GovornaGovorna komunikacijakomunikacija u u mremrežžamaamasasa paketskompaketskom komutacijomkomutacijom

Voice over IPVoice over IP

UNIVERZITET U BEOGRADUELEKTROTEHNIČKI FAKULTET

MrMr Nenad Nenad KrajnoviKrajnovićć, , dipldipl. . iinnžž..GordanaGordana ŽŽivanoviivanovićć, , dipldipl. in. inžž..RastkoRastko ŽŽivanoviivanovićć, , dipldipl. in. inžž..

22

KakoKako jeje nastaonastao VoIPVoIP......

PSTNPSTN LAN/WAN

33

...Internet se ...Internet se veomaveoma brzobrzo šširiiri ......

PSTNPSTN LAN/WAN

44

Umesto pojma “podaci kroz telefonsku mrežu”...

...01011100...

...010110...

PSTN

55

......pojavio se pojam “govorni signali kroz IP mrežu”:

...010110...

...011110...

Internet/Intranet

66

... ... javljajavlja se nova se nova idejaideja ......

PSTNPSTN LAN/WAN

VoIP

77

PromenaPromena ruterute......

Branch OfficeBranch Office

PSTNPSTN

Main Office

E1

AS5300

GWGW-- gatewaygateway

PBX PBXGW E1

WANWAN(Intranet/Internet)(Intranet/Internet)

GW

88

Osnovni ciljevi:Osnovni ciljevi:

dodati mogudodati moguććnost telefonskog poziva (prenos nost telefonskog poziva (prenos govora i signalizacije) IP mregovora i signalizacije) IP mrežžama;ama;povezati IP sa javnim (PSTN) i privatnim povezati IP sa javnim (PSTN) i privatnim telefonskim mretelefonskim mrežžama; ama; odrodržžati kvalitet i funkcionalnosti koje veati kvalitet i funkcionalnosti koje veććpostoje u telefoniji.postoje u telefoniji.

99

FaktoriFaktori kojikoji utiutičču u nana usvajanjeusvajanje IP IP telefonijetelefonije

bandwidth usage;bandwidth usage;service reliability;service reliability;network reliability;network reliability;network performance;network performance;voice quality;voice quality;interoperability;interoperability;user acceptance;user acceptance;data;data;network and services management;network and services management;scalability scalability

1010

RazvojRazvoj VoIPVoIP--aaKKomercijalnaomercijalna upotrebaupotreba IP IP telefonijetelefonije trajetraje odod 1995. (1995. (tadatada jejeVocalTec,IncVocalTec,Inc.. objavioobjavio svojsvoj Internet Phone Internet Phone softversoftver););PPooččinjeinje realizacijarealizacija idejeideje o o zamenizameni tradicionalnetradicionalne telefonijetelefonijenovimnovim servisimaservisima kojekoje bi IP bi IP mremrežža a moglamogla dada podrpodržži;i;TTrržžiišštete zaza VoIPVoIP aplikacijeaplikacije i i ureuređđajeaje jeje uspostavljenouspostavljeno, i , i postojipostojivelikavelika potrebapotreba zaza novimnovim proizvodimaproizvodima......U kombinaciji sa drugim tehnologijama U kombinaciji sa drugim tehnologijama zza prenos a prenos multimedijalnog sadrmultimedijalnog sadržžaja predstavlja osnovu multiservisnih aja predstavlja osnovu multiservisnih mremrežžaaVeliki telekom operatori ubrVeliki telekom operatori ubrzzano prebacuju svoje telefonske ano prebacuju svoje telefonske mremrežže na VoIP tehnologijue na VoIP tehnologiju

1111

DoprinosiDoprinosi VoIPVoIP tehnologijetehnologije......uzuz brzbrz i i šširokirok razvojrazvoj novenove tehnologijetehnologije ideide i i nedostataknedostatakregularnihregularnih i i jasnihjasnih potvrdapotvrda o o njenomnjenom kvalitetukvalitetu;;uprkosuprkos tome, motome, možže se e se lakolako rerećći i dada VoIPVoIP tehnologijatehnologijaizrazitoizrazito doprinosidoprinosi::–– smanjenjusmanjenju trotrošškovakova (PSTN=>Internet);(PSTN=>Internet);–– jednostavnostijednostavnosti ((razvijarazvija se se integralnaintegralna mremrežža a

kojakoja ćće e podrpodržžatiati svesve oblikeoblike komunikacijakomunikacija););–– zdruzdružživanjuivanju ((upravljanjeupravljanje se se vrvršši i nana nivounivou jednejedne

jedinejedine mremrežže);e);–– razvojurazvoju novihnovih aplikacijaaplikacija ((osimosim osnovnihosnovnih

aplikacijaaplikacija ((telefonijetelefonije i i faksimilafaksimila), ), ideide se ka se ka razvojurazvoju multimedijemultimedije).).

1212

PrimeriPrimeri VoIPVoIP aplikacijaaplikacija::

PSTN/IP PSTN/IP gateways;gateways;IP IP telefonitelefoni;;memeđđukancelarijskoukancelarijsko povezivanjepovezivanje prekoprekokorporacijskekorporacijske mremrežže (e (konferencijskakonferencijska vezaveza););udaljeniudaljeni pristuppristup korporacijskojkorporacijskoj mremrežži (i (odod kukućće);e);telefonskitelefonski pozivipozivi sasa mobilnogmobilnog PCPC--a a putemputemInternetaInterneta;;intertaktivnaintertaktivna kupovinakupovina ((WebWeb stranicestranice sasa linkomlinkom““click to talkclick to talk””))govornagovorna popošštata......

1313

VoIPVoIP arhitekturaarhitektura

System Management

PSTN/IP Internetworking

SpeechRepresentationandCoding

TelephoneCallControl

Voice Transport

KvalitetKvalitet govornoggovornog signalasignala moramora bitibiti uporedivuporediv sasa postojepostojeććimim u u PSTN;PSTN;IP IP mremrežža a moramora dada zadovoljizadovolji strogestroge kriterijumekriterijume popo pitanjimapitanjimablokadeblokade pozivapoziva, ka, kaššnjenjanjenja, , gubitakagubitaka paketapaketa, , neregularnogneregularnograskidaraskida vezeveze......

Kontrola poziva (signalizacija) treba da učini proces pozivanjatransparentnim za korisnika;

1414

VoIPVoIP arhitekturaarhitektura

System Management

PSTN/IP Internetworking

SpeechRepresentationandCoding

TelephoneCallControl

Voice Transport

PovezivanjePovezivanje mremrežže PSTN i IP e PSTN i IP vrvrššii sese korikoriššććenjemenjem ureuređđajaajapoznatogpoznatog pod pod nazivomnazivom gatewaygateway;;MorajuMoraju se se obezbeditiobezbediti: : upravljanjeupravljanje sistemomsistemom, , bezbednostbezbednost, , adresiranjeadresiranje, , tarifiranjetarifiranje......

1515

RealReal--timetime VoIPVoIP saobrasaobraććajaj... se ... se prenosiprenosi IP IP mremrežžomom nana jedanjedan odod tri tri nanaččinaina::

–– govornegovorne linijelinije susu analogneanalogne iznajmljenimiznajmljenim linijamalinijama u u PSTN PSTN mremrežžamaama ((paketipaketi govoragovora se se prenoseprenose izmeizmeđđu u predefinisanihpredefinisanih IP IP adresaadresa, pa , pa zatozato nijenije potrebnapotrebnakonverzijakonverzija telefonskogtelefonskog brojabroja u IP u IP adresuadresu););

–– PCPC--PC PC govorgovor -- vezaveza se se uspostavljauspostavlja izmeizmeđđu PC u PC raraččunaraunara kojikoji posedujuposeduju potrebanpotreban hardverhardver i i softversoftver;;

–– telefonijatelefonija --komunikacijakomunikacija izmeizmeđđu u dvadva standardnastandardnatelefonatelefona pripri ččemuemu se se kaokao interfejsinterfejs izmeizmeđđu PSTN i u PSTN i IP IP mremrežže e koristikoristi gateway. gateway.

1616

StoreStore--andand--forwardforward VoIPVoIP saobrasaobraććajaj

reređđe se e se javljajavlja odod realreal--timetime saobrasaobraććajaaja;;potrebnopotrebno jeje dada oveove dvedve vrstevrste VoIPVoIP saobrasaobraććajaaja budubudukompatibilnekompatibilne i i interoperabilneinteroperabilne;;primeriprimeri::–– porukaporuka kojakoja se mose možže e pripremitipripremiti lokalnolokalno upotrebomupotrebom

telefonatelefona a a zatimzatim poslatiposlati putemputem InternetaInterneta u u popošštanskotansko sandusandučče e zaza smesmešštajtaj podatakapodataka i i govoragovora;;

–– govornigovorni dokumentdokument;;–– nekeneke vrstevrste multimedijalnihmultimedijalnih datotekadatoteka......

1717

KvalitetKvalitet prenetogprenetog govoragovora

ocenaocena kvalitetakvaliteta jeje subjektivnasubjektivna–– postojipostoji standardizacijastandardizacija ocenaocena aliali susu oceneocene, u , u

susušštinitini, , subjektivnesubjektivne

problemiproblemi pripri prenosuprenosu krozkroz paketskepaketske mremrežže, e, kojikojidirektnodirektno utiutičču u nana kvalitetkvalitet govoragovora::

–– varijacijavarijacija kakaššnjenjanjenja–– gubitakgubitak paketapaketa–– ehoeho

–– kakaššnjenjenjenje

1818

KaKaššnjenjenjenje

problemiproblemi kaokao posledicaposledica kakaššnjenjanjenja::

prihvatljivoprihvatljivo kakaššnjenjenjenje: : nene postojipostoji apsolutnaapsolutna meramera

– u prirodi komunikacije: • neprijatnost kod slušaoca• istovremeni govor više korisnika

– tehnički:• problem pojave eha

?? ?

ugrubougrubo::

odlično dobro loše neprihvatljivo

0 150 300 450 [ms]

1919

UzrociUzroci kakaššnjenjanjenja

WAN

gateway gateway

ruter ruter

kakaššnjenjenjenje krozkroz mremrežžuu

modem

modem

modem

modem

gateway gateway

PSTNPSTN

kakaššnjenjenjenje u u pristupupristupu mremrežžii

2020

KaKaššnjenjenjenje krozkroz gatewaygateway

IPPSTNinterfejsprema

telefonskojmreži

interfejsprema IP

mrežiDSP

zanemarljivozanemarljivo kakaššnjenjenjenje krozkroz interfejsinterfejs premaprematelefonskojtelefonskoj mremrežži; i; gateway gateway unosiunosi kakaššnjenjenjenje krozkroz::–– DSPDSP–– IP IP interfejsinterfejs

2121

obraduobradu vrvršši DSP i DSP -- rastererastereććenjeenje procesoraprocesorapodacipodaci dolazedolaze nana pojedinapojedinaččnu nu obraduobraduefikasnijeefikasnije: : vrvrššitiiti obraduobradu nadnad paketompaketom podatakapodatakamanjemanje vremevreme obradeobradepaketpaket = DSP ram= DSP ram

DSP DSP -- povepoveććanjeanje efikasnostiefikasnosti

ččekanjeekanje dada se ram se ram oformioformi, , unosiunosi dodatnododatnokakaššnjenjenjenjekompromiskompromis: : efikasnostefikasnost DSPDSP--kakaššnjenjenjenje

2222

ParametriParametri kompresijekompresije govoragovora

koristikoristi se se algoritamalgoritam zaza kompresijukompresiju govoragovora u u skladuskladu sasa odabranimodabranim standardomstandardom

standardstandard algoritamalgoritam protokprotok kakaššnjenjenjenje kvalitetkvalitet[kbps][kbps] [ms][ms]

