IP und VoIP-Protokolle
Protokolle für Sprachübermittlung TCP/IP und VoIP-Protokolle SIG: Signalisierung SIP: Session Initiation Protocol RTP: Real-Time Transport Protocol, RTP: Real-Time Transport Control Protocol TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol Badach: Voice over IP

7 RTP: Dateneinheit und Steuerungsangeben
Protokolle für Sprachübermittlung RTP: Dateneinheit und Steuerungsangeben RTP: Real Time Protocol PT: Payload Type SSRC: Synchronization Source Identifier CSRC: Contributing Source Identifiers Badach: Voice over IP

8 Bedeutung des Protokolls RTCP
Protokolle für Sprachübermittlung Bedeutung des Protokolls RTCP RTCP: RTP Control Protocol Folgende RTCP-Pakettypen sind u. a. zu unterscheiden: Sender-Report SR (Sender Report), Empfänger-Report RR (Receiver Report), Quellenbeschreibung SDES (Source Description), ... ... Badach: Voice over IP

9 H.323: Entwicklung und Bestandteile
H.323-Einsatz H.323: Entwicklung und Bestandteile H.323: Packet-based multimedia communication systems Standard von ITU-T als ein Rahmenwerk (sehr komplex !!!) Bestandteile von H.323: H.225.0: Call signalling protocols and media stream packetization for packet-based multimedia communication systems H.245: Control protocol for multimedia communication Entwicklung von H.323: H. 323: Version 1 (11/1996), Version 2 (02/1998), Version 3 (09/1999), Version 4 (11/2000) H : Version 1 (11/1996), Version 2 (07/1997), Version 3 (02/1998), Version 4 (11/2000) H. 245: Version 1 (02/1998), Version 2 (02/2000), ITU-T: Internation Telecommunication Union -Telecommunication Standardization Sector Badach: Voice over IP

10 IP-Netze und ISDN wachsen zusammen mit H.323
H.323-Einsatz IP-Netze und ISDN wachsen zusammen mit H.323 IP-Netz Daten Optimiert für Daten- anwendungen Effiziente Nutzung der Bandbreite Sprache Video ISDN Optimiert für Sprach- und Video-Anwendungen Isochrone Übertragung H.323 verbindet diese unterschiedliche„Welten“ Was beschreibt der Standard H.323? u. a. die ISDN-Signalisierung nach dem D-Kanal-Protokoll über TCP-Verbindungen Badach: Voice over IP

11 H.323-Basiskomponenten H.323-Einsatz MCU: Multipoint Control Unit
Badach: Voice over IP

12 Protokolle für die Kommunikation nach H.323
H.323-Einsatz Protokolle für die Kommunikation nach H.323 Badach: Voice over IP

13 Verbindungen und Protokolle bei H.323
H.323-Einsatz Verbindungen und Protokolle bei H.323 RTP-Kanal . Badach: Voice over IP

14 Verbindungen und Protokolle bei H.323
H.323-Einsatz Verbindungen und Protokolle bei H.323 Sprachübertragung im Verbund IP-Netz und ISDN-TK-Anlage GK: Gatekeeper VoIP-G: VoIP-Gateway Badach: Voice over IP

15 Schritte vor der Sprach- über- tragung
H.323: Konzept und Bedeutung Schritte vor der Sprach- über- tragung Tel-Nr. Anruf wurde initiiert Klingeln Freiton Verbindung Abgehoben Badach: Voice over IP

16 Schritte nach der Sprach- über- tragung
H.323: Konzept und Bedeutung Schritte nach der Sprach- über- tragung Abgelegt Badach: Voice over IP

17 SIP: Konzept und Bedeutung
SIP-Besonderheiten SIP (Session Initiation Protocol) ein Standard RFC 2543 von IETF (Internet Engineering Task Force) SIP ist ein Signalisierungsprotokoll für Übermittlung von Audio und Video über IP-Netze SIP ist der Funktion nach mit H.323 vergleichbar, ist aber weniger komplex und einfacher zu implementieren SIP basiert weitgehend auf dem Protokoll HTTP SIP funktioniert nach dem Client/Server-Prinzip und definiert zwei Betriebsarten: Proxy Mode und Redirect-Mode SIP unterstützt die Mobilität von Benutzern Badach: Voice over IP

18 TCP/IP-Protokolle und SIP
SIP: Konzept und Bedeutung TCP/IP-Protokolle und SIP SIG: Signalisierung SIP: Session Initiation Protocol RTP: Real-Time Transport Protocol, RTP: Real-Time Transport Control Protocol TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol Badach: Voice over IP

19 Beispiel für einen SIP-Verlauf
SIP: Konzept und Bedeutung Beispiel für einen SIP-Verlauf Badach: Voice over IP

20 Proxy Server und Redirect Server
SIP: Konzept und Bedeutung Proxy Server und Redirect Server LS: Location Server PS:Proxy Server RS:Redirect Server Tln: Teilnehmer Badach: Voice over IP

