Обмен сообщениями при установке вызова в протоколе SIP

Первым рассматривается случай, когда обмен сообщениями происходит между двумя агентами UA протокола SIP, показанный в верхней части рис. 24.14.

Рис. 24.14. Обмен сообщениями между агентами UA протокола SIP

Ниже описаны пять этапов, которые проиллюстрированы в верхней части рис. 24.14.

•          Когда вызывающая сторона инициирует сеанс SIP, она посылает сообщение INVITE, аналогичное запросу, обсуждавшемуся ранее.

•          Вызываемая сторона (агент UA SIP) отвечает сообщением 100 Trying для того, чтобы уведомить запрашивающую сторону о том , что сообщение было получено.

•          После того как вызывающая сторона находит доступные ресурсы, она посылает сообщение 180 Ringing для извещения об этом вызывающей стороны.

•          Отвечая на звонок (снимая трубку) вызываемая сторона посылает сообщение 200 ОК вызывающей стороне.

•          На это сообщение необходимо ответить сообщением АСК. В этот момент сеанс SIP становится активным.

В нижней части рис. 24.14 показана процедура прекращения вызова или отсоединения. Это несложная процедура, поскольку прекращающая сеанс сторона просто посылает сообщение BYE. На это сообщение другая сторона отвечает сообщением 200 ОК.

Во втором случае обмена сообщениями в качестве посредника между двумя агентами UA выступает прокси-сервер SIP (см. рис. 24.15). В простом прокси- режиме единственным отличием является то, что прокси-сервер перехватывает и регистрирует сообщения, которыми обмениваются агенты UA.

Рис. 24.15. Обмен сообщениями между агентами UA при наличии прокси-сервера

Если прокси-сервер вовлечен в SIP-сеанс, то у него есть возможность включить функцию, называемую маршрутом записи. Заголовок маршрута записи позволяет прокси-серверу оставаться на маршруте сигнализации в течение всего времени активности сеанса. Если вызов проходит более чем через один прокси-сервер, то каждый последующий прокси-сервер может быть добавлен к заголовку маршрута записи. В результате этого можно проследить обратный путь к источнику сеанса.

Последним рассматривается случай, когда в обмене сообщениями участвует сервер перенаправления. В этом случае обмен сообщениями имеет несколько иной характер. На рис. 24.16 показан обмен сообщениями между двумя агентами UA с использованием сервера перенаправления.

Рис. 24.16. Потоки данных вызова от одного агента UA SIP к другому при использовании сервера перенаправления SIP

Сервер перенаправления используется во многом так же, как и драйвер шлюза с сигнализацией направленного вызова. Сервер перенаправления используется только для того, чтобы идентифицировать расположение терминирующего агента UA. После того как это расположение устанавливается с помощью сообщения серии 300 множественного выбора, инициирующий агент UA отвечает за коммуникацию непосредственно с терминирующим агентом UA. Все остальные типы коммуникаций, включая прекращение сеанса, обрабатываются самими агентами UA.

Соединение сети VoIP с сетью SS7

Технология VoIP применима для многих приложений. Во многих случаях требуется установка соединения с унаследованной сетью провайдера службы, которая не является сетью VoIP. Сеть провайдера службы SS7 является международную сетью, которая достигает даже наиболее удаленных точек планеты. Сеть SS7 покрывает практически все области любой страны.

По всему миру протянуты наземные кабели, длина которых составляет миллионы километров и подсоединение к этой инфраструктуре дает пользователям сетей VoIP большие возможности. Для провайдеров IP-служб использование частной IP-сети может служить способом экономии при передаче данных на большие расстояния. Для Internet-провайдеров потоки данных удаленного доступа могут быть выгружены из сети провайдера до того, как они начнут потреблять ценные ресурсы в течение продолжительного времени. Слияние сетей обычных и голосовых данных дает возможность создавать сложные комбинации различных служб, такие как двухступенчатый удаленный доступ (телефонные карточки), управление пулом ресурсов (Resource Pool Management — RPM) и даже клиентов, основанных на протоколе SIP сообщений.