G.711 G.711 PCM PCM 64 64 <<1<<1 odliodliččananG.723.1G.723.1 ACELP,ACELP, 5.35.3 6767--9797 prihvatljivprihvatljiv

MPMP--MLQ MLQ 6.36.3 dobardobarG.729AG.729A CSCS--ACELPACELP 88 2525--3535 dobardobar

2323

IPIPPSTNPSTN DSPDSP

KaKaššnjenjenjenje krozkroz gatewaygateway

Interfejs premaIP mreži

interfejsinterfejspremaprema

telefonskojtelefonskojmremrežžii

baferisanjebaferisanje i i paketizacijapaketizacijaddžžiteriter baferbafer

IPprot.stek

2424

IzlaznoIzlazno baferisanjebaferisanje

rezultatirezultati razlirazliččitihitih algoritamaalgoritama kompresijekompresijemorajumoraju se (se (akoako postojepostoje) ) smestitismestiti u u istiisti ram:ram:

G.723.1G.723.1G.729AG.729A

10ms10ms 10ms10ms 10ms10mska TCP/IP ka TCP/IP stekusteku

2525

IP IP paketizacijapaketizacija

dodavanjedodavanje headerheader--a TCP/IP a TCP/IP stekasteka pripriformiranjuformiranju IP IP datagramadatagramanana IP IP nivounivou, , zaza VoIPVoIP aplikacijeaplikacije::

podaciRTPUDPIP

40 bajtova < 24

velikiveliki overheadoverhead ! ! rereššenjeenje: vi: višše e ramovaramova u u jednomjednom paketupaketu --smanjenismanjeni overhead overhead i i potrebnipotrebni protokprotok

2626

izlaz iz kodera je izlaz iz kodera je ““voice payloadvoice payload”” !!!!!!za G.729:za G.729:

dodavanjem IP/UDP/RTP dodavanjem IP/UDP/RTP headerheader--a protok se sa 8 a protok se sa 8 kbps povekbps poveććava na oko 15 kbpsava na oko 15 kbpsna fizina fiziččkom nivou, protok se povekom nivou, protok se poveććava naava na–– 2020--25 kbps u slu25 kbps u sluččaju aju EthernetEthernet--aa–– 1515--20 kbps za PPP protokol20 kbps za PPP protokol

NapomenaNapomena::

podacipodaciRTPUDPUDPIPIP

40 40 bajtovabajtova 2020--6060

2727

x kakaššnjenjenjenje[ms][ms]

IP IP paketizacijapaketizacija ((uticajuticaj nana kakaššnjenjenjenje))

* 4040

** 2424

** 18.718.7** 1616

xx 1010xx 2020

xx 3030xx 4040

brojbroj paketapaketau u datagramudatagramu

11 22 33 44

* protokprotok[kbps][kbps]

G.729AG.729A

55 66

xx 5050xx 6060

** 14.414.4 ** 13.313.3

2828

VarijacijaVarijacija kakaššnjenjanjenja (d(džžiteriter))

prosleprosleđđivanjuivanju paketapaketa nana prijemuprijemu moramora dada prethodiprethodikorekcijakorekcija tokatoka -- tzvtzv. . deddedžžiterizacijaiterizacijaddžžiteriter baferbafer usporavausporava paketepakete takotako dada i i najsporijinajsporijistignustignu dada budubudu prosleprosleđđenieni korisnikukorisniku ispravnimispravnimredosledomredosledom

prijemnik

neophodnaveličina bafera

predajnik

kakaššnjenjenjenje variravarira odod paketapaketa do do paketapaketa

2929

VarijacijaVarijacija kakaššnjenjanjenja (d(džžiteriter))

veliveliččinaina baferabafera se, se, zavisnozavisno odod karakteristikakarakteristika saobrasaobraććajaaja((mremrežže), e), zadajezadaje unapredunapred iliili dinamidinamiččkiki menjamenjau IP u IP mremrežžamaama se se posmatraposmatra odnosodnos paketapaketa kojikoji zakasnezakasne i i kojikoji susu uspeuspeššno no primljeniprimljeni; ; žželjenieljeni odnosodnos jeje unapredunapreddefinisandefinisan, a , a baferbafer se se dinamdinamiiččkiki menjamenja takotako dada zadovoljizadovoljizadatozadato

prijemnik

neophodnaveličina bafera

predajnik

3030

DDžžiteriter baferbafer -- kakaššnjenjenjenje

vevećći i baferbafer::sistemsistem otpornijiotporniji nana ddžžiteriter

×× vevećće kae kaššnnjenjejenjemanjimanji baferbafer::

×× vivišše e izgubljenihizgubljenih paketapaketamanjemanje kakaššnjenjenjenje

prijemnik

neophodnaveličina bafera

predajnik

3131

KaKaššnjenjenjenje krozkroz mremrežžuu

vremevreme pristupapristupa medijumumedijumu::–– 100 100 bajtabajta prekopreko 28.8 Kbps28.8 Kbps 30 ms30 ms (do 200ms!)(do 200ms!)

2 Mbps2 Mbps 0.4 ms0.4 ms100 Mbps100 Mbps0.008 ms0.008 ms

CDCD--CSMA CSMA -- kolizijekolizije i i zaguzaguššenjaenja viviššestrukoestrukopovepoveććavajuavaju kakaššnjenjenjenjedialdial--upup pristuppristup -- kakaššnjenjenjenje redareda 200 ms200 ms

3232

roundround--triptrip kakaššnjenjenjenje jeje 202.6 ms202.6 ms–– procesiranjeprocesiranje, , baferisanjebaferisanje, , prenosprenos, , trelistrelis modulacijamodulacija......

odod toga ~80 ms toga ~80 ms otpadaotpada nana V.42 V.42 detekcijudetekciju i i korekcijukorekciju grgreešškeke i V.42bis i V.42bis kompresijukompresijusasa onemoguonemoguććenimenim V.42/V.42.bis V.42/V.42.bis funkcijamafunkcijamakakaššnjenjenjenje se se smanjujesmanjuje nana 131.4 ms131.4 ms

SpecifiSpecifiččnostinosti ““dialdial--upup”” pristupapristupa

IPIPPSTNPSTN

modem V.34

modem

NAPOMENA: NAPOMENA: razmatranorazmatrano G.723.1 (6.3 kbps), 60 ms/G.723.1 (6.3 kbps), 60 ms/paketpaket, V.34 28.8 kbps, V.34 28.8 kbps

3333

KaKaššnjenjenjenje krozkroz mremrežžu (...)u (...)

FireWallFireWall i i ProxyProxy serveriserveri dodatnododatno smanjujusmanjujuprotokprotokizbegavajuizbegavaju se u se u VoIPVoIP aplikacijamaaplikacijama: : primenjujeprimenjujese se filtriranjefiltriranje paketapaketa kojekoje zaza posledicuposledicu imaimamanjemanje kakaššnjenjenjenje, , nana raraččun un smanjenesmanjene zazašštitetiteoptereoptereććenieni proxy proxy unosiunosi 0.5s ka0.5s kaššnjenjanjenja, , ššto to jeje zazaVoIPVoIP apsolutnoapsolutno neprihvatljivoneprihvatljivo

3434

KaKaššnjenjenjenje pripri rutiranjurutiranjurutiranjerutiranje znatnoznatno utiutičče e nana ddžžiteriter–– VoIPVoIP jeje boljibolji nana IntranetuIntranetu negonego nana InternetuInternetu::

manjemanje kakaššnjenjenjenjeMANJI DMANJI DŽŽITERITER

ruteri: ruteri: bestbest--effort effort princip je nedovoljan za princip je nedovoljan za realreal--timetimepoboljpoboljššanja kroz nove protokole koji klasifikuju anja kroz nove protokole koji klasifikuju saobrasaobraććaj (prioritetizacija, rezervisanje resursa,...)aj (prioritetizacija, rezervisanje resursa,...)administrator mreadministrator mrežže u skladu sa politikome u skladu sa politikom–– uvodi prioriteteuvodi prioritete–– dodeljuje prava na rezervisanje resursadodeljuje prava na rezervisanje resursa

3535

RutiranjeRutiranje -- prioritetiprioriteti i i rezervacijerezervacije

vivišše e protokolaprotokola kojikoji ubrzavajuubrzavaju prolazakprolazakvremenskivremenski kritkritiiččnihnih paketapaketa krozkroz ruterrutergeneralnogeneralno, , dvadva principaprincipa::–– rezervisanjerezervisanje resursaresursa: : Integrated ServiceIntegrated Service ((IntServIntServ) )

arhitekturaarhitektura, RSVP , RSVP protokolprotokol–– prioritetizacijaprioritetizacija: : Differentiated ServiceDifferentiated Service ((DiffServDiffServ) )

arhitekturaarhitektura

3636

PrioritetizacijaPrioritetizacijaposledicaposledica prioritetaprioriteta: :

–– LAN LAN mremrežžee: 15 Kbps : 15 Kbps premaprema 1010--100 Mbps 100 Mbps jejezanemarljivozanemarljivo

–– WAN WAN mremrežžee: : usporavanjeusporavanje datadata paketapaketa kadakada god god postojepostoje VoIPVoIP paketipaketi; ; zaza pristuppristup WANWAN--uu

28.8Kbps28.8Kbps--256Kbps: 256Kbps: podacipodaci nisunisu realreal--timetime> 256Kbps: > 256Kbps: opsegopseg potrebanpotreban zaza VoIPVoIPjeje zanemarljivzanemarljiv dataVoIP

3737

data VoIP

dugadugaččkiki paketipaketi podatakapodataka usporavajuusporavaju ostaleostale

PrioritetizacijaPrioritetizacija -- nedovoljnanedovoljna

neophodnaneophodna fragmentacijafragmentacija

prioritetizacijaprioritetizacija + + fragmentacijafragmentacija = = ““VoIPVoIP friendly networkfriendly network””

3838

NaNaččiniini realizovanjarealizovanja fragmentacijefragmentacije

dvadva pristupapristupa::–– statistatiččkiki: : ruterruter se se programiraprogramira dada svesve paketepakete deli deli nana

segmentesegmente–– dinamidinamiččkiki: : ruterruter deli deli svesve paketepakete aliali samosamo u u

prisustvuprisustvu VoIPVoIP paketapaketa ::RSVP RSVP protokolprotokol: gateway : gateway pripri uspostaviuspostavi sesijesesije zahtevazahteva dadaruterruter deli deli svesve paketepakete, , aliali samosamo zaza vremevreme trajanjatrajanja pozivapoziva

fragmentacijafragmentacija dodajedodaje 55--10 % 10 % overheadoverhead--a a --drugidrugi nanaččin in poboljpoboljššavaava efikasnostefikasnost ruterarutera u u odsustvuodsustvu VoIPVoIP paketapaketa

3939

GubitakGubitak paketapaketaIP IP nene garantujegarantuje isporukuisporuku vevećć samosamo bestbest--effort effort servisservis: : paketipaketi se se pripri zaguzaguššenjuenju odbacujuodbacujuu u prenosuprenosu podatakapodataka ((datadata), TCP ), TCP gubitkegubitke nadopunjujenadopunjujeretransmisijomretransmisijomretransmisijaretransmisija jeje kodkod realreal--timetime komunikacijekomunikacije besmislenabesmislena -- VoIPVoIPse se oslanjaoslanja nana UDPUDP

generalnogeneralno, , rereššenjaenja potpadajupotpadaju pod pod dvedve klaseklase::–– ponavljanjeponavljanje poslednjegposlednjeg uspeuspeššno no primljenogprimljenog paketapaketa umestoumesto

izgubljenogizgubljenog–– slanjeslanje redundantneredundantne informacijeinformacije kojakoja nana prijemuprijemu omoguomoguććavaava

regenerisanjeregenerisanje izgubljenogizgubljenog paketapaketa

4040

4 3 2 1 4 2 2 14 3 2 1

ponavljanjeponavljanje prethodnogprethodnog::

bezbez obziraobzira nana ““triktrik”” paketpaket jeje izgubljenizgubljenmetodametoda jeje pogodnapogodna samosamo u u situacijamasituacijama kadakadagubicigubici nisunisu velikiveliki ((nprnpr. Intranet . Intranet iliili drugodrugokontolisanokontolisano mremrežžno no okruokružženjeenje))

4141

slanjeslanje redundanseredundanse (1):(1):–– paketpaket se se ponavljaponavlja u u okviruokviru narednognarednog

poboljpoboljššanjeanje ostvarenoostvareno nana raraččun un povepoveććanjaanjapotrebnogpotrebnog opsegaopsega -- nepraktinepraktiččno reno reššenjeenje

4 3 2 1 4 3 2 14+3 3+2 ......

