Сигнализация в сетях IP-телефонии

1. Сигнализация в сетях IP -телефонии

2. IP-телефония

- будем понимать технологию, позволяющую использовать
любую сеть с пакетной коммутацией на базе протокола IP
(например, сеть Интернет) в качестве средства организации и
ведения
международных,
междугородных
и
местных
телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального
времени.
Сигнал по каналу связи передаётся в цифровом виде и, как
правило, перед передачей преобразовывается (сжимается) с
тем, чтобы удалить избыточность.
Оцифровка
Сжатие
010100101100
DSP
Упаковка в IP-пакет
IP
10110101 10110101 10110101 10110101

3.

Общие принципы сигнализации
Процедура управления вызовами делится на три фазы:
установление соединения;
передача речи или данных;
разъединение.
Сообщения системы сигнализации инициируют и
завершают эти фазы, а стандартные контрольные
сигналы и (или) записанные голосовые сообщения
информируют абонента о характере прохождения его
вызова

4. Общие принципы сигнализации

Во всех современных сетях с коммутацией каналов действует система
сигнализации основана на семействе протоколов ОКС №7.(общий
канал сигнализации № 7 - набор сигнальных телефонных
протоколов, используемых для настройки большинства
телефонных станций по всему миру) Они обеспечивают обмен
сообщениями, которые необходимы для маршрутизации вызовов,
резервирования ресурсов, трансляции адресов, установления
соединений, управления ими, выставления счетов.
В традиционной телефонии вызывающий пользователь набирает
номер нужного ему абонента, а телефонная сеть использует его для
маршрутизации вызова.

5. Общие принципы сигнализации

В сети IР-телефонии все гораздо сложнее, поскольку существует
множество разных способов доступа к ней: с обычного телефона
через ТфОП, по модемному соединению через сервер удаленного
доступа, через ЛВС и территориально распределенную сеть и т.д.
Кроме этого, пользователи могут перемещаться между различными
сетями, таким образом, абонента нельзя идентифицировать по
используемой им линии доступа.
В
системах IР-телефонии процедуры управления вызовами
выполняются протоколами сигнализации, а непосредственная
маршрутизация трафика через IР-сеть обеспечивается протоколами:
OSPF или ВGР (резервирование сетевых ресурсов возможно,
например, при помощи протокола RSVР).

6. Установление соединения

В общем случае для установления соединения между вызываемым и
вызывающим абонентом, шлюзы IР-телефонии должны:
найти сервер, на котором возможна регистрация оконечного
устройства;
зарегистрировать свой мнемонический адрес на сервере;
указать требуемую полосу пропускания;
передать запрос на установление соединения;
установить соединение;
в процессе вызова управлять параметрами соединения;
разъединить соединение.
Для выполнения этих операций в настоящее время
использоваться различные протоколы сигнализации…
могут

7. Семейство протоколов

В сетях IP-телефонии сосуществуют и конкурируют
между собой три основных семейства протоколов:
H.323,
SIP
MGCP.
SCCP
Протоколы
всех
перечисленных
семейств
регламентируют управление мультимедиа-вызовами и
передачу медиа-трафика в IP-сетях, но при этом
реализуют различные подходы к построению
систем телефонной сигнализации.

8. Сигнализация по стандарту Н.323

9. Сигнализация по стандарту H.323

Рекомендация Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) Н.323
определяет основы процесса передачи аудио, видео и данных по сетям
с коммутацией пакетов.
В ней описаны объекты, необходимые для мультимедийной связи, их
функции и способы взаимодействия, в частности алгоритмы
формирования пакетов, сжатия аудио- и видеоинформации.
Кроме того, рекомендация Н.323 нацелена на решение задач
администрирования конечных пользователей, адресации, контроля за
использованием полосы пропускания сети и сетевых объектов.

10. Архитектура сети H.323

Устройство
многопользовательских
Терминал
Шлюз
Привратник
— обеспечивает
Н.323
- управляющий
— это взаимное
Основные
устройства
сети на
конференций
-телефонной
управляетH.323
оконечное
сопряжение
элемент,
"интеллект"
устройство
сети
сети
IPсети,
с
базе
протокола
Н.323:
проведением
телефонии,
IP-сетью,
обеспечивающий
а также
обеспечивающее
поддерживает
многопользовательских
-централизацию
Терминал
Н.323
двухстороннюю
разные
протоколы
управления
речевую
и интерфейсы
илии
конференций, согласует параметры
-настроек.
Шлюз
мультимедийную
сетей
обоихвсех
типов.
связь
Еслисвыход
другим
в
соединения
участников
в
-режиме
Привратник
терминалом,
телефонную
сеть
шлюзом
не требуется,
или
то
централизованной,
устройством
данный
компонент
управления
не нужен, а
или
-децентрализованной
Устройство
управления
комбинированной
конференциями.
терминалы
могутконференции.
связываться
конференциями
друг с другом напрямую.
Устройство управления
конференциями
Терминал
H.323
Терминал
H.323
Шлюз
IP-сеть
Шлюз
ТфОП/ISDN
ТфОП/ISDN
Привратник
Терминал
H.323
Терминал
H.323
Речевой
терминал
Терминал
H.323
Терминал
H.323
Речевой
терминал

11.

