signalizacija kod ip telefonijetelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ipt/gateways.pdf · pcm...

VoIP Gateway-i

Mr Nenad KrajnovićKatedra za telekomunikacijeE-mail: [email protected]

2

Gateway

Uređaj koji treba da obezbedi povezivanje između dve različite mrežne tehnologijeNajčešće je razdvojen na dva podsistema:

Podsistem koji prenosi samo korisničke informacije (govor) – media gatewayPodsistem koji prenosi signalizaciju i upravlja radom prvog podsistema – media gateway controller

Integracija sa javnom telefonskom mrežom

4

Zašto?

Internet predstavlja javnu mrežu za prenos podataka čije korišćenje je značajno jeftinije u odnosu na klasične mreže za prenos podataka (X.25, Frame Relay, ATM,...)Fiksna cena korišćenja bez obzira gde se nalazi druga strana (ista lokalna mreža ili drugi kraj sveta)

5

Kako?

Na žalost, korisnici još uvek nemaju kod sebe IP telefoneRelativno mali broj korisnika ima stalnu Internet vezuKako upotrebiti VoIP za smanjenje troškova a da se ne traži izgradnja nove mreže do svih korisnika?

6

Klasična telefonija

7

IP telefonija

8

PSTN

U modernim PSTN mrežama signalizacija se prenosi kroz posebnu mrežu – SS7 (Signaling System No. 7)To je out-of-band signalizacija – prenosi se nezavisno od samog govoraSignalizacija između telefonskih centrala

9

SS7

Sastoji se od tri tipa čvorova u mreži:SSP – Signal Switching Point – telefonske centrale koje terminiraju poziveSTP – Signal Transfer Point – uređaji na SS7 mreži koji prosleđuju signalizacione porukeSCP – Signal Control Point – baze podataka koje sadrže informacije potrebe za napredne funkcije u mreži

10

Primer SS7 mreže

signalizacijagovorkorisnici

11

SS7 protokolski stek

Kanali 64kb/sKanali 64kb/sMTP MTP –– LayerLayer 22MTP MTP –– LayerLayer 33

SCCPSCCP

ISUP, TCAP, OMAP, ISUP, TCAP, OMAP, TUP, INAPTUP, INAP

Physical layerData link layerNetwork layer

Transport layerSession layer

Presentation layerApplication layer

MTP MTP –– Message Transfer PartMessage Transfer Part

SCCP SCCP –– Signaling Connection Control PartSignaling Connection Control Part

ISUP ISUP –– ISDN ISDN User PartUser Part

TCAP TCAP –– Transaction Capabilities Application PartTransaction Capabilities Application Part

OMAP OMAP –– Operation, Maintenance and Administration PartOperation, Maintenance and Administration Part

TUP TUP –– Telephone User PartTelephone User Part

INAP INAP –– Intelligent Network Intelligent Network Application ProtocolApplication Protocol

12

Šta sve treba za korišćenje IP telefonije?

Prebaciti govor od mreže jednog operatora do mreže drugog operatora kroz Internet

Prebaciti signalizaciju iz SS7 mreže jednog operatora u SS7 mrežu drugog operatora

13

Prenos govora

Koristi se VoIP tehnologijaUz telefonsku centralu se postavlja Media Gateway koji prihvata pozive (G.711) i prebacuje ih u VoIP (i obrnutno na drugom kraju)MGC – Media Gateway Controler –upravlja radom MGW-a

15

Istorijat

MGCP – Media Gateway Control ProtocolDefinisan u RFC-u 3435, dopunjenaspecifikacija u RFC-u 3661Protokol namenjen upravljanju media gateway-ima

16

Gateway

Gateway je podeljen na dva dela:Media gateway (MGw)Media gateway controler (MGwC) – Call agent

Media gateway ima funkciju konverzije govora iz PCM signala u VoIP i obrnutoKontroler brine o signalizacijiMGCP se koristi između MGw-a i MGwC-a

17

Veza PSTN-a i gateway-aSS7

Mreža

IP mreža MediaGateway

MediaGatewayControler

E1, E3, ISDN PRI

18

Tipovi MGw-a (1)

Trunking gateway – obezbeđuje vezu između PSTN-a i IP mreže; podržava veliki broj telefonskih kanala, out-of-band signalizacijaVoice over ATM gateway – isto što i VoIP gateway jedino što umesto na IP prebacuje na ATM mrežuResidential gateway – obezbeđuje vezu između VoIP-a i klasičnog analognog priključka (RJ-11); obezbeđuje svu potrebnu signalizaciju i napajanje za analogni TF aparat

19

Tipovi MGw-a (2)

Access gateway – obezbeđuje vezu između PBX-a i VoIP-a; veza sa PBX-om može biti analogni ili digitalni prenosnik (ISDN BRI); mali broj kanala, in-band signalizacija