4242

slanjeslanje redundanseredundanse (2):(2):–– ponovljeniponovljeni paketpaket kodirankodiran sasa manjemanje bitabita

boljibolji odod prethodnogprethodnog sasa stanovistanovišštata potrebnogpotrebnogprotokaprotoka

4 3 2 1 4 3 2 14+3 3+2 ......

4343

FEC FEC metodemetode korekcijekorekcije gubitakagubitakadvadva nanaččinaina::–– unutarunutar paketapaketa ((intraintra--packetpacket))–– izmeizmeđđu u paketapaketa ((extraextra--packetpacket))

intraintra--packetpacket::–– dodatnidodatni bitibiti u u okviruokviru paketapaketa omoguomoguććavajuavaju detekcijudetekciju

i i korekcijukorekciju gregreššakaaka–– nedostataknedostatak: : šštata akoako paketpaket nijenije ooššteteććen en negonego

izgubljenizgubljen??extraextra--packetpacket::–– dodatnidodatni bitibiti zaza svakisvaki paketpaket se nose u se nose u okviruokviru

narednognarednognedostataknedostatak: : povepoveććavajuavaju protokprotok do 30%do 30%

4444

““OutOut--ofof--sequencesequence”” problemproblem

problem problem jeje vezanvezan zaza kakaššnjenjenjenje, a , a nene zaza gubitkegubitkepaketpaket kojikoji stignestigne isuviisuvišše e kasnokasno ((takotako dada niniddžžiteriter baferbafer nijenije dovoljandovoljan dada kompenzujekompenzujenjegovonjegovo kakaššnjenjenjenje) ) bivabiva odbaodbaččenenprethodnoprethodno, , njegovonjegovo mestomesto jeje ““popunjenopopunjeno””nekomnekom odod metodametoda zaza korekcijukorekciju gubitakagubitaka

4545

EhoEho u u VoIPVoIP komunikacijikomunikaciji

WAN

PBX

hibrid

hibrid

problem: problem: povratnopovratno kakaššnjenjenjenje > 50 ms> 50 ms

ehoeho se se poniponišštavatava odod telefonsketelefonske ka ka paketskojpaketskoj mremrežži (u i (u gatewaygateway--u)u)dodatnidodatni problem: problem: akustiakustiččkiki ehoeho

ehoeho::–– nana blibližžemem krajukraju -- nijenije problemproblem–– nana daljemdaljem krajukraju -- trebatreba gaga poniponišštitititi

4646

OceneOcene kvalitetakvalitetaP.800 (MOS P.800 (MOS -- Mean Opinion ScoreMean Opinion Score))–– ocenjujeocenjuje grupagrupa slusluššalacaalaca–– oceneocene 11--5; 4 5; 4 -- toll qualitytoll quality

P.861 (PSQM P.861 (PSQM -- Perceptual Speech Quality MeasurementPerceptual Speech Quality Measurement))–– raraččunarskaunarska analizaanaliza–– rezultatrezultat jeje u u jakojjakoj korelacijikorelaciji sasa MOSMOS–– namenjennamenjen analizianalizi pripri komutacijikomutaciji kola, kola, nene uzimauzima u u obzirobzir ddžžiteriter i i

gubitakgubitak paketapaketaPAMS (PAMS (Perceptual Analysis/Measurement SystemPerceptual Analysis/Measurement System))–– standard standard British TelecomBritish Telecom--aa–– jakajaka korelacijakorelacija sasa MOS MOS ocenomocenom; ; pogodanpogodan zaza paketskupaketsku komutacijukomutaciju

velikiveliki uticajuticaj netehnolonetehnološškihkih parametaraparametara nana kriterijumkriterijum ((nprnpr. . specifispecifiččnostinosti jezikajezika...)...)

4747

PoboljPoboljššanjeanje kvalitetakvaliteta servisaservisa

kontrolisanokontrolisano mremrežžno no okruokružženjeenje–– kapacitetkapacitet unapredunapred poznatpoznat ((pretpostavljapretpostavlja se se -- planiranplaniran))–– podrazumevanepodrazumevane performanseperformanse (pod (pod normalnimnormalnim uslovimauslovima))–– primer: Intranet primer: Intranet -- jedinstvenajedinstvena administracijaadministracija celecele mremrežžee

dodavanjedodavanje kontrolnihkontrolnih protokolaprotokola i i mehanizamamehanizama–– IntServIntServ i i DiffservDiffserv mehanizmimehanizmi, , protokoliprotokoli RSVP, MPLSRSVP, MPLS–– omoguomoguććavajuavaju kontrolukontrolu QoSQoS u u mremrežžii

4848

PoboljPoboljššanjeanje kvalitetakvaliteta servisaservisa (...)(...)

unapreunapređđenjemenjem karakteristikakarakteristika samogsamog VoIPVoIPsaobrasaobraććajaaja::–– poboljpoboljššanoano kodiranjekodiranje ((proprietary CODECproprietary CODEC))–– specifispecifiččan an pristuppristup zaza VoIPVoIP dovodidovodi do do specifispecifiččnihnih

nanaččinaina smanjenjasmanjenja potrebnogpotrebnog protokaprotoka ((potiskivanjepotiskivanjetitiššineine))

4949

ProtociProtoci u u VoIPVoIP aplikacijamaaplikacijamaPCM PCM -- ““osnovniosnovni”” algoritamalgoritam zaza kodiranjekodiranje govoragovora::–– kodirakodira opsegopseg 300300--3400 Hz3400 Hz–– izlazniizlazni protokprotok 64 kbps64 kbps

poboljpoboljššanjeanje QoSQoS -- smanjenjesmanjenje potrebnihpotrebnih protokaprotokatehniketehnike smanjivanjasmanjivanja protokaprotoka::–– kompresijakompresija headerheader--aa–– kompresijakompresija govoragovora -- informacijainformacija se se kodirakodira–– potiskivanjepotiskivanje titiššineine -- titiššinaina se se nene prenosiprenosi

smanjenjesmanjenje protokaprotoka narunaruššen en kvalitetkvalitetneophodnoneophodno jeje utvrditiutvrditi stepenstepen degradacijedegradacije signalasignala::–– standardizovanestandardizovane oceneocene kvalitetakvaliteta

5050

KompresijaKompresija headerheader--aa

headerheader dudužžineine 40 40 bajtovabajtova (IP/UDP/RTP), (IP/UDP/RTP), komprimujekomprimujenana 22--4 4 bajtabajta u u veveććemem deludelu vremenavremenaukolikoukoliko se IP datagram se IP datagram emitujeemituje nana svakihsvakih–– 10 ms, 10 ms, protokprotok jeje manjimanji zaza 28.8 kbps28.8 kbps–– 20 ms, 20 ms, 14.4 kbps14.4 kbps–– 30 ms, 30 ms, 9.6 kbps9.6 kbps–– 60 ms, 60 ms, 4.8 kbps4.8 kbps

podaciRTPUDPIP

40 bajtova

5151

KompresijaKompresija -- primer primer protokaprotoka

010203040506070

1 2 3 4 5 6broj DSP ramova u IP paketu

prot

ok [k

bps]

IPEthernetserial PPPIP (h/c)Ethernet (h/c)serial PPP (h/c)

za G.729/G.729.A (8 kbps):

5252

PotiskivnjePotiskivnje titiššineine (silence suppression)(silence suppression)

govorgovor jeje ““poluduplekspoludupleks””–– jedanjedan sagovorniksagovornik govorigovori 50% 50% vremenavremena–– pored toga, pored toga, pravipravi pauzepauze, , zastajezastaje–– rezultatrezultat: 60% : 60% vremenavremena jeje titiššinaina–– teoretskiteoretski, signal 8 kbps , signal 8 kbps zauzimazauzima 3.2 kbps 3.2 kbps

usrednjenousrednjeno

VAD (VAD (Voice Activity Detector) Voice Activity Detector) pratiprati govornigovornisignal i signal i omoguomoguććavaava transmisijutransmisiju samosamo ukolikoukolikojeje govorgovor aktivanaktivan

5353

VAD (VAD (Voice Activity DetectorVoice Activity Detector))

VAD VAD periodiperiodiččno no ispitujeispituje::–– ukupnuukupnu energijuenergiju signalasignala–– energijuenergiju nana niskimniskim uuččestanostimaestanostima–– brojbroj prolazakaprolazaka krozkroz 00

izlazizlaz jeje 0 0 iliili 1 1

VAD

koder dekoderkanal

5454

3.2 kbps3.2 kbps

Primer Primer proraproraččunauna potrebnogpotrebnog opsegaopsega

G.729G.729 8 kbps8 kbpsbezbez ““titiššineine”” 4.8 kbps4.8 kbps

ukupnoukupno 7.7 7.7 -- 17.7 17.7 kbpskbps

PCM3.4 64

analog PCMDSP

8

G.729 IP+

PPP 8-18

fizičkinivopot.

tišine 3.2

govor

PHY/PPP/IPPHY/PPP/IPoverheadoverhead 4.5 4.5 --14.5 14.5 kbbskbbs ((sa/bezsa/bez kompresijekompresije headerheader--a)a)

neaktivnost 2-4.5

na linku

2 2 -- 4.5 kbps4.5 kbps

proračun za periodu emitovanja paketa 30 ms:

5555

ZamkeZamke statistikestatistikelink 64Klink 64Kprotokprotok 22--4.5 kbps 4.5 kbps nana linkulinkumogumogućće 64/(2e 64/(2--4.5) = 14 4.5) = 14 -- 32 32 kanalakanala popo linkulinku!!

uzimauzima se u se u obzirobzir vrvrššnini protokprotokodgovaraodgovara situacijisituaciji kadakada svisvi govoregovore istovremenoistovremenoprotokprotok nana fizifiziččkomkom nivounivou zaza PPP 8PPP 8--18 kbps18 kbpsmogumogućće 64/(8e 64/(8--18) = 318) = 3--8 8 kanalakanala popo linkulinkuznaznaččajaj usrednjavanjausrednjavanja::–– kanalikanali zauzimajuzauzimaju ((usrednjenousrednjeno) 20) 20--25% 25% linkalinka–– preostalihpreostalih 7575--80% 80% jeje raspoloraspoložživoivo zaza non realnon real--timetime

tokovetokove

5656

PotiskivanjePotiskivanje titiššineine -- nedostacinedostaci

pripri potiskivanjupotiskivanju titiššineine nene prepoznajuprepoznaju se se brzabrzapovepoveććanjaanja energijeenergije audio audio signalasignala -- popoččetaketak rerečči i ((deodeo prvogprvog slogasloga) ) jeje izgubljenizgubljen–– rereššenjeenje: : naprednijenaprednije silence suppressionsilence suppression tehnologijetehnologije

problem problem ““mrtvemrtve linijelinije::–– kratkekratke pauzepauze -- neprijatnoneprijatno zaza slusluššaocaaoca–– dugeduge pauzepauze -- ““upadanjeupadanje”” u reu rečč; du; dužžu u pauzupauzu

slusluššalacalac tumatumačči i kaokao prekidprekid vezeveze

5757

Problem Problem ““mrtvemrtve”” linijelinije

jedostavnojedostavno rereššenjeenje: : kadakada se signal se signal nene prenosiprenosi, , nana mestumestu prijemaprijema se se generigenerišše e pozadinskipozadinski ššum um ((comfort noise)comfort noise)–– izbegnutaizbegnuta jeje potpunapotpuna titiššinaina nana prijemuprijemu–– neprijatanneprijatan oseoseććajaj jeje donekledonekle umanjenumanjen aliali nijenije

izbegnutizbegnut

boljebolje (i (i slosložženijeenije) re) reššenjeenje jeje dada se do se do slusluššaocaaocapovremenopovremeno preneseprenese stvarnistvarni pozadinskipozadinski ššum um kojikoji jeje prisutanprisutan kodkod sagovornikasagovornika