Набор протоколов рекомендации H.323
Для выполнения действий сигнализации между шлюзами и
gatekeeper
в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Н.323 должны
использоваться следующие протоколы:
сигнализация RAS (Registration, Admission, Status);
сигнализация Q.931 (согласно Н.225.0);
протокол управления Н.245.
A/V
Terminal Control and Management
Audio Video
RAS
RTCP
G.711 H.261
RTP
H.225
H.225
H.225
Unreliable Transport
Call
Signaling
System
Control
Q.931
H.245
Data
T.124
T.125
Reliable Transport
Network Layer
Link Layer
Physical Layer
T.123

12.

Пример сигнализации H.323
Admission Request
Admission Confirm
H.323
RAS
Gatekeeper
Setup
Q.931
Connect
Capabilities Exchange
Open Logical Channel
H.323
H.245
Open Logical Channel Acknowledge
Path
Resv
RSVP
RTP Stream
RTP Stream
RTCP Stream
Media

13. Архитектура сети на базе протокола MGCP

14. Media Gateway Control Protocol 

Media Gateway Control Protocol
MGCP - протокол контроля медиашлюзов. Является
протоколом связи в распределённых VoIP системах
передачи голоса по протоколу IP.
MGCP
описан в RFC 3435, который заменил
устаревший к настоящему времени RFC 2705,
заменивший, в свою очередь, Simple Gateway
Control Protocol (SGCP).

15. Архитектура сети MGCP

Шлюз
Транспортный
сигнализации
шлюз
- выполняет
Устройство
Основные
управления
устройства
-сети на
функции преобразования
обеспечивает
доставку речевой
выполняет
базе протокола
функции
MGCP:
управления
информации,
сигнальной
информации,
поступающей со
транспортными
1. Устройство
шлюзами
управления
стороны
поступающей
ТфОПсо
с постоянной
стороны
ТфОП, к и
скоростью,
устройству
управления
в сигнализации
вид, пригодный
и перенос
для
шлюзами
2. Транспортный
шлюз
передачи
сигнальной
поинформации
сетям
с
в
3. Шлюз
сигнализации
маршрутизацией
обратном
направлении.
пакетов IP:
кодирование и упаковку речевой
информации в пакеты RTP/UDP/IP, а
также обратное преобразование
Устройство
управления
Терминал MGCP
MGCP
Транспортный шлюз
ОКС №7
Шлюз сигнализации
АТС
Е1
RTP
Транспортный шлюз
Терминал MGCP
IP - сеть
Транспортный шлюз
АТС
Терминал MGCP

16. Сигнализация на основе протокола SIP

17. Сигнализация на основе протокола SIP

Один из распространенных протоколов IP-телефонии называется
SIP (Session Initiation Protocol), он описан в рекомендациях RFC
2543.
SIP регламентирует установление и завершение мультимедийных
сессий — сеансов связи, в ходе которых пользователи могут
говорить друг с другом, обмениваться видеоматериалами
и текстом, совместно работать над приложениями и т.д. SIP очень
похож на HTTP, потому что разрабатывался на основе
спецификаций HTTP и SMTP.
Первая предложенная версия стандарта (SIP 2.0) была определена
в RFC 2543. Протокол был дополнительно уточнён в RFC 3261, хотя
многие реализации по-прежнему основаны на промежуточных
версиях стандарта. Обратите внимание, что номер версии остался
2.0.
Клиенты SIP традиционно используют порт 5060 TCP и UDP для
соединения элементов SIP-сети.

18. Набор протоколов SIP

RTP (Real Time Transport Protocol) — протокол передачи данных в реальном времени
определяет стандартный формат пакета для доставки звуковых и видеоданных по сети
Интернет.
RTCP (Real Time Control Protocol) — протокол, управляющий транспортным
протоколом реального времени.
RTSP(Real Time Streaming Protocol) - потоковый протокол реального времени,
позволяющий клиенту удалённо управлять потоком данных с сервера, предоставляя
возможность выполнения команд, таких как «Старт», «Стоп», а также доступа по времени
к файлам, расположенным на сервере.
SDP (Session Description Protocol) - протокол описания сеанса, описывает исходные
параметры потоковых данных.
Отличие между протоколами RTP и RTCP: RTP — его функция доставка фактических данных,
а RTCP передает управляющую информацию о качестве работы RTP.
Общая структура SIP-пакетов:
Стартовая строка — начальная строка любого SIP-сообщения. Если сообщение является
запросом, в ней указывается тип запроса, адресат и номер версии протокола. Если
сообщение является ответом на запрос, в ней указывается номер версии протокола, тип
ответа и его короткая расшифровка.
Заголовки сообщений содержат информацию, необходимую для обработки сообщения
(информация об отправителе, адресате, пути следования и пр.)
Тело сообщения содержит описание сеансов связи. Не все запросы содержат тело
сообщения (например запрос BYE). Все ответы могут содержать тело сообщения, но
содержимое тела в них бывает разным.