Хотя технологии Н.323 и SIP относятся в настоящее время к популярным методам развития голосовых служб, остается фактом то, что сети провайдеров служб создавались по всему миру в течение нескольких десятилетий. Учитывая это, следует предположить, что, хотя сети Н.323 и SIP будут предоставлять все более современные службы конечным пользователям, однако, по всей видимости, в ближайшем будущем они будут лишь дополнять обычную телефонную службу, но не заменят ее полностью.

Резюме

Технология передачи голосовых данных по протоколу IP (Voice over IP — VoIP) стала в последние годы популярной среди предпринимателей, работников сетевых служб предприятий и провайдеров служб с многомиллионными оборотами. Возможность передачи голосовых данных по частным инфраструктурам IP позволяет компаниям экономить на дорогостоящих унаследованных соединениях, основанных на TDM и на поминутной оплате междугородных и международных переговоров. В действительности, эти компании стали своими собственными провайдерами служб передачи голоса на большие расстояния.

В сфере технологии VoIP конкурируют между собой две похожие технологии: Н.323 и SIP. Для многих технология VoIP автоматически означает использование стека протоколов Н.323. Союз ITU разработал стек протоколов Н.323 в качестве стека мультимедийных протоколов для сетей, основанных на передаче пакетов. Технология передачи голосовых данных активно разрабатывалась и внедрялась по всему миру. С каждым днем провайдеры служб вводят все большее количество голосовых портов в свои сети Н.323.

Стек протоколов Н.323 определяет ряд различных устройств, которые используются для данного стека. Терминалы Н.323 представляют собой оконечные устройства, которые непосредственно взаимодействуют с сетью Н.323, такие как IP-телефоны или пакеты программного обеспечения с функциями Н.323 на персональных компьютерах PC. Драйверы шлюзов Н.323 и каталоговые драйверы являются необязательными устройствами, которые позволяют расширять (масштабировать) сети Н.323. Драйверы шлюзов ведут учет того, какие шлюзы могут обработать конкретные номера, а каталоговые драйверы следят за тем, где расположены различные драйверы шлюзов (а также какие шлюзы они содержат).

Шлюзы Н.323 представляют собой устройства, которые соединяют между собой сети типа Н.323 и сети, не принадлежащие к этому типу, такие, например, как шлюзы, соединяющие частную сеть Н.323 с TDM-сетью провайдера службы. Модули многоточечного управления представляют собой устройства, управляющие конференциями в сетях Н.323. Многие устройства включают в свои коды некоторые функции, аналогичные функциям модуля MCU и по этой причине использование устройств MCU в конкретной реализации встречается все реже.

Стек протоколов Н.323 представляет собой набор протоколов, которые совместно работают для обеспечения надежной установки вызова, его прекращения и для управления вызовом. Спецификация Н.323 используется как общее название, под которым понимаются все включенные в нее спецификации. Протокол Н.225 используется для установки и прекращения вызова. Он в целом (loosely) основан на спецификации сигнализации Q.931 ISDN и во многом имеет те же самые характеристики.

Протокол Н245 используется для обмена информацией о возможностях. Такой обмен включает в себя, например, обмен аудиокодеками (CODEC). Другим преимуществом сети VoIP является ее способность использовать одну и ту же величину полосы пропускания для передачи большего количества вызовов с использованием кодеков. Кодеки сжимают голосовой поток в определенной степени и с определенным качеством. Кодек G.729 может передавать в восемь раз больше вызовов в одном канале DS0, чем канал в сети традиционного провайдера службы. Вместе с протоколом Н.245 работают также протоколы RTP и RTCP.

Протокол RTP используется специально для управления голосовыми маршрутами между оконечными точками. Этот протокол обеспечивает службы реального времени, которые требуются для передачи голосовых вызовов по IP-сетям. Протокол RTCP обеспечивает обратную связь (feedback) в потоках данных протокола RTP.

Протокол SIP представляет собой более новую технологию, которая была создана IETF. Она включена в IETF-MMSC. Первоначальной версией протокола SIP была спецификация RFC 2543. Протокол SIP был создан с целью устранить некоторые недостатки, характерные для технологии Н.323. Он был разработан как истинно мультимедийный протокол, который работает прозрачно для пользователя с уже отработанными протоколами, такими как DNS и SDP.