5858

VAD

koder dekoderkanalVAD

koderaktivnog

glasa

dekoderaktivnog

glasakanal

PozadinskiPozadinski ššum (um (comfort noisecomfort noise))

VAD VAD periodiperiodiččno no ispitujeispituje::–– ukupnuukupnu energijuenergiju signalasignala–– energijuenergiju nana niskimniskim uuččestanostimaestanostima–– brojbroj prolazakaprolazaka krozkroz 00

izlazizlaz jeje 0 0 iliili 1 1

5959

PozadinskiPozadinski ššum (um (comfort noisecomfort noise))

neaktivanneaktivan glasglas::–– koderkoder neaktivnogneaktivnog glasaglasa kodujekoduje spektarspektar ““titiššineine”” sasa

15 15 bitabita–– pratiprati se se stanjestanje ššumauma; ; informacijainformacija se se ššaljealje samosamo

ukolikoukoliko jeje dodoššlo do lo do promenepromene

koderkoderneaktivnogneaktivnog

glasaglasadekoderdekoder

neaktivnogneaktivnogglasaglasa

VAD

koderaktivnog

glasa

dekoderaktivnog

glasakanal

6060

PozadinskiPozadinski ššum (comfort noise)um (comfort noise)

u u predajnikupredajniku pozadinskipozadinski ššum um pratiprati DTX DTX modulmodul““stvarnistvarni”” ššum um nana prijemuprijemu generigenerišše CNG e CNG modulmodul

koderneaktivnog

glasadekoder

neaktivnogglasa

VAD

koderaktivnog

glasa

dekoderaktivnog

glasakanal

6161

Signalizacioni protokoli...Signalizacioni protokoli...imaju kljuimaju ključčnu ulogu u Internet telefoniji;nu ulogu u Internet telefoniji;njihove funkcije su:njihove funkcije su:

–– utvrđivanje trenutne lokacije korisnikautvrđivanje trenutne lokacije korisnika (mogu se na(mogu se naćći i na razlina različčitim mestima u razliitim mestima u različčito vreme);ito vreme);

–– uspostavljanje sesijeuspostavljanje sesije (pozvana strana mo(pozvana strana možže da prihvati e da prihvati poziv, odbije ga, preusmeri, uputi na poziv, odbije ga, preusmeri, uputi na ee--mailmail ili ili Web Web stranu);stranu);

–– session negotiationsession negotiation (korisnici koji u(korisnici koji uččestvuju u sesiji estvuju u sesiji ugovaraju njene parametre);ugovaraju njene parametre);

–– call participant managementcall participant management (novi korisnici se mogu (novi korisnici se mogu prikljupriključčiti sesiji, ili se stari mogu odjaviti);iti sesiji, ili se stari mogu odjaviti);

–– podrpodršška aplikacijamaka aplikacijama: : ččekanje, preusmeravanje ekanje, preusmeravanje poziva... poziva...

6262

StandardiStandardiVoIP servisi moraju zadovoljiti uslov lakog povezivanja sa VoIP servisi moraju zadovoljiti uslov lakog povezivanja sa tradicionalnim GSCN (tradicionalnim GSCN (General Switched Circuit NetworkGeneral Switched Circuit Network) ) mremrežžama;ama;ITU je ovaj problem reITU je ovaj problem reššila definisanjem H.323;ila definisanjem H.323;H.323 je standard koji specificira H.323 je standard koji specificira

–– komponente,komponente,–– protokole i protokole i –– procedure procedure

koje omogukoje omoguććavaju multimedijalne komunikacione servise avaju multimedijalne komunikacione servise ((realreal--time time audio, video, prenos podataka) u mreaudio, video, prenos podataka) u mrežžama sa ama sa paketskom komutacijom koje ne prupaketskom komutacijom koje ne pružžaju garantovan QoS;aju garantovan QoS;H.323 je deo familije preporuka H.32x koje se bave H.323 je deo familije preporuka H.32x koje se bave multimedijalnim komunikacijama u razlimultimedijalnim komunikacijama u različčitim tipovima itim tipovima mremrežža (ISDN,PSTN).a (ISDN,PSTN).

6363

PovezivanjePovezivanje H.32x H.32x terminalaterminalaH.320(Over N-ISDN)

H.324(Over PSTN)

H.321(Over B-ISDN)

Intranet

Gatekeeper

H.323 Terminals

- User Interface

- PC

Proxy- Gateway

Gateway

Real-Time Network

TelephoneNetwork

6464

Verzije standarda H.323Verzije standarda H.323prva verzija H.323 :prva verzija H.323 :Visual telephone systems and equipment for local area Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a nonnetworks which provide a non--quaranteed quality of quaranteed quality of serviceserviceusvojena je u oktobru 1996;usvojena je u oktobru 1996;brz razvoj IP telefonije i nekompatibilnost proizvoda brz razvoj IP telefonije i nekompatibilnost proizvoda zahtevali su postojanje standarda za VoIP, pa, kao odgovor zahtevali su postojanje standarda za VoIP, pa, kao odgovor na zahteve, u januaru 1998. biva usvojena druga verzija na zahteve, u januaru 1998. biva usvojena druga verzija H.323:H.323:PacketPacket--based multimedia communications systemsbased multimedia communications systemstokom 2000. usvojena naredna verzija H.323 koja je uvela tokom 2000. usvojena naredna verzija H.323 koja je uvela poboljpoboljššanja u gatekeeperanja u gatekeeper--gatekeeper komunikaciju, VoIP, gatekeeper komunikaciju, VoIP, mehanizme za brzo uspostavljanje veze, dodatne servise...mehanizme za brzo uspostavljanje veze, dodatne servise...tokom 2000. i 2001. usvojen niz Aneksa na osnovni tokom 2000. i 2001. usvojen niz Aneksa na osnovni standard standard

6565

OsnovneOsnovne komponentekomponente H.323 H.323 mremrežžee

H.323 terminal;H.323 terminal;gateway;gateway;

gatgateekeeperkeeper;;MCU (MCU (Multipoint Control UnitMultipoint Control Unit););

6666

osnovni protokoli koji su naznaosnovni protokoli koji su naznaččeni u preporuci eni u preporuci H.323:H.323:

–– audio CODECaudio CODEC--i;i;–– video CODECvideo CODEC--i;i;–– H.225.0 RAS (registration,admission, and status);H.225.0 RAS (registration,admission, and status);–– H.225.0 call signaling;H.225.0 call signaling;–– H.245 control signalling;H.245 control signalling;–– realreal--time transport protocol (RTP);time transport protocol (RTP);–– realreal--time control protocol (RTCP);time control protocol (RTCP);

H.323 je nezavisna od paketske mreH.323 je nezavisna od paketske mrežže i transportnih e i transportnih protokola, pa ih zato i ne specificira.protokola, pa ih zato i ne specificira.

H.323 protokolska struktura H.323 protokolska struktura

6767

H.323 H.323 protokolskaprotokolska strukturastrukturaAudio

Codecs:G.711G.722

G.723.1G.728G.729

VideoCodecs:H.261H.263 H.225.0

(registration,admission,and status

(RAS))

H.245(control

signaling)

H.225(call signaling)

RTP/RTCP

DataT.120

Transport protocols&Network InterfaceTransport protocols&Network Interface

6868

H.323 H.323 protokolskaprotokolska strukturastruktura u IP u IP mremrežži i Audio

Codecs:G.711G.722

G.723.1G.728G.729

VideoCodecs:H.261H.263 H.225.0

(registration,admission,and status

(RAS))

H.245(control

signaling)

H.225(call signaling)

UDP

RTP/RTCP

DataT.120

TCP

IP

6969

H.225.0 RASH.225.0 RAS

protokol kojim se razmenjuju podaci između krajnjih taprotokol kojim se razmenjuju podaci između krajnjih taččaka aka (terminal, (terminal, gateway, gateway, MCU) i MCU) i gatekeepergatekeeper--a;a;koristi se za :koristi se za :

–– otkrivanje otkrivanje gatekeepergatekeeper--a: a: procedura kojom se određuje procedura kojom se određuje gatekeepergatekeeper kod koga kod koga ćće se e se krajnja takrajnja taččka registrovati;ka registrovati;momožže biti e biti : : statistatiččko ko (krajnja ta(krajnja taččka unapred zna ko je njen ka unapred zna ko je njen gatekeeper) i gatekeeper) i dinamidinamiččko ko (razmena :(razmena :

–– multicast poruka GRQ (multicast poruka GRQ (““Who is my gatekeeper?Who is my gatekeeper?””) ) –– poruka GCF (poruka GCF (““I can be your gatekeeper.I can be your gatekeeper.””) koja sadr) koja sadržži transportnu i transportnu

adresu RAS kanala gatekeeperadresu RAS kanala gatekeeper--a i a i –– poruka GRJ (ako poruka GRJ (ako gatekeepergatekeeper ne ne žželi da registruje krajnju taeli da registruje krajnju taččku);ku);

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7070

H.225.0 RASH.225.0 RAS

koristi se i za :koristi se i za :–– registraciju krajnje taregistraciju krajnje taččke (pristupanje zoni (RRQ, ke (pristupanje zoni (RRQ,

RCF/RRJ) RCF/RRJ) ččime se gatekeeper obaveime se gatekeeper obavešštava o tava o transportnim adresama i imenima krajnje tatransportnim adresama i imenima krajnje taččke)ke)

–– i njenu deregistraciju (na zahtev krajnje tai njenu deregistraciju (na zahtev krajnje taččke (URQ, ke (URQ, UCF/URJ) ili na zahtev UCF/URJ) ili na zahtev gatekeepergatekeeper--a (URQ,UCF));a (URQ,UCF));

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7171

Registracija (primer)Registracija (primer)Gatekeeper A Gatekeeper B

Terminal A Terminal B

RCFRCFRRQRRQHello: I am registering my

Name or E.164 address(Terminal A)

RRQRRQ

Hello: I am registering myName or E.164 address

(Terminal B)

RCFRCF

IPIPWANWAN

Zone AZone A Zone BZone B

RAS - Registration Admission and StatusRRQ - Registration RequestRRJ - Registration RejectRCF - Registration Confirm

7272

H.225.0 RASH.225.0 RAS

–– kontrolu pristupa, promenkontrolu pristupa, promenu propusnog opsega,u propusnog opsega, status status, , osobađanje BWosobađanje BW( kada krajnja ta( kada krajnja taččka ka žželi da inicira poziv ona eli da inicira poziv ona tratražži dozvolu od i dozvolu od gatekeepergatekeeper--a (ARQ,ACF/ARJ) a (ARQ,ACF/ARJ) -- obaveobavešštava tava gatekeepergatekeeper o tome koga o tome koga žželi da pozove, o potrebnom BW za eli da pozove, o potrebnom BW za obavljanje poziva...; tokom poziva se BW moobavljanje poziva...; tokom poziva se BW možže menjati e menjati (BRQ,BCF/BRJ); na kraju poziva terminal obave(BRQ,BCF/BRJ); na kraju poziva terminal obavešštava tava gatekeepergatekeeper o oslobađanju zahtevanog opsega o oslobađanju zahtevanog opsega (DRQ,DCF));(DRQ,DCF));

–– lociranje krajnje talociranje krajnje taččke (nke (npr.odrpr.određivanje IP adreseeđivanje IP adrese, dodela , dodela transportne adrese logitransportne adrese logiččkog kanala koji kog kanala koji ćće se koristiti za e se koristiti za signalizaciju poziva (LRQ,LCF/LRJ));signalizaciju poziva (LRQ,LCF/LRJ));

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7373

H.225.0 RASH.225.0 RAS

–– akoako gatekeeper gatekeeper dozvoli uspostavu veze (ACF) on vradozvoli uspostavu veze (ACF) on vraćća a krajnjoj takrajnjoj taččki adresu transportnog kanala za ki adresu transportnog kanala za signalizaciju poziva pozivane krajnje tasignalizaciju poziva pozivane krajnje taččke;ke;

–– momožže se desiti da e se desiti da gatekeepergatekeeper odbije zahtev za odbije zahtev za uspostavu veze (ARJ) zbog niza razloga: uspostavu veze (ARJ) zbog niza razloga: ““not enough not enough bandwidthbandwidth””, , ““security violatedsecurity violated””,...,...