19. Алгоритм установления SIP соединения

В протоколе SIP реализовано три сценария установления соединеия:
с участием прокси-сервера;
с участием сервера переадресации;
непосредственно между пользователями.
Отличаются они в расхождении механизмов search и invite вызываемого
абонента.
В первом случае эти функции возлагает на себя прокси-сервер,
а вызывающему пользователю необходимо знать только постоянный SIPадрес вызываемого пользователя.
Во втором случае вызывающая сторона самостоятельно устанавливает
соединение, а сервер переадресации лишь реализует преобразование
постоянного адреса вызываемого абонента в его текущий адрес.
И,
наконец, в третьем случае вызывающему пользователю
для установления соединения необходимо знать текущий адрес
вызываемого пользователя.

20. Архитектура сети SIP

SIP клиент
ТфОП/ISDN
Прокси-сервер
Сервер переадресации
- принимает запросы,
- предназначен
обрабатывает
для определения
их и, в
текущего
Основные
устройства
сети
на
базе
протокола
зависимости
адреса вызываемого
от типа запроса,
пользователя.
выполняет Вызывающий
определенныепользователь
действия.
Клиент
SIP пользователя,
- может
быть представлен
как
Сервер
SIP:
Это может
передает
бытьк поиск
серверу
и вызов
сообщение
с известным
маршрутизация
ему адресом
устройством
ПК илисостоит
другой из
переадресации
запроса,
вызываемого
предоставление
пользователя,
услуг и (IP-телефон,
т.д.
а сервер
Прокси-сервер
обеспечивает
1. Прокси-сервер
Сервер
определения
местоположения
пользовательский
терминал),
такпользователя.
и программным
клиентской
переадресацию
серверной
вызова
частей,
на текущий
поэтому
адрес
можетэтого
принимать
Для
2. и Сервер
переадресации
пользователей
предназначен
для определения
приложением
для
ПК
.
Обычно
SIP-клиент
вызовы,
реализации
инициировать
этой функции
собственные
сервер
запросы
переадресации
и возвращать
должен
ответы.
местоположения
пользователя
в текущий
3.
Сервер
определения
местоположения
содержит
и
клиентскую,
и
серверную
часть
.момент
взаимодействовать с сервером определения местоположения.
времени.функции
Возможны
два режима
регистрации:
Основные
данного
компонента
4. Клиент
SIP
пользователь
может
сообщить
свой
новый
адрес
инициирование и завершение вызовов.
один раз, а может регистрироваться периодически
через определенные промежутки времени.
SIP клиент SIP Прокси-сервер
Клиент SIP
IP-сеть
Шлюз
Маршрутизатор
Сервер
Маршрутизатор
определения
SIP Прокси-сервер
Клиент SIP местоположения
Маршрутизатор

21.

Установление соединения в архитектуре SIP с
участием прокси-сервера
3. Прокси-сервер
использует полученный
номер для нахождения
зарегистрированного
абонента. Затем
посылает к нему
приглашение
Прокси-сервер
2. Поднятие трубки и
набор номера .
Запрос посылается к
прокси-серверу
4. Вызывающий
абонент
информируется о
входящем вызове
(звонок)
IP-сеть
IP телефон
(SIP клиент)
RTP-сессия
5. SIP клиенты открывают RTP
сессию, когда вызываемый
абонент поднимает трубку
1. Регистрация SIP – клиентов на
SIP - сервере
IP телефон
(SIP клиент)