21 SIP-Verlauf im Proxy-Mode
SIP: Konzept und Bedeutung SIP-Verlauf im Proxy-Mode Tln: Teilnehmer Badach: Voice over IP

22 SIP-Verlauf im Redirect-Mode
SIP: Konzept und Bedeutung SIP-Verlauf im Redirect-Mode LS: Location Server Tln: Teilnehmer Badach: Voice over IP

23 Struktur von Request-Nachrichten
SIP: Konzept und Bedeutung Struktur von Request-Nachrichten Leerzeile URI: Uniform Ressource Identifier Badach: Voice over IP

24 Struktur von Response-Nachrichten
SIP: Konzept und Bedeutung Struktur von Response-Nachrichten Leerzeile Badach: Voice over IP

25 SIP: Konzept und Bedeutung
Message Body Beschreibung einer Sitzung nach SDP (Session Description Protocol) Die Sitzungsbeschreibung setzt sich aus drei Teilen zusammen: Spezifikation der Sitzung: v-, o-, s- und c-Zeile Zeitbeschreibung: t-Zeile Medienbeschreibung: m- und a-Zeile Beispiel für die Beschreibung einer Sitzung: Badach: Voice over IP

26 Verzweigung der ankommenden Anrufe
SIP: Konzept und Bedeutung Verzweigung der ankommenden Anrufe Badach: Voice over IP

27 SIP-Abbildung auf das D-Kanal-Protokoll
SIP: Konzept und Bedeutung SIP-Abbildung auf das D-Kanal-Protokoll VG: VoIP-Gateway Badach: Voice over IP

28 Registrierung der Lokation des Benutzers
SIP: Konzept und Bedeutung Registrierung der Lokation des Benutzers Badach: Voice over IP

29 Integration herkömmlicher TK-Systeme mit VoIP-Systemen
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Integration herkömmlicher TK-Systeme mit VoIP-Systemen Was man benötigt? Verschiedene Gateways für die Anbindung herkömmlicher Systeme für die Sprachkommunikation an IP-Netze => Media Gateways Protokolle für die Steuerung von Media Gateways => MGCP (Media Gateway Control Protocol), Megaco Klassische Telefonapparate können auch in VoIP-Systemen eingesetzt werden Badach: Voice over IP

30 Media Gateways: Typen und Einsatz
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Media Gateways: Typen und Einsatz PSTN: Public Switched Telephone Network Badach: Voice over IP

31 Beispiel für den MGCP-Einsatz
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Beispiel für den MGCP-Einsatz CA: Call Agent (Media Gateway Controller) MG: Media Gateway Badach: Voice over IP

32 Beispiel für den MGCP-Einsatz
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Beispiel für den MGCP-Einsatz CA: Call Agent, PSTN: Public Switched Telephone Network, RGW: Residential Gateway, TGW: Trunking Gateway Badach: Voice over IP

33 Herkömmliche TK-Systeme und VoIP
MGCP-Commands Badach: Voice over IP

34 MGCP: Verbinungs-aufbau beim Einsatz eines Call Agents
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP MGCP: Verbinungs-aufbau beim Einsatz eines Call Agents 200 Badach: Voice over IP

35 MGCP: Verbinungsabbau beim Einsatz eines Call Agents
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP MGCP: Verbinungsabbau beim Einsatz eines Call Agents Badach: Voice over IP

36 Megaco-Entstehung Herkömmliche TK-Systeme und VoIP
Badach: Voice over IP

37 Megaco-Einsatz: Netzwerkbasierte TK-Anlage
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Megaco-Einsatz: Netzwerkbasierte TK-Anlage MG: Media Gateway, MGC: Media Gateway Controller, RTP: Real-Time Transport Protocol Badach: Voice over IP

38 Megaco-Einsatz: Kopplung von netzwerkbasierten TK-Anlagen
Herkömmliche TK-Systeme und VoIP Megaco-Einsatz: Kopplung von netzwerkbasierten TK-Anlagen Badach: Voice over IP

39 Die Standards für VoIP sind vorhanden: H.323, SIP, MGCP, Megaco
Ausblick Die Standards für VoIP sind vorhanden: H.323, SIP, MGCP, Megaco Momentan überwiegen VoIP-Produkte auf Basis H.323 (V.2) SIP und Megaco gewinnen ständig an Bedeutung SIP kann relativ einfach mit Web-Anwendungen integriert werden. bereits ca. 30% der Anbieter von VoIP-Produkten unterstützen SIP, weitere ca. 50 % der Anbieter planen ihre VoIP-Systemlösungen um SIP zu ergänzen. Experten gehen davon aus, daß SIP sich bald als das wichtigste Protokoll im VoIP-Umfeld etabliert. Badach: Voice over IP

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
? Badach: Voice over IP