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7474

IPIP

Gatekeeper A Gatekeeper B

Terminal A Terminal B

LRQLRQ

LRQ (Locate Request):Do you know Terminal B’s

IP address?2

LCFLCF

LCF (Locate Confirm):Yes I do, here it is

X.X.X.X

3ACFACF

ACF (Admission Confirm):Yes you can, here it’s IP

Address X.X.X.X

4

CallCallSetupSetup 55

Zone AZone A Zone BZone B

ARQ1ARQ (Admission Request):

I would like to callTerminal B

PrimerPrimer

7575

H.225.0 RASH.225.0 RAS

proces otkrivanja proces otkrivanja gatekeepergatekeeper--a i registracije a i registracije obavlja se pre nego obavlja se pre nego ššto se uspostavi prvi poziv;to se uspostavi prvi poziv;registracija se moregistracija se možže obnavljati ako je neophodno e obnavljati ako je neophodno (npr. nakon prestanka napajanja krajnje ta(npr. nakon prestanka napajanja krajnje taččke).ke).

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7676

H.225.0H.225.0signalizacsignalizac. .

pozivapozivakoristi se za uspostavu veze između dve Hkoristi se za uspostavu veze između dve H.323 krajnje ta.323 krajnje taččke, koja ke, koja ćće e omoguomoguććiti prenos iti prenos realreal--timetime podataka;podataka;u H.323 mreu H.323 mrežži u kojoj nema i u kojoj nema gatekeepergatekeeper--a signalizacija se prenosi a signalizacija se prenosi direktno između krajnjih tadirektno između krajnjih taččaka;aka;ako ako gatekeeper gatekeeper postoji, signalizacija se razmenjuje na razlipostoji, signalizacija se razmenjuje na različčite ite nanaččine ine -- postoji vipostoji višše modela signalizacije;e modela signalizacije;pri uspostavljanju veze određuje se adresa kanala za prenos pri uspostavljanju veze određuje se adresa kanala za prenos signalizacije H.245.signalizacije H.245.

ITUITU--T R. Q.931 (1993)T R. Q.931 (1993)-- ISDN userISDN user--network interface layer 3 specification for basic network interface layer 3 specification for basic call control.call control.

ITUITU--T R. H.225.0 (1996)T R. H.225.0 (1996)-- Media stream Media stream packetizationpacketization and synchronization for and synchronization for visual telephone systems on nonvisual telephone systems on non--guaranteed quality of service LANs.guaranteed quality of service LANs.

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7777

koristi se za:koristi se za:–– razmenu informacija o tome koje razmenu informacija o tome koje ćće se vrste podataka e se vrste podataka

prenositi kanalima za prenos medija (audio,video ili prenositi kanalima za prenos medija (audio,video ili podaci);podaci);

–– razmenu informacija o koderima/dekoderima koje razmenu informacija o koderima/dekoderima koje krajnja takrajnja taččka podrka podržžava;ava;

–– otvaranje i ukidanje logiotvaranje i ukidanje logiččkih kanala za prenos medija;kih kanala za prenos medija;–– kontrolu protoka;kontrolu protoka;–– neke opneke opššte komande i instrukcije...te komande i instrukcije...

ITUITU--T R. H.245 T R. H.245 -- Control protocol for multimedia communicationsControl protocol for multimedia communications

H.245 H.245 kontrolnakontrolnasignalizacijasignalizacija

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7878

RTP/RTCPRTP/RTCP

RealReal--Time Transport ProtocolTime Transport Protocol koristi postojekoristi postojećće transportne e transportne protokole (UDP) za prenos podataka koji imaju protokole (UDP) za prenos podataka koji imaju realreal--time time osobine (audio,video);osobine (audio,video);Real Time Control ProtocolReal Time Control Protocol obezbeđuje povratnu spregu o obezbeđuje povratnu spregu o kvalitetu prenosa;kvalitetu prenosa;

IETF RFC 1889 (RFC 3550): IETF RFC 1889 (RFC 3550): ““RTP:a transport protocol for RTP:a transport protocol for realreal--time applicationstime applications””

IETF RFC 1890 (RFC 3551): IETF RFC 1890 (RFC 3551): ““RTP profile for audio and RTP profile for audio and video conferences with minimal controlvideo conferences with minimal control””

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

7979

KompresijaKompresijazaglavljazaglavlja

header compression header compression => => zaglavljezaglavlje dudužžineine do 4 do 4 bajtabajta !!!!!!

VersionVersion IHLIHL Type of ServiceType of Service

IdentificationIdentification FlagsFlags Fragment OffsetFragment Offset

Header ChecksumHeader ChecksumProtocolProtocolTime to LiveTime to Live

Source AddressSource Address

Destination AddressDestination Address

PaddingPaddingOptionsOptions

Source PortSource Port Destination PortDestination Port

ChecksumChecksumLengthLength

PTPTMMCCCCXXPPV=2V=2 Sequence NumberSequence Number

TimestampTimestamp

Synchronization Source (SSRC) IdentifierSynchronization Source (SSRC) Identifier

IP IP headerheader (20)(20)

UDP UDP headerheader (8)(8)

RTP RTP header header (12)(12)

ukupnoukupno 4040

koristan deo paketa (20ms,8kHz) => (20)

Total LengthTotal Length

Overhead:Overhead:

AudioCodecs

VideoCodecs

UDPRTP/RTCP

IP

8080

RTP RTP

4 4 bajtabajta

4 4 bajtabajta

4 4 bajtabajta

usled greusled greššaka pri prenosu paketi se mogu izgubiti, zakasniti, stizati prekaka pri prenosu paketi se mogu izgubiti, zakasniti, stizati preko o reda...reda...RTP omoguRTP omoguććava prijemniku da detektuje ove greava prijemniku da detektuje ove grešške i ispravi ih u nekoj meri;ke i ispravi ih u nekoj meri;funkcije RTPfunkcije RTP--a:a:

–– sequencing;sequencing;–– intramedia synchronization intramedia synchronization (kompenzacija d(kompenzacija džžitera);itera);–– payload identification payload identification (dinami(dinamiččka promena ka promena codeccodec--aa zbog uslova u mrezbog uslova u mrežži);i);–– frame indication frame indication (gde je kraj, a gde po(gde je kraj, a gde poččetak rama, Metak rama, M--frame marker bitframe marker bit););–– source identification source identification (u (u multicastu multicastu -- ko ko ššalje paket)alje paket)

PTPTMMCCCCXXPPV=2V=2 Sequence NumberSequence Number

TimestampTimestamp

Synchronization Source (SSRC) IdentifierSynchronization Source (SSRC) Identifier

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

8181

RTP RTP -- otklanjanjeotklanjanje ddžžiteraitera

RTP Timestamp From Router ARTP Timestamp From Router AInterframeInterframe gap of 20msgap of 20ms

AA

SenderReceiver

IPIPNetworkNetwork

BB CC1010 3030 5050

20ms20ms 20ms20ms

RTP Timestamp From Router ARTP Timestamp From Router AVariable Variable InterframeInterframe Gap (Jitter)Gap (Jitter)

AA BB CC1010 3030 5050

20ms20ms 80ms80ms

RTP Timestamp From Router ARTP Timestamp From Router ADelitterDelitter Buffer removes VariationBuffer removes Variation

AA BB CC1010 3030 5050

20ms20ms 20ms20ms

GWGW

8282

RTP/RTCPRTP/RTCP

RTCP funkcije:RTCP funkcije:–– QoS QoS feedback feedback (broj izgubljenih paketa,d(broj izgubljenih paketa,džžiter, iter,

roundround--trip trip kakaššnjenje njenje -- momožže poslue poslužžiti za promenu iti za promenu nanaččina kodovanja u predajniku);ina kodovanja u predajniku);

–– intermedia synchronization intermedia synchronization (audio i video se (audio i video se moraju sinhronizovati kad dospeju do prijemnika);moraju sinhronizovati kad dospeju do prijemnika);

–– identificationidentification (e(e--mail, telefonski broj, ime mail, telefonski broj, ime uuččesnika u sesiji)esnika u sesiji);;

–– session controlsession control (u(uččesnici se mogu odjaviti iz esnici se mogu odjaviti iz uuččeeššćća u sesiji);a u sesiji);

H.225(call

signaling)

AudioCodecs

VideoCodecs

H.225.0(RAS)

H.245(control

signaling)

UDPRTP/RTCP

H.225.0(call

signaling)

Data

TCPIP

8383

OsnovneOsnovne komponentekomponente H.323 H.323 mremrežžee

H.323 terminal;H.323 terminal;

8484

H.323 H.323 terminaliterminaliPC raPC raččunari ili unari ili standstand--alone alone uređajiuređaji, podr, podržžavaju H.323 i avaju H.323 i multimedijalne komunikacije;multimedijalne komunikacije;omoguomoguććavaju avaju fullfull--duplex duplex komunikaciju u realnom vremenu sa komunikaciju u realnom vremenu sa drugim H.323 entitetom;drugim H.323 entitetom;omoguomoguććavaju i avaju i multipointmultipoint komunikaciju;komunikaciju;obavezno:obavezno:

–– poseduju barem jedan audio koder/dekoder (G.711);poseduju barem jedan audio koder/dekoder (G.711);–– podrpodržžavaju osnovne signalizacione funkcije (H.225.0, H.245,...);avaju osnovne signalizacione funkcije (H.225.0, H.245,...);

opciono:opciono:–– imaju moguimaju moguććnost video komunikacije i prenosa podataka.nost video komunikacije i prenosa podataka.