22. Запросы протокола SIP

В версии протокола SIP (RFC 3261) было определено шесть типов запросов. С помощью запросов клиент
сообщает о текущем местоположении, приглашает пользователей принять участие в сеансах связи,
модифицирует уже установленные сеансы, завершает их и т. д. Тип запроса указывается в стартовой
строке.
INVITE — Приглашает пользователя к сеансу связи. Обычно содержит SDP-описание сеанса.
ACK — Подтверждает приём ответа на запрос INVITE.
BYE — Завершает сеанс связи. Может быть передан любой из сторон, участвующих в сеансе.
CANCEL — Отменяет обработку ранее переданных запросов, но не влияет на запросы, которые уже
закончили обрабатываться.
REGISTER — Переносит адресную информацию для регистрации пользователя на сервере
определения местоположения.
OPTIONS — Запрашивает информацию о функциональных возможностях сервера.
Но в процессе развития, в протокол было добавлено еще несколько типов запросов, которые дополнили
его функциональность:
PRACK — временное подтверждение (RFC 3262)
SUBSCRIBE — подписка на получение уведомлений о событии (RFC 3265)
NOTIFY — уведомление подписчика о событии (RFC 3265)
PUBLISH — публикация события на сервере (RFC 3903)
INFO — передача информации, которая не изменяет состояние сессии (RFC 2976)
REFER — запрос получателя о передаче запроса SIP (RFC 3515)
MESSAGE — передача мгновенных сообщений средствами SIP (RFC 3428)
UPDATE — модификация состояния сессии без изменения состояния диалога (RFC 3311)

23. Ответы протокола SIP

Ответы на запросы сообщают о результате обработки запроса либо передают запрошенную
информацию. Определено шесть типов ответов, несущих разную функциональную нагрузку.
Тип ответа кодируется трёхзначным числом, самой важной является первая цифра, которая
определяет класс ответа:
1ХХ — Информационные ответы; показывают, что запрос находится в стадии обработки.
Наиболее распространённые ответы данного типа — 100 Trying, 180 Ringing, 183 Session
Progress.
2ХХ — Финальные ответы, означающие, что запрос был успешно обработан. В настоящее
время в данном типе определены только два ответа — 200 OK и 202 Accepted(прим. 202 кода
нет в RFC 3261).
3ХХ — Финальные ответы, информирующие оборудование вызывающего пользователя о
новом местоположении вызываемого пользователя, например, ответ 302 Moved Temporary.
4ХХ — Финальные ответы, информирующие об ошибке при обработке или выполнении
запроса, например, 403 Forbidden или классический для протокола HTTP ответ 404 Not
Found.
5ХХ — Финальные ответы, информирующие о том, что запрос не может быть обработан из-за
отказа сервера, 500 Server Internal Error.
6ХХ — Финальные ответы, информирующие о том, что соединение с вызываемым
пользователем установить невозможно, например, ответ 603 Decline означает, что
вызываемый пользователь отклонил входящий вызов.

24. Пример взаимодействия двух SIP-абонентов через SIP-сервер (Asterisk)

Пример взаимодействия двух SIPабонентов через SIP-сервер (Asterisk)

25. Пример SIP установления вызова

Слева изображено содержимое пакета SIP INVITE, справа — ответ на
него — SIP 200 OK.
Основные поля выделены рамками:
Method/Request-URI содержит SIP-метод и URI. В примере происходит установление сессии — метод INVITE, вызов абонента [email protected].
Status-Code — код ответа на предыдущую SIP-команду. В данном примере команда выполнилась успешно — код 200, т.е. абонент 555 поднял трубку.
Via — адрес, на котором абонент 777 ждет ответа. Для сообщения 200 OK это поле копируется из INVITE-сообщения.
From/To — отображаемые имя и адрес отправителя и получателя сообщения. Для сообщения 200 OK это поле копируется из INVITE-сообщения.
Cseq содержит порядковый номер команды и название метода, к которому относится данное сообщение. Для сообщения 200 OK это поле копируется из INVITEсообщения.
Content-Type — тип данных, которые передаются в блоке Body, в данном случае — SDP-данные.
Connection Information — IP-адрес, на который второму абоненту необходимо отправлять пакеты RTP (или UDPTL пакеты в случае передачи факса по T.38).
Media Description — порт, на который второй абонент должен передавать указанные данные. В данном случае это звук (audio RTP/AVP) и список поддерживаемых
типов данных — PCMU, PCMA, GSM-кодеки и DTMF-сигналы.

26. Передача информации о нажатых кнопках

Иногда после установления сессии, во время разговора, требуется доступ к дополнительным видам
обслуживания (ДВО) — удержание вызова, перевод, голосовая почта и т.п. — которые реагируют на
определенные сочетания нажатых кнопок.
Так, в обычной телефонной линии есть два способа набора номера:
Импульсный — исторически первый, использовался в основном в телефонах с дисковым
номеронабирателем. Набор происходит за счет последовательного замыкания и размыкания
телефонной линии согласно набираемой цифре.
Тоновый — набор номера DTMF-кодами (Dual-Tone Multi-Frequency) — каждой кнопке телефона
соответствует своя комбинация двух синусоидальных сигналов (тонов). Выполняя алгоритм Гёрцеля
можно довольно просто определить нажатую кнопку.
Во время разговора импульсный способ неудобен для передачи нажатой кнопки. Так, на передачу
«0» требуется приблизительно 1 секунда (10 импульсов по 100 мс: 60 мс — разрыв линии, 40 мс —
замыкание линии) плюс 200 мс на паузу между цифрами. К тому же во время импульсного набора
будут часто слышны характерные щелчки. Поэтому в обычной телефонии используется только
тоновый режим доступа к ДВО.