Business gateway – obezbeđuje vezu između PBX-a i VoIP-a; digitalna veza sa većim brojem kanala (ISDN PRI)

20

Tipovi MGw-a (3)

Network Access server – sadrži modeme za prihvatanje data poziva za pristup Internetu

Circuit (packet) switches – uređaji koji imaju vezu sa MGwC-o kroz MGCP protokol

21

Tipovi MGw-a

IP mreža

ATM mrežaVoice over ATM gateway

Residential gateway

Trunking gateway

PBX

Access gateway

PBX

Business gateway

Network access server

22

MGCP – način rada

Svoju funkciju obavlja kroz niz transakcijaSvaka transakcija se sastoji od komande i odgovarajućeg odgovoraIma 9 komandiSve komande se sastoje od zaglavlja komande i, opciono, session description delaSvi odgovori se sastoje od zaglavlja odgovora i, opciono, session description delaSvi delovi su u tekstualnoj formi

23

MGCP – zaglavlje komande

Zaglavlje komande se sastoji od komandne linije i, opciono, potrebnog broja linija sa parametrimaKomandna linija se sastoji od:

Koda zadate komandeJedinstvenog identifikacija transakcijeImena krajnjih tačaka kojima je komanda upućenaVerzije protokola (verzija 1.0)

Ime krajnje tačke: hrd4/[email protected]

25

MGCP – komande (1)

EndpointConfiguration – šalje je MGwC ka MGw-u

Zadaje se tip kodeka koji će se koristiti na linijama ka PSTN-u

Npr: A-law i µ-law G.711 codec

26


CreateConnection - šalje je MGwC ka MGw-u

Ovom komandom se kreira logička konekcija koja se terminira na nekom od PSTN priključaka MGw-a

27


ModifyConnection - šalje je MGwC ka MGw-u

Komanda kojom se modifikuju parametri logičke veze kreirane prethodnom komandom

28


DeleteConnection - šalje je MGwC ka MGw-u a može i obrnuto

Ovom komandom MGwC inicira raskidanje veze koja je u toku

Istom komandom MGw signalizira MGwC-u da nije više u mogućnosti da održava neku od postojećih logičkih veza

29


NotificationRequest - šalje je MGwC ka MGw-u

Ovom komandom se traži od MGw-a da posmatra određenu PSTN liniju u cilju detekcije nekog događaja koji se očekuje

Npr: podizanje slušalice, DTMF tonovi

30


Notify – šalje je MGw ka MGwC-u

Ovom komandom MGw obaveštava MGwC da se dogodio očekivani događaj

31


AuditEndpoint - šalje je MGwC ka MGw-u

Komanda kojom se proverava stanje priključka na MGw

32


AuditConnection - šalje je MGwC ka MGw-u

Komanda kojom se proverava stanje logičke veze koja je terminirana na nekom od priključaka MGw-a

33


RestartInProgress - šalje je MGw ka MGwC-u

Komanda kojom MGw signalizira MGwC-u da je određena grupa priključaka stavljena van funkcije ili da je grupa priključaka ponovo aktivirana i u funkciji

34

MGCP - odgovori

Zaglavlje odgovora se sastoji od jedne linije odgovora uz, opciono, polja sa kodovanjem odgovarajućih odgovora

Npr: 200 1203 OK

Kod odgovora Transaction ID

35

MGCP – primer odgovora

200 1204 OKI: FDE234C8

v=0o=- 25678 753849 IN IP4 128.96.41.1s=-c=IN IP4 128.96.41.1t=0 0m=audio 3456 RTP/AVP 96a=rtpmap:96 G726-32/8000

Zaglavlje odgovora

SDP – opis sesije

MEGACO

37

Istorijat

MEGACO – Gateway Control ProtocolDefinisan u okviru RFC-a 3525 (status: proposed standard)Zajednički definisan od strane IETF-a i ITU-T-aITU T H.248 preporuka

38

MEGACO

Praktično je namenjen istoj vrsti komunikacije kao MGCPKao i kod MGCP-a, funkcija gateway-a je razdvojena na dve celine, MGw i MGwCKod protokola definišemo dva pojma:

TerminationContext

39

MEGACO

Termination – logički entitet koji je izvor ili odredište toka podataka koji čine komunikaciju

Context – logička veza između različitih termination tačaka; definiše ko sa kim komunicira i kakva vrsta konverzije treba da se obavi

40

MEGACO – model konekcija

TerminationSCN Bearer

channel


channel

TerminationRTP Bearer


channel

*

Media gateway

Context


channel*


channel

Context

Context

(Null Context)


channel*

41

MEGACO – komande (1)

Add – komanda koju MGwC šalje ka MGw-u

Dodaje termination nekom context-u

Dodavanjem prvog termination context-u u stvari kreiramo context

42


Modify – komanda koju MGwC šalje ka MGw-uKoristi se za modifikaciju karakteristika i signala za termination