8585

H.323 terminalH.323 terminalMicrophone/

Speaker

Camera/Display

Data Interface

System ControlUser Interface

Video CodecH.261,H.263

Audio CodecG.711,G.722,

G.723.1,G.728,G.729

RTP/RTCP

Data InterfaceT.120

System Control

H.245 Control

Call ControlH.225 .0

RAS Control(H.225.0)

Local AreaNetworkInterface

8686

OsnovneOsnovne komponentekomponente H.323 H.323 mremrežžee

H.323 terminal;H.323 terminal;

gateway;gateway;

8787

GatewayGatewayinterfejs između Hinterfejs između H.323 mre.323 mrežže i nee i ne--H.323 mreH.323 mrežže (npr. LANe (npr. LAN--a a i mrei mrežže sa komutacijom kola (SCN));e sa komutacijom kola (SCN));nije potreban ako se komunikacija odvija između dva Hnije potreban ako se komunikacija odvija između dva H.323 .323 terminala u H.323 mreterminala u H.323 mrežži;i;omoguomoguććava interoperabilnost komunikacionih procedura i ava interoperabilnost komunikacionih procedura i formata podataka između razliformata podataka između različčitih tipova mreitih tipova mrežža;a;ako je potrebno, vrako je potrebno, vršši kompresiju i paketizaciju govora.i kompresiju i paketizaciju govora.terminal komunicira sa terminal komunicira sa gatewaygateway--em koriem koriššććenjem H.225.0 i enjem H.225.0 i H.245 signalizacije;H.245 signalizacije;

LAN SCNH.323

TerminalFunction

SCNTerminalFunction

Translation(Transmission formats/

Comunication procedures)

8888

Primer:IP/PSTN GatewayPrimer:IP/PSTN Gateway

H.323TerminalFunction

SCNTerminalFunction

Translation(Transmission formats/

Comunication procedures)

PSTN

8989

OsnovneOsnovne komponentekomponente H.323 H.323 mremrežžee

H.323 terminal;H.323 terminal;gateway;gateway;

gatekeepergatekeeper;;

9090

Gatekeeper Gatekeeper -- ““mozakmozak”” H.323 H.323 mremrežžee

obavlja obavlja ““inteligentneinteligentne”” funkcije upravljanja mrefunkcije upravljanja mrežžom;om;na taj nana taj naččinin gatewaygateway postaje jednostavan uređaj postaje jednostavan uređaj -- PSTN/IP PSTN/IP interfejs;interfejs;nije obavezan;nije obavezan;u sluu sluččaju da je prisutan, mora da izvraju da je prisutan, mora da izvrššava određeni skup ava određeni skup funkcija;funkcija;upravlja zonom (logiupravlja zonom (logiččkim skupom H.32kim skupom H.323 u3 uređajaređaja););u jednoj zoni se nalazi jedan u jednoj zoni se nalazi jedan gatekeepergatekeeper (dodatni mo(dodatni možže slue služžiti iti kao kao backupbackup););gatekeepergatekeeper je softverska aplikacija, obije softverska aplikacija, običčno implementirana na no implementirana na PCPC--u;u;momožže biti integrisan u okviru e biti integrisan u okviru gatewaygateway--a ili terminala.a ili terminala.

9191

Gatekeeper Gatekeeper -- funkcijefunkcije

obavezne funkcije:obavezne funkcije:

–– transliranje adresatransliranje adresa (telefonski broj, (telefonski broj, aliasalias ime ime) u) u cilju cilju određivanja IP adrese odrediodređivanja IP adrese odrediššta (vrta (vršši se pregledanjem tabela i se pregledanjem tabela koje sadrkoje sadržže podatke dobijene pri registraciji krajnjih tae podatke dobijene pri registraciji krajnjih taččaka);aka);

–– kontrola pristupakontrola pristupa (bazirana na autorizaciji poziva, raspolo(bazirana na autorizaciji poziva, raspoložživom ivom propusnom opsegu ili na nekom drugom kriterijumu);propusnom opsegu ili na nekom drugom kriterijumu);

–– kontrola propusnog opsegakontrola propusnog opsega (jednostavnom metodom ili nekim (jednostavnom metodom ili nekim slosložženim protokolom (npr. RSVP));enim protokolom (npr. RSVP));

–– upravljanje zonomupravljanje zonom ( (svim uređajima koji su registrovani kod svim uređajima koji su registrovani kod posmatranog posmatranog gatekeepergatekeeper--a);a);

9292

Gatekeeper Gatekeeper -- funkcijefunkcije

opcione funkcije:opcione funkcije:

–– signalizacija poziva i kontrola pozivasignalizacija poziva i kontrola poziva-- rutiranje rutiranje H.225.0 H.225.0 i H.i H.245 sig245 signalizacije između krajnjih tanalizacije između krajnjih taččaka;aka;

–– autorizacija poziva, upravljanje propusnim opsegom, autorizacija poziva, upravljanje propusnim opsegom, upravljanje pozivima (koriupravljanje pozivima (koriššććenjem posebnih pravila enjem posebnih pravila ((policypolicy));));

–– SNMP (SNMP (GatekeeperGatekeeper)) upravljaupravljaččka informacija (MIB);ka informacija (MIB);–– rezervacija propusnog opsega za terminale koji nemaju rezervacija propusnog opsega za terminale koji nemaju

mogumoguććnost da to sami urade...nost da to sami urade...

9393

Gatekeeper Gatekeeper standardistandardi......određuju naodređuju naččin komunikacije između Hin komunikacije između H.323 entiteta i .323 entiteta i gatekeepergatekeeper--a (a (RAS poruke);RAS poruke);standardi određuju servise koje standardi određuju servise koje gatekeepergatekeeper mora da obezbedi;mora da obezbedi;

ALI:ALI:standardi NE specificiraju KAKO standardi NE specificiraju KAKO gateekepergateekeper treba da treba da obezbedi te servise;obezbedi te servise;standardi NE definistandardi NE definiššu precizno kako u precizno kako gatekeepergatekeeper--i lociraju i lociraju druge druge gatekeepergatekeeper--e.e.

9494

Gatekeeper Gatekeeper omoguomoguććavaava::

centralizovano upravljanjecentralizovano upravljanje

–– autentifikacija, rutiranje, snimanje informacija o autentifikacija, rutiranje, snimanje informacija o pozivu, ...pozivu, ...

interfejs ka novim i postojeinterfejs ka novim i postojeććim mreim mrežžnim bazama podatakanim bazama podataka

(LDAP (LDAP directoriesdirectories, RADIUS, RADIUS serversservers, SCPs,...), SCPs,...)interfejs ka drugim H.323 mreinterfejs ka drugim H.323 mrežžamaama

–– pozivi između provajderapozivi između provajdera..

9595

H.323 H.323 zonazona

9696

H.323 H.323 zonazonaSkup H.323Skup H.323 uređaja upravljanih od strane jednog uređaja upravljanih od strane jednog gatekeepergatekeeper--a;a;Zona sadrZona sadržži najmanje jedan terminal, a moi najmanje jedan terminal, a možže sadre sadržžati ati gatewaygateway--e i MCUe i MCU--e;e;Zona je nezavisna od mreZona je nezavisna od mrežžne topologije (mone topologije (možže biti e biti sasaččinjena od viinjena od višše mree mrežžnih segmenata povezanih ruterima nih segmenata povezanih ruterima ili drugim uređajimaili drugim uređajima););Granice zone mogu biti definisane na bazi Granice zone mogu biti definisane na bazi administrativnog, geografskog, inadministrativnog, geografskog, inžženjerskog ili nekog enjerskog ili nekog drugog kriterijuma; drugog kriterijuma; O pozivima između krajnjih taO pozivima između krajnjih taččaka u zoni stara se jedan aka u zoni stara se jedan gatekeepergatekeeper;;Pozive između krajnjih taPozive između krajnjih taččaka iz razliaka iz različčitih zona mogu itih zona mogu opsluopslužživati ivati gatekeepergatekeeper--i iz obe zone.i iz obe zone.

9797

OsnovneOsnovne komponentekomponente H.323 H.323 mremrežžee

H.323 terminal;H.323 terminal;gateway;gateway;

gatkeepergatkeeper;;MCU (MCU (Multipoint Multipoint Control UnitControl Unit););

9898

MCUMCU-- Multipoint Control UnitMultipoint Control Unitomoguomoguććava konferencijsku vezu između tri ili viava konferencijsku vezu između tri ili višše terminala;e terminala;upravlja resursima konferencijske veze, omoguupravlja resursima konferencijske veze, omoguććava dogovor koji ava dogovor koji ćće se e se CODEC koristiti...CODEC koristiti...momožže biti samostalan uređaj e biti samostalan uređaj (PC), ali i integrisan u okviru (PC), ali i integrisan u okviru gatewaygateway--a, a, gatekeepergatekeeper--a ili terminala;a ili terminala;logilogiččki, sastoji se iz dve celine:ki, sastoji se iz dve celine:

–– MC (MC (Multipoint controlerMultipoint controler))-- bavi se kontrolom i bavi se kontrolom i signalizacijom neophodnim za uspostavljanje i upravljanje signalizacijom neophodnim za uspostavljanje i upravljanje konferencijom;konferencijom;

–– MP (MP (Multipoint processorMultipoint processor))-- prima podatke od krajnjih prima podatke od krajnjih tataččaka, obaka, obrađuje ih rađuje ih (npr. (npr. audio mixing,video audio mixing,video switching/mixing, switching/mixing, umnoumnožžava), i ava), i ššalje krajnjim taalje krajnjim taččkama kama uuččesnicama konferencije .esnicama konferencije .

9999

Centralizovana/decentralizovanaCentralizovana/decentralizovanakonferencijakonferencija

centralizovana centralizovana -- ako obavlja i MC i MP funkciju;ako obavlja i MC i MP funkciju;decentralizovana decentralizovana -- ako obavlja samo signalizacione ako obavlja samo signalizacione funkcije, dok se MP funkcije obavljaju u krajnjim tafunkcije, dok se MP funkcije obavljaju u krajnjim taččkama kama (podaci (podaci se razmenjuju direktno između use razmenjuju direktno između uččesnika esnika konferencije konferencije -- šštedi se BW, ali terminali utedi se BW, ali terminali uččesnici treba da esnici treba da poseduju dodatnu procesorsku snagu).poseduju dodatnu procesorsku snagu).

MCU

AD

CB

E

F

multicastmulticast audio i videoaudio i video unicastunicast audio i videoaudio i video

DecentralizovanaDecentralizovana Centralizovana konferencijaCentralizovana konferencija

100100

Primer H.323 Primer H.323 mremrežžee

GatewayGateway, , gatekeepergatekeeper i MCU su logii MCU su logiččki odvojene celine, ali ki odvojene celine, ali mogu biti implementirane u okviru jednog jedinog uređajamogu biti implementirane u okviru jednog jedinog uređaja..

Terminal 1 Terminal 2 Gatekeeper 1 Gatekeeper 2 Gatekeeper 3MC MC MC MP

MC MP MCMC MPMCGateway 1 Gateway 2 Gateway 3 MCU 1 MCU 2

LAN

101101

ModeliModeli signalizacijesignalizacijeodređuju koje se određuju koje se ((protocolprotocol) poruke prenose kroz ) poruke prenose kroz gatekeepergatekeeper, a, a koje se prenose direktno između krajnjih takoje se prenose direktno između krajnjih taččaka;aka;ššto vito višše podataka rutira e podataka rutira gatekeepergatekeeper, ve, većći je saobrai je saobraććaj i stroaj i strožžiji iji su zahtevi;su zahtevi;audio i video sadraudio i video sadržžaji nikada ne prolaze kroz aji nikada ne prolaze kroz gatekeepergatekeeper..