27. Передача информации о нажатых кнопках

В VoIP-телефонии информация о нажатых кнопках может передаваться тремя способами:
DTMF Inband — генерация звукового тона и передача его внутри аудиоданных (текущего RTPканала) — это обычный тоновый набор.
RFC2833 — генерируется специальный RTP-пакет telephone-event, в котором содержится
информация о нажатой клавише, громкость и длительность. Номер RTP-формата, в котором будут
передаваться пакеты DTMF RFC2833, указывается в теле SDP-сообщения. Например: a=rtpmap:98
telephone-event/8000.
SIP INFO — формируется пакет SIP INFO c информацией о нажатой клавише, громкости и
длительности.
Передача DTMF внутри аудиоданных (Inband) имеет несколько недостатков — это накладные
ресурсы при генерации/встраивании тонов и при их детектировании, ограничения некоторых
кодеков, которые могут исказить DTMF-коды, и слабая надежность при передаче (если потеряется
часть пакетов, то может произойти детектирование двойного нажатия одной и той же клавиши).
Главное различие между DTMF RFC2833 и SIP INFO: если на SIP-прокси-сервере включена
возможность передачи RTP непосредственно между абонентами минуя сам сервер (например,
canreinvite=yes в asterisk), то сервер не заметит RFC2833-пакеты, вследствие чего становятся
недоступными сервисы ДВО. Передача SIP-пакетов всегда осуществляется через SIP-проксисерверы, поэтому ДВО всегда будут работать.

28. Преимущества SIP’a

Схожесть с HTTP
Простота интеграции с бизнес-приложениями
Независимость от ТФОП и, одновременно,
возможность полнофункционального сопряжения с
ней.
Простота
Масштабируемость
Распределенная функциональность

29. Сравнение протоколов VoIP-сети

Показатель
H.323
SIP
MGCP
Компонент, определяющий
функциональность сети и
сетевые сервисы
Используемая модель
Привратник
Прокси-сервер
Сигнальный контроллер СА
Телефонная (Q.931)
Интернет (WWW)
Централизованная
Протокол передачи
сигнализации
TCP
TCP или UDP
UDP
Протокол передачи медиатрафика
RTP
RTP
RTP
Формат сообщений
Двоичный (ASN.1)
Текстовый (ASCII)
Текстовый (ASCII)
Стандартизирующая
организация
ITU
IETF
IETF/ITU

30. Основные алгоритмы кодирования речи

31. Кодеки стандартизованные ITU_Т

Кодеком в IP-телефонии называется алгоритм преобразования
голосовой информации в IP-пакеты. Существует большое
количество кодеков, которые различаются по качеству передачи
исходной голосовй информации и используемой при этом полосы
пропускания. Все эти кодеки стандартизованы и поддерживаются
большинством VoIP-оборудования.
Ко́дек (codec — сокр. от coder/decoder (кодировщик/декодировщик)
или compressor/decompressor) — устройство или программа,
способная выполнять преобразование потока данных или сигнала.
Кодеки могут как кодировать поток/сигнал (часто для передачи,
хранения или шифрования), так и раскодировать — для просмотра или
изменения в формате, более подходящем для этих операций. Кодеки
часто используются при цифровой обработке видео и звука.

32. Использование полосы пропускания канала

Скорость
передачи, которую предусматривают имеющиеся
сегодня узкополосные кодеки, лежит в пределах 1.2 – 64 Кбит/с.
Естественно, что от этого параметра прямо зависит качество
воспроизводимой речи. Существует множество подходов к
проблеме определения качества.
Наиболее широко используемый подход оперирует оценкой MOS
(Mean Opinion Score), которая определяется для конкретного
кодека как средняя оценка качества большой группой слушателей
по пятибалльной шкале

33. Оценка кодека

Для прослушивания экспертам предъявляются разные звуковые фрагменты –
речь, музыка, речь на фоне различного шума и т.д. Оценки интерпретируют
следующим образом:
• 4 - 5 – высокое качество; аналогично качеству передачи речи в ISDN, или еще
выше;
• 3.5 - 4 – качество ТфОП (toll quality); аналогично качеству речи,
передаваемой с помощью кодека АДИКМ при скорости 32 Кбит/с. Такое
качество обычно обеспечивается в большинстве телефонных разговоров.
Мобильные сети обеспечивают качество чуть ниже toll quality;
• 3 - 3.5 – качество речи, по прежнему, удовлетворительно, однако его
ухудшение явно заметно на слух;
• 2.5 - 3 – речь разборчива, однако требует концентрации внимания для
понимания. Такое качество обычно обеспечивается в системах связи
специального применения (например, в вооруженных силах).