Протокол SIP представляет собой основанную на ASCII явную текстовую структуру, которая использует схему кодировки НТТР1.1. Это позволяет легко выполнять декодирование и поиск ошибок в сетях SIP. Сообщения протокола SIP послужили в качестве модели "клиент/сервер" с использованием клиентов UAC и серверов UAS. Каждое устройство в сети SIP должно обладать функциями обоих этих режимов.

Агенты UA протокола SIP представляют собой устройства, которые обычно ассоциируются с устройствами конечного пользователя, такими как SIP-телефоны. Однако они могут включать в себя также SIP-шлюзы. Агенты UA SIP могут устанавливать сеансы непосредственно друг с другом или через прокси-сервер SIP.

Прокси-серверы SIP выполняют три различные функции. Они могут быть использованы в качестве сервера-регистратора (registrar server), прокси-сервера или сервера перенаправления, а также в виде комбинации всех трех. Прокси-серверы SIP обеспечивают централизованное управление агентами UA, определение маршрутов вызова, безопасность, трансляцию номеров и сетевые службы протокола SIP.

В течение уже нескольких лет идет процесс постепенного слияния сетей IP и сетей провайдеров служб. Эта интеграция неизбежна в связи с возрастаюшим спросом на покрытие и службы и требованиями меньшей стоимости. Решения с использованием сигнализации SS7 соединяют IP-сети следующего поколения с унаследованными сетями провайдеров служб. Хотя службы VoIP получают повсеместное распространение, маловероятно, чтобы они в ближайшее время полностью заместили инфраструктуру провайдеров служб.

Дополнительные источники

Н.323

•          www.cisco.com/pcgi- bin/Support/browse/psp_view.pl?p=Internetworking:H.323&s=Implementation_and_ Configuration

•          www.cisco.com/en/US/tech//tk652/tk90/technologies_tech_note09186a008010fedl/sh tml#intro

•          www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/psl833/products_feature_guide_chapterO 9186a00800ca70f.html# 1019911

•          www.cisco.com/en/US/tech/tk652/tk698/technologies_tech_note09186a0080094ae2. shtml#topic2

•          www.cisco.com/en/US/products/hw/routers/ps221/products_configuration_guide_ chapter09186a0080089519.html#35804

•          www.cisco.com/en/US/tech/tk652/tk698/technologies_white_paper09186a00800a8993 .shtml#sourceofdelay

SIP

•          www.ietf.org/rfc/rfc2543.txt

•          www.cisco.com/en/US/products/sw/voicesw/ps2157/products_administration_guide_ chapter09186a0080089519.html#35804

Соединения SS7 для голосовых шлюзов

•          www.cisco.com/en/US/tech/tk653/tk653/technologies_white_paper09186a0080113758 shtml

Глоссарий

Call leg. Ветвь вызова. Логическое соединение между двумя терминалами Н.323. Каждая конечная точка вдоль маршрута установки вызова имеет две ветви вызова — входную и выходную.

CLEC. Competitive Local Exchange Carrier. Альтернативный локальный оператор. Провайдер первичной службы, который конкурирует с уже существующими компаниями RBOC в предоставлении голосовых служб, служб обычных данных и иных служб. Большинство из них было создано после того, как Акт о телекоммуникациях (Telecommunications Act) в 1996 году создал конкуренцию в этой традиционно монопольной сфере.

CODEC. Compression/decompression (coder/decoder). Сжатие/декомпрессия (или ко- дировщик/декодировщик). Способ сжатия голосовых потоков в разной степени для более эффективного использования полосы пропускания в сети Н.323.

Протокол Н.225. Спецификация 1TU, основанная на спецификации Q.931 сетей ISDN. Обеспечивает обмен сообщениями при установке и прекращении вызова между двумя оконечными точками для протокола Н.323. Для полной установки вызова работает с протоколами Н.245, RTP и RTCP. Для прекращения вызова используется отдельный RLC.

Протокол Н.245. Спецификация ITU, используемая для обмена возможностями между конечными точками в процессе установки вызова в сетях протокола Н.323.