102102

Modeli signalizacijeModeli signalizacije

Primedba:Primedba:naredni scenariji modela signalizacije odnose naredni scenariji modela signalizacije odnose se na vezu između PC terminala i PSTN se na vezu između PC terminala i PSTN gatewaygateway--a, ali vaa, ali važže i za bilo koju drugu vezu e i za bilo koju drugu vezu dve H.323 krajnje tadve H.323 krajnje taččkeke

103103

1) 1) DirektnaDirektna signalizacijasignalizacijaCall Signalling (H.225.0)

Address Translation

Admission Control

Bandwidth Control

(RAS)

GK

Terminal Gateway

Call Control (H.245)

Media Stream (RTP)

104104

GatekeeperGatekeeper terminalima odobrava potrebne resurse ali terminalima odobrava potrebne resurse ali podatke o uspostavljenim pozivima dobija indirektno;podatke o uspostavljenim pozivima dobija indirektno;Zbog slabog angaZbog slabog angažžovanja jedan ovanja jedan gatekeeper gatekeeper momožže da e da procesira veliki broj poziva;procesira veliki broj poziva;Gatekeeper Gatekeeper ima ograniima ograniččene upravljaene upravljaččke funkcije;ke funkcije;OgraniOgraniččena centralizovana bezbednost: ena centralizovana bezbednost: gatekeepergatekeeper ne ne momožže da pristupi H.225.0 podacima (npr. ID ue da pristupi H.225.0 podacima (npr. ID uččesnika u esnika u pozivu);pozivu);OgraniOgraniččena moguena moguććnost snimanja informacija vezanih za nost snimanja informacija vezanih za poziv (npr. poziv (npr. gatekeepergatekeeper mora da od krajnjih tamora da od krajnjih taččaka traaka tražži i informaciju o duinformaciju o dužžini trajanja poziva).ini trajanja poziva).

1) 1) DirektnaDirektna signalizacijasignalizacija

105105

2)Gatekeeper 2)Gatekeeper rutirarutira signalizacijusignalizaciju pozivapoziva(H.225.0)(H.225.0)

Call Signaling (H.225.0)Call Signaling (H.225.0)

Address TranslationAddress Translation

Admission ControlAdmission Control

Bandwidth ControlBandwidth Control

(RAS)(RAS)

GK

TerminalTerminal GatewayGateway

Call Control (H.245)

Media Stream (RTP)

prima signalizaciju poziva nasignal. kanalu terminala, pa jerutira ka gateway-u na njegovomsignalizacionom kanalu...

106106

GatekeeperGatekeeper ima pristup informaciji o stanju uspostavljanja ima pristup informaciji o stanju uspostavljanja poziva, ali nema pristup kontrolnoj signalizaciji H.245; poziva, ali nema pristup kontrolnoj signalizaciji H.245; VeVećće je opteree je optereććenje enje gatekeeperagatekeepera nego u prethodnom nego u prethodnom modelu (mora da procesira H.225.0 signalizaciju poziva i modelu (mora da procesira H.225.0 signalizaciju poziva i da rutira ovaj signalizacioni kanal);da rutira ovaj signalizacioni kanal);UpravljaUpravljaččke funkcije sada ukljuke funkcije sada uključčuju podatke o statistici uju podatke o statistici uspostavljanja poziva, ali ne i podatke o prenosu medija;uspostavljanja poziva, ali ne i podatke o prenosu medija;Gatekeeper Gatekeeper momožže da proverava H.225.0 informacije (npr. o e da proverava H.225.0 informacije (npr. o pozivajupozivajuććem korisniku);em korisniku);Snimanje informacija o pozivu sada ukljuSnimanje informacija o pozivu sada uključčuje i informacije uje i informacije o stanju uspostavljanja veze.o stanju uspostavljanja veze.

2)Gatekeeper 2)Gatekeeper rutirarutira signalizacijusignalizaciju pozivapoziva(H.225.0)(H.225.0)

107107

Call Signaling (H.225.0)

Address TranslationAddress Translation

Admission ControlAdmission Control

Bandwidth ControlBandwidth Control

H.225.0 UUIE Notification (v2)H.225.0 UUIE Notification (v2)

(RAS)(RAS)

GKGK

TerminalTerminal GatewayGateway

Call Control (H.245)

Media Stream (RTP)

DirektnaDirektna signalizacijasignalizacija sasa H.225 UUIE H.225 UUIE notifikacijomnotifikacijom

108108

Kombinacija između direktne signalizacije i signalizacije Kombinacija između direktne signalizacije i signalizacije poziva koju rutira poziva koju rutira gatekeepergatekeeper;;H.225.0 signalizacija poziva ne dolazi do getekeeperH.225.0 signalizacija poziva ne dolazi do getekeeper--a , ali je a , ali je gatekeepergatekeeper informisan o sadrinformisan o sadržžaju ovih poruka putem RAS aju ovih poruka putem RAS informacija.informacija.

Direktna signalizacija sa H.225 UUIE Direktna signalizacija sa H.225 UUIE notifikacijomnotifikacijom

109109

Call Signaling (H.225.0)Call Signaling (H.225.0)

Address TranslationAddress Translation

Admission ControlAdmission Control

Bandwidth ControlBandwidth Control

(RAS)(RAS)

GKGK

TerminalTerminal GatewayGateway

Call Control (H.245)Call Control (H.245)

Media Stream (RTP)Media Stream (RTP)

3) Gatekeeper rutira signalizaciju3) Gatekeeper rutira signalizaciju

110110

GatekeeperGatekeeper ima pristup informacijama o stanju ima pristup informacijama o stanju uspostave poziva i kanalima za prenos medija (npr. uspostave poziva i kanalima za prenos medija (npr. momožže da proverava iskorie da proverava iskoriššććenost opsega);enost opsega);Sada je Sada je gatekeepergatekeeper dodatno opteredodatno optereććen: mora da en: mora da procesira i signalizaciju poziva i kontrolnu procesira i signalizaciju poziva i kontrolnu signalizaciju i da rutira odgovarajusignalizaciju i da rutira odgovarajućće signalizacione e signalizacione kanale;kanale;UpravljaUpravljaččke funkcije ukljuke funkcije uključčuju i izrauju i izraččunavanje unavanje razlirazliččitih statistika vezanih za uspostavljanje veze i itih statistika vezanih za uspostavljanje veze i iskoriiskoriššććenost mreenost mrežžnih resursa;nih resursa;Snimanje informacija o pozivu je unapređenoSnimanje informacija o pozivu je unapređeno......

3) Gatekeeper rutira signalizaciju3) Gatekeeper rutira signalizaciju

111111

Primer Primer uspostavljanjauspostavljanja, , tokatoka i i raskidanjaraskidanja pozivapoziva

Pretpostavke:Pretpostavke:–– postoji postoji gatekeepergatekeeper;;–– signalizacija poziva je direktna (ne rutira jesignalizacija poziva je direktna (ne rutira je

gatekeepergatekeeper););–– izvrizvrššeni su poeni su poččetni koraci RAS signalizacije etni koraci RAS signalizacije

(terminal je otkrio svoj (terminal je otkrio svoj gatekeepergatekeeper i registrovao i registrovao se);se);

–– koristi se RTP protokol;koristi se RTP protokol;–– RTP paketima se dodaje UDP zaglavlje, a zatim se RTP paketima se dodaje UDP zaglavlje, a zatim se

formira IP datagram.formira IP datagram.

112112RAS RAS signalizacijasignalizacija H.225.0 H.225.0 signalizacijasignalizacija pozivapoziva

ARQ(1)

ACF(2)

SETUP(3)

CALL PROCEEDING(4)ARQ(5)

ACF(6)

ALERTING(7)

CONNECT(8)

Terminal 1 Gatekeeper Terminal 2

UDP

TCP

UDP

TCP

113113

Terminal 1

H.245 H.245 kontrolnakontrolna signalizacijasignalizacija

TerminalCapabilitySet(9)

TerminalCapabilitySetAck(10)

OpenLogicalChannel(15)

OpenLogicalChannelAck(16)

TerminalCapabilitySet(11)

TerminalCapabilitySetAck(12)

OpenLogicalChannel(13)

OpenLogicalChannelAck(14)

Gatekeeper Terminal 2

TCP

114114

Terminal 1 Gatekeeper Terminal 2

RTP RTP paketipaketi RTCP RTCP porukeporuke

RTP Media Stream(17)

RTCP Messages(19)

RTCP Messages(20)

RTP Media Stream(18)

UDP

jednosmeran

115115

Terminal 1 Gatekeeper Terminal 2

H.245 H.245 kontr.signkontr.sign. H.225 sign. . H.225 sign. pozivapoziva RAS sign. RAS sign.

End Session Command(22)

RELEASE COMPLETE(23)DRQ(24)

End Session Command(21)

DRQ(24)

DCF(25)

DCF(25)

TCP

UDP

116116

DaDa naglasimonaglasimo......

Media (UDP)RTP StreamRTCP Stream

H.245 (TCP)Open Logical Channel

H.225 (TCP)(Q.931)

Setup

Connect

Open Logical Channel Acknowledge

Capabilities Exchange

RTP Stream

117117

PoboljPoboljššanjaanja uvedenauvedena u H.323v2u H.323v2poboljpoboljššanja se tianja se tičču:u:

–– bezbednosti:bezbednosti:autentifikacija (da bi bili sigurni da komuniciramo sa osobom zaautentifikacija (da bi bili sigurni da komuniciramo sa osobom za koju se koju se sagovornik izdaje);sagovornik izdaje);integritet (zaintegritet (zašštita podataka);tita podataka);privatnost (mehanizmi za kriptovanje i dekriptovanje);privatnost (mehanizmi za kriptovanje i dekriptovanje);nonnon--repuidation repuidation (sagovornik negira da je u(sagovornik negira da je uččestvovao u sesiji, a mi znamo da estvovao u sesiji, a mi znamo da jeste)jeste)

–– brzog uspostavljanja poziva (neke poruke koje se tibrzog uspostavljanja poziva (neke poruke koje se tičču H.245 u H.245 signalizacije se prenose enkapsulirane u poruke H.225 signalizacsignalizacije se prenose enkapsulirane u poruke H.225 signalizacije ije -- izbegava se sporo H.245 izbegava se sporo H.245 ““dogovaranjedogovaranje””););

–– dodatnih servisa (preusmeravanje poziva,...);dodatnih servisa (preusmeravanje poziva,...);–– T.120/H.323 integracije (scenariji za razmenu podataka su T.120/H.323 integracije (scenariji za razmenu podataka su

pojednostavljeni u odnosu na H.323v1); pojednostavljeni u odnosu na H.323v1); ......

118118

PreporukePreporuke kojekoje susu deodeo standardastandardaH.323:H.323:

NazivNazivH.323H.323H.225.0H.225.0H.235H.235H.245H.245H.450H.450H.246H.246H.332H.332H.26xH.26xH.7xxH.7xx

OpisOpis protokolaprotokolaSpecifikacijaSpecifikacija standardastandardaRAS, RAS, uspostavljanjeuspostavljanje pozivapoziva,...,...Security Security protokoliprotokoli zaza autentifikacijuautentifikaciju, , privatnostprivatnost,...,...RazmenaRazmena mogumoguććnostinosti terminalaterminala, , kontrolnakontrolna signalizacijasignalizacija,...,...DodatniDodatni servisiservisiInteroperabilnostInteroperabilnost sasa servisimaservisima u SCNu SCNZaZa konferencijekonferencije velikogvelikog obimaobimaVideo Video CODECiCODECi (H.261, H.263)(H.261, H.263)Audio Audio CODECiCODECi (G.711, G.723, G.729, G.728, ... )(G.711, G.723, G.729, G.728, ... )

119119

DodatniDodatni servisiservisi::

Call Transfer Supplementary Service for H.323

Call Diversion Supplementary Service for H.323

Call Hold Supplementary Service for H.323

Call Park and Call Pickup Supplem. Services for H.323

Call Waiting Supplementary Service for H.323

Massage Waiting Indication Supplem. Service for H.323

Conference out of Consultation Supplem. Service for H.323

Call Completion on Busy Subscriber for H.323

H.450.2

H.450.3

H.450.4

H.450.5

H.450.6

H.450.7

H.450.8

H.450.9

definisani su u preporuci H.450:

120120

DaljiDalji razvojrazvoj H.323H.323-- UpravljanjeUpravljanje mremrežžomomDefinicijaDefinicija Management Information Base (MIB) Management Information Base (MIB) zazaH.323 H.323 protokoleprotokole i i ureuređđajeaje;;GatekeeperGatekeeper--i i mogumogu dada obezbedeobezbede visokvisok nivonivocentralizovanogcentralizovanog upravljanjaupravljanja..