34. G.7xx - аудиокодеки

Кодек G.711 - рекомендация G.711 описывает кодек, использующий
преобразование аналогового сигнала с точностью 8 бит, тактовой частотой
8 кГц и простейшей компрессией амплитуды сигнала. Требуемая
пропускная способность - 64 кбит/сек. Существуют две разновидности
кодека a-law и u-law (стандарт аналогового сжатия, используемый
системах цифровой связи), отличающиеся алгоритмами кодирования.
Кодек поддерживается практически всеми устройствами IP-телефонии.
Кодек G.723.1 - производит кадры длительностью 30 мс с
продолжительностью предварительного анализа 7.5 мс.
Предусмотрено два режима работы:
6.3 Кбит/с (кадр имеет размер 189 битов, дополненных до 24 байтов)
5.3 Кбит/с (кадр имеет размер 158 битов, дополненных до 20 байтов).
Режим работы может меняться динамически от кадра к кадру. Оба режима
обязательны для реализации.

35.

Кодек G.729 предназначенный для передачи речи с "хорошим качеством" при
использовании небольшой пропускной способности (8 кбит/сек), использует
кадр длительностью 10 мс Для кодера необходим предварительный анализ
сигнала продолжительностью 5 мс.
Существуют две популярные (и несовместимые между собой) версии
данного стандарта:
Annex A (более "простая" схема кодирования)
Annex B (с использованием алгоритмов сжатия пауз).
G.729 включает программные патенты от нескольких компаний и
лицензировано от имени Sipro Lab Telecom. Sipro Lab Telecom является
авторизованным представителем прав на G.729 технологию и патентный
портфель.
В ряде стран, при использовании G.729 может потребоваться плата за
лицензию и/или сбор.
В России не действует патентное право на программное обеспечение и
алгоритмы, по этой причине кодек G.729 на территории РФ можно
использовать без лицензионных отчислений.

36. Кодеки со сжатием и без

Кодеки со сжатием и без
Стандартные голосовые кодеки G.711-ulaw и G.711-alaw не используют
сжатия голосового сигнала. При этом ширина канала, которое использует
одна голосовая линия составляет 80 кБит/сек.
Кодеки со сжатием, за счет эффективных алгоритмов, позволяют снизить
требуемую ширину канала в несколько раз. Например, при использовании
кодека G.729 ширина канала для одной линии будет составлять от 25ти до 35-ти кБит, что в 2-3 раза ниже загрузки линии G.711.
Кроме того, за счет более низкой требуемой пропускной способности,
снижается объем потребления трафика. Это актуально для компаний,
где используется канал Интернета с лимитом по объему
закачиваемых данных.

37.

GSM - глобальная система для мобильных коммуникаций. Голосовой кодек,
разработанный для использования в системах сотовой связи стандарта GSM. Также
известен, как 2G. Обеспечивает доступ к Интернет на скорости до 9600 кбит/с. При
кодировании кадра используется информация предыдущего кадра, кодирование
осуществляется блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с. Поддерживается
производителями оборудования, в основном в шлюзах между сотовыми и VoIPсетями.
iLBC (internet Low Bitrate Codec) — это свободный от лицензионных отчислений
кодек для голосовой связи через интернет. Кодек предназначен для узкополосных
интернет каналов, со скоростью передачи аудио сигнала (человеческой речи) 13.33
кбит/с при длине кадра в 30 мс или 15.20 кбит/с при 20 мс. Кодек iLBC позволяет
добиться хорошего качества передачи аудио сигнала даже при некоторых
искажениях, которые происходят в связи с потерей или задержкой пакетов.

38. H.26x - протоколы сжатия видеосигнала

H.261 – стандарт сжатия видеосигнала, разрабатывался для видеотелефонной связи по обычным
телефонным линиям со скоростью передачи данных до 64 кбит/с.
H.263 – представляет собой обновление устаревшего протокола H.261. Этот стандарт позволяет
передавать видеосигнал с постоянной скоростью, обычно не более 128 кбит/с. Стандарт был
разработан специально для видеоконференцсвязи, где скорость передачи данных более важна, чем
детализация объектов, как при видеонаблюдении. Позже выходили обновления этого
стандарта H.263+ в 1998 году и H.263++ в 2000 году, которые улучшили алгоритмы кодирования и
расширили пределы применения данного кодека.
H.264 – был представлен в 2003 году с последующими доработками, на данный момент, это самый
современный стандарт сжатия видеосигнала, используемый в HDTV – телевидении высокой
четкости, видеоконференциях, IP-видеонаблюдении и многих других областях обработки
цифрового видеосигнала.
MPEG-4, AVC (Advanced Video Coding) и H.264– фактически, идентичны, так как разрабатывались
совместно и обладают одинаковыми техническими характеристиками.
H.264 High Profile – более производительная версия стандарта H.264, внедренная компанией Polycom,
позволяющая проводить видеоконференции в разрешении HD, при скорости передачи данных
от 512 кбит/с.
На текущий момент, для видеоконференцсвязи, используются, в основном, стандарты H.264 и H.263 ,
однако, поддерживается и протокол H.261, в целях обратной совместимости.