43


Subtract – komanda koju MGwC šalje ka MGw-uRaskida vezu termination i context-aPo izvršenom raskidanju veze, vraća statističke podatke o učešću termination-a u tom context-uAko je to bio poslednji termination u context-u, time se briše context

44


Move – komanda koju MGwC šalje ka MGw-uOvom komandom se terminationprebacuje iz jednog u drugi context

45


AuditValue – komanda koju MGwC šalje ka MGw-uKomanda kojom se dobija trenutno stanje parametara za termination, događaja, signala i statistike za termination

46


AuditCapabilities – komanda koju MGwC šalje ka MGw-uZa razliku od prethodne komande, ova komanda vraća sve moguće vrednosti parametara za termination, kao i sve moguće događaje i signale koji se vezuju za dati termination na datom MGw-u

47


Notify – komanda koju MGw šalje ka MGwC-ukomanda kojom MGw obaveštava MGwC o događajima na MGw-u

48


ServiceChange - komanda koju MGw šalje ka MGwC-u i obrnutoOvom komandom MGw obaveštava MGwC da je grupa termination-a isključena iz upotrebe ili vraćena u upotrebuIsta komanda se koristi i za registraciju MGw-a kod MGwC-aOvom komandom MGwC obaveštava MGw da grupu termination-a isključi iz upotrebe ili ih vrati u upotrebu

49

MEGACO - Descriptors

Parametri koji se navode uz komande koje se šalju se nazivaju descriptors.Sastoje se od imena i liste parametara:

DescriptorName=<someID>{parm=value, parm=value, ...}

50


Prilikom definicije vrednosti parametara, oni mogu da budu:

Fully specified – sadrži jednu nedvosmislenu vrednostUnderspecified – sadrži više vrednosti i ključnu rečCHOOSE čime se drugoj strani dozvoljava da izabere jednu od ponuđenih vrednostiOverspecified – sadrži više mogućih vrednosti za parametar pri čemu je unapred definisan prioritet sa kojim se može izabrati neka od vrednosti

51


Modem descriptor – koristi se za definisanje tipa modema Može biti: V.18, V.22, V.22 bis, V.32, V.32 bis, V.34, V.90, V.91, Synchronous ISDNDozvoljena su i dalja proširenja ovog spiska

52


Multiplex descriptor – kod multimedijalnih komunikacija, jedna veza se može sastojati od više tokova podataka (medija)Pomoću ovog deskriptora se ti tokovi povezuju sa odgovarajućim termination-imaPrimer: Mux = H.221{ MyT3/1/2, MyT3/2/13, MyT3/3/6, MyT3/21/22}

53


Media descriptor – koristi se za opis svih medija koje se razmenjujuSastoji se od dva deskriptora:

Terminationstate descriptor – definiše karakteristike termination-a koje ne zavise od toga podatakaStream descriptor (jedan ili više) – definiše parametre tačno jednog toka podataka (medija)

54

Media descriptor - struktura

Media descriptorTerminationState DescriptorStream descriptor

LocalControl descriptorLocal descriptorRemote descriptor

55

Descriptors - ostali

Pored prethodno nabrojanih, postoje još:EventsEventBufferSignalsAuditServiceChangeDigitmap

StatisticsPackagesObservedEventsTopologyError

56

MEGACO transactions

Komanda 1Komanda 1 Komanda 2Komanda 2 Komanda 3Komanda 3 Komanda 4Komanda 4

Komanda 1Komanda 1

Komanda 1Komanda 1 Komanda 2Komanda 2 Komanda 3Komanda 3

Transaction xxTransaction xx

Action 1Action 1

Action 2Action 2

Action 3Action 3

57

MEGACO transactions

Započinje tako što se šalje TransactionRequest porukaSvi odgovori stižu zajedno u jednoj TransactionReply poruciAko treba, ostatak podataka stiže u okviru jednog ili više TransactionPending poruka

58

Način prenosa poruka

Prema RFC-u, MGwC i MGw moraju da implementiraju prenos MEGACO poruka pomoću UDP i TCP protokolaPodrazumevani port za tekstualno kodirane poruke je 2944 a za binarno kodirane poruke je 2945

59

Redundansa

Ako MGwC prestane sa radom, MGw će kontaktirati sledeći MGwC sa svoje interne listeSlanjem ServiceChange poruke MGw se prijavljuje novom MGwC-u zahtevajući “Failover” i navodeći “MGC Impending Failure” razlog

Primeri

61

SS7 SS7

PSTN PSTN

H.323, SIPMGCP,

MEGACO

Sig.kontroler

Sig.kontroler

IP okosnicaIP okosnica

MGw

signalizacija kod ip telefonijetelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ipt/gateways.pdf · pcm...

Documents