Протокол Н.323. Стек протоколов, созданный ITU для мультимедийной передачи в сетях, использующих передачу пакетов. Широко используется для передачи данных в технологии VoIP. Спецификация Н.323 описывает взаимодействие всех включенных в стек протоколов.

Н.323 directory gatekeeper. Каталоговый драйвер шлюза протокола Н.323. Позволяет расширять сеть Н.323 до более высокого уровня, чем драйвер шлюза. Каталоговый драйвер шлюза ведет учет различных драйверов шлюзов и номеров, которые должны на них направляться.

Н.323 gatekeeper. Драйвер шлюза протокола Н.323. Устройство, позволяющее расширять сеть протокола Н.323 путем поддержки списка шлюзов Н.323 и номеров, которые эти шлюзы могут обслуживать.

Н.323 gateway. Шлюз протокола Н.323. Устройство, соединяющее сеть типа Н.323 с сетью иного типа, например с сетью PSTN.

Н.323 terminal. Терминал протокола Н.323. Устройство, которое взаимодействует с сетью Н.323 непосредственно, например, IP-телефон.

ILEC. Incumbent Local Exchange Carrier. Традиционный локальный оператор. Традиционный провайдер телефонной службы в США. Также называется компанией RBOC.

MCU. Multipoint Control Unit. Многоточечный управляющий модуль. Позволяет осуществлять конференции между тремя и более устройствами сети Н.323.

OSI model. Open Systems Interconnection model. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. ISO создала модель OSI в 1984 году для облегчения взаимодействия различных типов оборудования, разработанных различными производителями, путем создания семиуровневой обшей схемы, на которую ориентируются все производители.

RBOC. Regional Bell Operating Company. Региональная операционная компания Bell. Эти региональные телефонные компании были созданы после распада AT&T в конце 1983 года. Примерами компаний RBOC являются Bell South, South West Bell и Bell Atlantic.

RTCP. Real-Time Control Protocol. Протокол управления в реальном времени. Этот протокол предоставляет конечным точкам отчет о качестве распределения данных.

RTP. Real-Time Protocol. Протокол реального времени. Осуществляет в реальном времени передачу голосовых данных в среде протокола IP как для одноадресатных, так и для многоадресатных потоков данных. Потоки данных протокола RTP являются односторонними (однонаправленными), поэтому вызов между двумя конечными точками содержит два потока RTP.

SIP. Session Initiation Protocol. Протокол инициализации сеанса. Один из стеков протоколов IETF-MMSC. Используется для сквозной сигнализации при вызове и для управления в пакетной сети для обеспечения голосовых, видео и других служб реального времени между двумя или более конечными точками.

SIP Method. Метод SIP. Сообщение-запрос протокола SIP.

SS7. Signaling System 7. Система сигнализации 7. Система сигнализации, используемая в международном масштабе для сигнализации при установке и прекращении вызова, для управления каналом и мощностью службы (в международном масштабе известна как С7).

TDM. Time-Division Multiplexing. Мультиплексирование с разделением времени. Процесс деления времени на отдельные порции, называемые таймслотами (timeslot). Каждый таймслот представляет собой некоторый промежуток времени, который предоставляется отдельному каналу для передачи данных по сети. Например, канал TI имеет 24 таймслота. В процессе передачи сначала передается таймслот №1, затем таймслот Х»2, №3 и т.д.

UAC. User Agent Client. Клиент агента пользователя. Инициирует запрос в сети SIP.

UAS. User Agent Server. Сервер агента пользователя. Устройство, отвечающее на запросы.

VAD. Voice Activity Detection. Обнаружение голосовой активности. Предусмотрено в сетях Н.323 для более эффективного использования сетевых ресурсов. При обычном вызове VoIP данные периодов молчания также передаются по сети. При использовании VAD промежутки молчания обнаруживаются и не передаются.

VOIP. Voice over Internet Protocol. Протокол передачи голоса в сети Internet по протоколу IP. Этот термин используется для описания передачи голосовых данных по инфраструктуре протокола IP. Хотя большинство пользователей ассоциируют VoIP исключительно с использованием стека протоколов Н.323, однако при этом могут быть использованы и другие стандарты, такие, например, как SIP.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100