39. Основные параметры кодеков

Кодек Поток
Размер пакета
(мс )
Алгоритмическ
Оценка Суммарный
ая
задержка
MOS
поток
(мс)
G.711
64 кбит/с
20
0
4.4
81.2
G.729
8 кбит/с
20
15
4.07
31.2
G.723.1 6.3 кбит/с
30
37.5
3.87
21.9
G.723.1 5.3 кбит/с
30
37.5
3.69
20.8
20
20
3.5
35.4
iLBC 13.33 кбит/с
30
30
4
28
iLBC
20
30
4
29
GSM
13 кбит/с
15.2 кбит/с

40. Виды соединений в сети IP - телефонии

41. Виды соединений в сети IP-телефонии

1.
2.
3.
4.
«От телефона к телефону»
«От компьютера к телефону»
«От компьютера к компьютеру»
«От WEB браузера к телефону»

42. «От телефона к телефону»

Вызов идет с обычного телефонного аппарата к АТС,
на один из выходов которой подключен шлюз IPтелефонии, и через IP-сеть доходит до другого
шлюза, который осуществляет обратные
преобразования.
ТфОП
ТфОП
АТС
Абоненты
ТфОП
Шлюз
АТС
IP-сеть
IP-сеть
Абоненты
ТфОП
Шлюз
Схема связи «телефон-телефон»

43. «От компьютера к телефону»

Мультимедийный компьютер, имеющий
программное обеспечение IP-телефонии,
микрофон и акустические системы, подключается
к IP-сети или к сети Интернет и с другой стороны
шлюз IP-телефонии имеет соединение через АТС с
обычным телефонным аппаратом.
ЛВС
Маршрутзатор
IP
IP-сеть
IP-сеть
Шлюз
АТС
Мультимедийные
компьютеры
Схема связи «компьютер-телефон»
Абоненты
ТфОП

44. «От компьютера к компьютеру»

В этом случае соединение устанавливается между
двумя мультимедийными компьютерами,
оборудованными аппаратными и программными
средствами для работы с IP-телефонией, через IPсеть.
ЛВС
Маршрутзат ор
IP
Мультимедийные
компьютеры
ЛВС
IP-сеть
IP-сеть
Маршрутзат ор
IP
Мультимедийные
компьютеры
Схема связи «компьютер-компьютер»

45. «От WEB браузера к телефону»

WEB-странице некоторой компании в разделе
«Контакты» размещается кнопка «Вызов», нажав
на которую можно осуществить речевое
соединение с представителем данной компании
без набора телефонного номера.
Шлюз
Интернет
Интернет
АТС
Пользователи
Интернет
Абоненты
ТфОП
Хост
Схема связи «WEB-браузер - телефон»

46. Сервисы IP телефонии РКСИ http://ip.local

Голосовая почта
Интерактивная адресная книга
Конференция
Перенаправление вызовов
Передача видео
Консоль секретаря (Attendant Console)
Набор XML приложений для телефонных аппаратов позволяет проверять электронную почту, голосовую
почту, просматривать информацию о персональном
расписании и информацию из персональной телефонной
книжки, используя экран телефонного аппарата.
IVR – интерактивное голосовое меню

47.

48. Модели IP телефонов

49. VoIP телефоны компании Cisco

Аппаратные IP телефоны: Cisco 7940,
Cisco7912G, Cisco 7970G

50. IP телефон Cisco 7960G

• Шесть телефонных линий на аппарат
• Жидкокристаллический графический дисплей
со встроенной подсказкой
• XML приложения, телефонные справочники
• 24 варианта мелодий звонков
• Обеспечение высококачественной громкой связи
• Возможность подсоединения гарнитуры
• Встроенный двухпортовый коммутатор Ethernet
10/100

51. IP телефон Cisco 7970G

• Восемь телефонных линий на аппарат
• Цветной жидкокристаллический графический
дисплей
• Управление телефоном при помощи экрана
Touch screen
• XML приложения, телефонные справочники
• Обеспечение высококачественной громкой
связи, возможность подключения внешнего
динамика/микрофона
• Возможность подсоединения гарнитуры
• Встроенный двухпортовый коммутатор Ethernet
10/100

52. IP телефон Cisco 7940G

• Две телефонные линии на аппарат
• Жидкокристаллический графический дисплей
• XML приложения, телефонные справочники
• 24 варианта мелодий звонков
• Обеспечение высококачественной громкой связи
• Возможность подсоединения гарнитуры
• Встроенный двухпортовый Ethernet 10/100
коммутатор