NetworkManagementStation

Gatekeeper Gateway MCU i drugi

SNMP/CMIP

121121

DaljiDalji razvojrazvoj H.323H.323--KomunikacijaKomunikacija izmeizmeđđu u

gatekeepergatekeeper--aaTekuTekućći H.323 i H.323 standardistandardi nene omoguomoguććujuuju memeđđuzonskiuzonskimodel model kojikoji dobrodobro funkcionifunkcionišše u e u velikimvelikim mremrežžamaama;;RadiRadi se se nana protokolimaprotokolima zaza komunikacijukomunikaciju izmeizmeđđu u gatekeepergatekeeper--a a kojikoji ćće e omoguomoguććitiiti dada gatekeepergatekeeper--i i efikasnoefikasno locirajulociraju jedanjedan drugogdrugog u u ciljucilju rutiranjarutiranja pozivapozivaka ka adresamaadresama kojekoje nisunisu u u njihovojnjihovoj zonizoni;;RadiRadi se i se i nana ostvarivanjuostvarivanju hijerarhijskehijerarhijske strukturestrukture vezevezegatekeepergatekeeper--a.a.

122122

BuduBuduććnostnost i i novenove aplikacijeaplikacije

H.323 i SS7 (kako izvrH.323 i SS7 (kako izvrššiti integaciju iti integaciju gatekeepergatekeeper--a a i SCP (i SCP (Signal Control PointSignal Control Point) baze podataka u ) baze podataka u cilju transliranja adresa);cilju transliranja adresa);H.323 i mobilne komunikacije;H.323 i mobilne komunikacije;novi servisi: integracija sa novi servisi: integracija sa WebWeb--om, om, ee--mailmail--om, ...om, ...

integracija mreintegracija mrežžaa

123123

Alternative H.323Alternative H.323

SIP (SIP (Session Initiation ProtocolSession Initiation Protocol))MGCP MGCP (Media Gateway Control(Media Gateway Control Protocol) Protocol) -- definidefinišše e centralnicentralni ureuređđajaj (call agent) (call agent) kojikoji monitorimonitorišše e dogadogađđajeaje u IP u IP telefonimatelefonima ii gatewaygateway--imaima i i dajedaje imiminstrukcijeinstrukcije dada ššaljualju medijemedije nana odreodređđeneene adreseadrese;;MEGACO (H.248)MEGACO (H.248)–– nastao od MGCP protokolanastao od MGCP protokola

neophodnaneophodna jeje integracijaintegracija -- H.323 standard H.323 standard dozvoljavadozvoljavauspostavuuspostavu vezeveze izmeizmeđđu H.323 i SIP u H.323 i SIP krajnjekrajnje tataččkeke

124124

SIP (Session Initiation SIP (Session Initiation Protocol)Protocol)

standard standard organizacijeorganizacije IETF;IETF;koristikoristi se se zaza uspostavuuspostavu sesijesesije izmeizmeđđu u korisnikakorisnika;;nene definidefinišše tip e tip sesijesesije kojakoja se se uspostavljauspostavlja ((interaktivnointeraktivno kockanjekockanjeiliili audio/video audio/video konferencijakonferencija););SIP SIP jeje klijentklijent--server server protokolprotokol, , baziranbaziran nana protokolimaprotokolima HTTP HTTP ((HyperTextHyperText Transport ProtocolTransport Protocol) i SMTP () i SMTP (Simple Mail Transfer Simple Mail Transfer ProtocolProtocol););klijentklijent generigenerišše e request request i i ššaljealje gaga serveruserveru, , kojikoji mumu odgovaraodgovara((responseresponse););

requestrequest + + response = transactionresponse = transaction

125125

SIP SIP komponentekomponente::user agent user agent (softver kojim (softver kojim ččovek komunicira sa sistemom). ovek komunicira sa sistemom). SadrSadržži dve komponente:i dve komponente:

–– UAC (UAC (user agent clientuser agent client) ) -- ššalje alje requestrequest;;–– UAS (UAS (user agent serveruser agent server) ) -- prima prima request i request i ššaljealje responseresponse

(prihvata poziv, preusmerava ga ili odbija);(prihvata poziv, preusmerava ga ili odbija);network servernetwork server::

–– registration serverregistration server -- sadrsadržži informacije o trenutnim i informacije o trenutnim lokacijama korisnika;lokacijama korisnika;

–– proxy server proxy server -- prima prima requestrequest i i ššalje ka sledealje ka sledeććem serveru em serveru ((proxy,UAS,redirectproxy,UAS,redirect); mo); možže i ka vie i ka višše servera odjednom;e servera odjednom;

–– redirect server redirect server -- prima prima requestrequest, ali umesto da ga prosledi , ali umesto da ga prosledi dalje, on vradalje, on vraćća adresu a adresu nextnext--hophop servera klijentu;servera klijentu;

ProxyProxy i i redirect server redirect server vrvršše rutiranje.e rutiranje.

126126

SIP SIP porukeporukerequestrequest INVITE upuINVITE upuććuje UAC UASuje UAC UAS--u korisnika sa kojim u korisnika sa kojim žželi da komunicira eli da komunicira .INVITE u .INVITE u headerheader--u sadru sadržži polja:i polja:

To , From To , From (sadr(sadržže adrese), e adrese), SubjectSubject, , CallCall--IDID (sadr(sadržži jedinstven identifikator poziva), i jedinstven identifikator poziva), CSeqCSeq ((sequence numbersequence number), ), ContactContact (lista adresa na kojima se korisnik mo(lista adresa na kojima se korisnik možže nae naćći),i),Require Require ((negotiation and protocol featuresnegotiation and protocol features, o, obezbeđuje ekstenzibilnostbezbeđuje ekstenzibilnost), ),

ContentContent--LenghtLenght, , ContentContent--TypeType (informacije o telu poruke); (informacije o telu poruke); dok telo poruke (transparentno za SIP) sadrdok telo poruke (transparentno za SIP) sadržži opis sesije koja se uspostavlja:i opis sesije koja se uspostavlja:

za opis se koristi SDP (za opis se koristi SDP (Session description protocolSession description protocol))-- sluslužži za opisivanje i za opisivanje unicastunicast i i multicastmulticast multimedijskih sesija multimedijskih sesija -- prenosi informacije o prenosi informacije o CODECCODEC--ima, portovima i protokolima (RTP) koji ima, portovima i protokolima (RTP) koji ćće se koristiti za e se koristiti za slanje medijaslanje medija

127127

SIP SIP porukeporuke

BYE BYE -- zavrzavrššatak veze uatak veze uččesnika u pozivu;esnika u pozivu;OPTIONS OPTIONS -- tratražži informacije o osobinama UA;i informacije o osobinama UA;ACK ACK -- za pouzdanu razmenu poruka;za pouzdanu razmenu poruka;CANCEL CANCEL -- otkazuje se poslednji otkazuje se poslednji request request (ne va(ne važži za BYE);i za BYE);REGISTER REGISTER -- tratražži informaciju o lokaciji korisnika u i informaciju o lokaciji korisnika u registration serverregistration server--uu

128128

AdresiranjeAdresiranjeadrese su istog tipa kao i standardno koriadrese su istog tipa kao i standardno koriššććene na Internetu, tj:ene na Internetu, tj:

–– user@domainuser@domain–– user@IP_addressuser@IP_address–– user@host iliuser@host ili–– PhonePhone--number@gatewaynumber@gateway

time je olaktime je olakššano DNS pretraano DNS pretražživanje;ivanje;ovakve adrese se lako transformiovakve adrese se lako transformiššu u URL u u URL -- mogu se umetnuti mogu se umetnuti na Web stranu;na Web stranu;

129129

StatelessStateless iliili statefullstatefull

proxyproxy i i redirect server redirect server mogu biti potpuno mogu biti potpuno stateless: stateless: nakon nakon ššto to proxyproxy primi i procesira zahtev, moprimi i procesira zahtev, možže da e da potpuno zaboravi na njega;potpuno zaboravi na njega;poruke sadrporuke sadržže sve informacije koje su potrebne da bi e sve informacije koje su potrebne da bi ih ih stateless proxy stateless proxy prihvatio i rutirao; prihvatio i rutirao; administrator odluadministrator odluččuje da li uje da li ćće server biti e server biti stateless stateless ili ili statefull statefull ((ččak i za vreme trajanja transakcije);ak i za vreme trajanja transakcije);ova osobina omoguova osobina omoguććava skalabilnost i pouzdanost ava skalabilnost i pouzdanost SIP servera (pri prestanku rada veza neSIP servera (pri prestanku rada veza nećće biti e biti ugrougrožžena prelaskom na ena prelaskom na backupbackup server)server)

130130

SIP SIP transakcijatransakcija -- primer primer

UACUAC

SIP redirectSIP redirectserverserver

(company.com SIP(company.com SIPserver)server)

UASUAS

SIP proxySIP proxy((university.eduuniversity.edu SIP SIP server)server)

SIP proxySIP proxy(computer(computer

science SIP server)science SIP server)

requestrequestresponseresponse

Location serviceLocation service

1

2

45

7 812

3

6

910

11

SIP proxySIP proxy

šalje INVITE request zajoe@company.com

company.com(DNS)=> IP adresa

joe je trenutno na adresij.user@university.edu

Database=> lokalnoj.smith@cs.university.edu

university.edu(DNS)=>IP adresa

131131

PrednostiPrednosti SIPSIP--aajednostavnost (100str.(SIP)jednostavnost (100str.(SIP)--600str.(H.323))600str.(H.323))??extensibility extensibility -- poseduje bogat set funkcija vezanih za moguposeduje bogat set funkcija vezanih za moguććnosti nosti proprošširivanja i odririvanja i održžavanje kompatibilnosti;avanje kompatibilnosti;modularnost;modularnost;skalabilnost:skalabilnost:

–– jednostavnost jezgra i kompleksnost periferije mrejednostavnost jezgra i kompleksnost periferije mrežže:e:jednostavnost jezgra: veliki jednostavnost jezgra: veliki backbone backbone serveri mogu biti serveri mogu biti statelessstateless -- time je obezbeđena jednostavnost obrade tamo gde time je obezbeđena jednostavnost obrade tamo gde su protoci veliki;su protoci veliki;SIP serveri na ivicama mreSIP serveri na ivicama mrežže mogu biti e mogu biti statefullstatefull ččime je ime je omoguomoguććeno da nude sloeno da nude složženije servise;enije servise;

–– podrpodržžane su konferencije razliane su konferencije različčitih obima;itih obima;integracija integracija -- sa Websa Web--om, eom, e--mailmail--om;om;baziran je na tekstualnom kodovanju => jednostavno programiranjebaziran je na tekstualnom kodovanju => jednostavno programiranje i i debugging...debugging...

132132

SS7 SS7

PSTN PSTN

H.323, SIPMGCP,

MEGACO

Sig.kontroler

Sig.kontroler

MGw

IP okosnicaIP okosnica

GovornaGovorna komunikacijakomunikacija u u mremrežžamaamasasa paketskompaketskom komutacijomkomutacijom

Voice over IPVoice over IP

UNIVERZITET U BEOGRADUELEKTROTEHNIČKI FAKULTET

MrMr Nenad Nenad KrajnoviKrajnovićć, , dipldipl. . iinnžž..GordanaGordana ŽŽivanoviivanovićć, , dipldipl. in. inžž..RastkoRastko ŽŽivanoviivanovićć, , dipldipl. in. inžž..