53. IP телефон Cisco 7935 Conference Station

• Для использования в переговорных комнатах
• 360-градусная зона охвата обеспечивается
высококачественным динамиком и тремя
микрофонами
• Обеспечение высокого качества громкой связи
• Жидкокристаллический графический дисплей
• Поддерживает стандартный набор функций IP
телефона (Hold,Transfer, Mute, Conference, Call
Park)

54. Беспроводной IP телефон 7920

• Беспроводной мобильный телефон, использующий
технологию IEEE 802.11b
• Шесть телефонных линий на аппарат
• Жидкокристаллический графический дисплей
• Две динамические функциональные клавиши

55. IP телефон Cisco 7905G и 7912G

• Одна телефонная линия
• Алфавитно-цифровой дисплей
• XML приложения, телефонные справочники
• Динамик громкой связи
• Телефон модели 7912G имеет встроенный
двухпортовый Ethernet коммутатор

56. IP телефон Cisco 7905G и 7912G

• Одна телефонная линия
• Алфавитно-цифровой дисплей
• Шесть функциональных кнопок
• Телефон модели 7910G+SW имеет встроенный
двухпортовый Ethernet коммутатор

57. IP телефон Cisco 7902

• Базовая модель
• Одна телефонная линия
• Нет дисплея
• Фиксированный набор базовых функций (Redial,
Transfer, Conference, Messages, Hold, MWI)

58. Использование XML-приложений

59. Набор XML-приложений Cisco IP Phone Productivity Services для телефонов Cisco 7940/7960

Набор XML-приложений Cisco IP Phone Productivity
Services для телефонов Cisco 7940/7960

60. Сетевые возможности IP Phone LinePower

61. Программный телефон EyeBeam

62. Программный телефон компании Cisco

63. Лабораторная работа № 1

64. Лабораторная работа № 1

Лабораторная работа даёт возможность
ознакомиться с программными и аппаратными
телефонами
Eyebeam,
Cisco IP SoftPhone,
LinkSys,
Grandstream,
Thomson
их функциями, основными характеристиками, с
областью применения, а также научит выполнять
настройку данных программных телефонов.

65. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Цель работы:
- ознакомиться с программными и аппаратными телефонами Eyebeam и Cisco IP
SoftPhone, LinkSys, Grandstream, Thomson их функциями, основными
характеристиками, с областью применения;
- научиться осуществлять установку и настройку программных и аппаратных
телефонов;
- научиться подключать адресные книги, производить звонки, производить
перенаправление звонков и создавать конференции с поддержкой видео.
2. Перечень используемого оборудования.
- персональный компьютер;
- программный комплекс ССM
- программный комплекс Asterisk
- программный телефон Eyebeam.
- программный телефон Cisco IP SoftPhone.
- аппаратный телефон Linksys
- аппаратный телефон Grandstream
- аппаратный телефон Thomson

66. Задание

изучить основные принципы работы программных
и аппаратных телефонов;
- осуществить установку и настройку
программных и аппаратных телефонов;
- выполнить подключение адресных книг;
- выполнить голосовое и видео соединение двух
абонентов;
- выполнить перенаправление звонка;
- создать конференцсвязь.

67. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Этап «Cisco IP SoftPhone»
1.Осуществить установку программного телефона Cisco IP SoftPhone;
2. Осуществить настройку программного телефона Cisco IP SoftPhone;
3. Подключить к программному телефону адресную книгу;
4. Выполнить голосовое соединение двух абонентов;
5. Создать конференцсвязь.
6. Осуществить перенаправление вызова;
2. Этап «Eyebeam»
1.Осуществить установку программного телефона Eyebeam;
2. Осуществить настройку программного телефона Eyebeam;
3. Подключить к программному телефону адресную книгу;
4. Выполнить голосовое и видео соединение двух абонентов;
5. Отправить и получить голосовую почту;
6. Создать конференцсвязь.
7. Осуществить перенаправление вызова.
3. Этап «Аппаратный IP телефон»
1. Осуществить настройку Аппаратного IP телефона;
2. Выполнить голосовое и видео соединение двух абонентов;
3. Создать конференцсвязь.
4. Осуществить перенаправление вызова;

68. Список логинов и паролей

№
п.п
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
User name
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
101
102
103
104
105
106
107
108
Пароль
Cisco soft Phone
student1
student2
student3
student4
student5
student6
student7
student8
EyeBeam
student1
student2
student3
student4
student5
student6
student7
student8
№
телефона
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
101
102
103
104
105
106
107
108

69. Список логинов паролей аппаратных телефонов

User name
Пароль
№
телефона
1
160
160
160
2
161
161
161
3
162
162
162
4
163
163
163
5
164
164
164
№

70. Сайт IP-телефонии РКСИ ip.local