Решения для IPтелефонии Виктор Колосов консультант по проектам

Решения для IPтелефонии Виктор Колосов, консультант по проектам vkolosov@dlink. ru

Введение в IP телефонию

Что такое IP-телефония? IP-телефония или Vo. IP (Voice over IP) – это технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Используя Интернет, можно обмениваться цифровой информацией.

Следовательно, технически возможно оцифровать звук или факсимильное сообщение и переслать его аналогично тому, как пересылаются цифровые данные. В этом смысле IP-телефония использует Интернет (или любую другую IP-сеть) для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя пользователями компьютера в режиме реального времени. 4 PC to PC (Internet-Phone) 4 PC to Phone (MSN, Skype) 4 Phone to Phone (Vo. IP Gateway) IP-Network

Преимущества IP-телефонии • Экономия средств Меньшая стоимость междугородних и международных звонков Меньшие затраты на инвестиции в оборудование • Универсальность Совмещенный доступ в Интернет. Голосовые данные, факсимильные сообщения передаются с использованием IP - основного набора протоколов Интернет • Открытая архитектура Общие стандарты: H. 323, MGCP, SIP. . . В виду острой конкуренции цены на услуги постоянно снижаются • Эффективное использование полосы пропускания от 5. 3 до 8 Кбит/с по сравнению с 64 Кбит/с для традиционной телефонии экономия полосы пропускания в 8~10 раз

Vo. IP-принцип работы Поиск Телефонный номер 0010110101 IP адрес 886 -3 -577 -9966 Оцифровка 172. 16. 1. 134 Сжатие Голос 64 Кбит/с G. 711 64 Кбит/с G. 723 6. 4/5. 3 Кбит/с G. 729 8 Кбит/с Соединение Шлюз Vo. IP

Алгоритмы сжатия голоса Кодек Требуемая пропускная способность (Кбит/с) Нагрузка на DSP, MIPS Суммарная задержка кодека (мс) Оценка MOS G. 711 64 (сжатие отсутствует) Отсутствует 0, 25 4, 1 G. 723. 1 5, 3/6, 4 16/21 37, 5 3, 7/3, 9 G. 728 16 32 2, 5 4. 3 G. 729 8 25 15 3, 92 G. 729 A 8 13 15 3, 85 Примечания. Качество голоса дано по пятибалльной шкале экспертных оценок MOS (Mean Opinion Score, рекомендация ITU-T P. 800).

Физические интерфейсы FXS (Foreign e. Xchange Station) Двухпроводная абонентская линия с интерфейсным разъемом RJ-11. Используется для подключения конечного пользователя с телефонным аппаратом. Подает на телефонный аппарат необходимое напряжение, генерирует звонки и тональные сигналы, воспринимает положение трубки (снята/положена) и набор номера от телефонного аппарата. FXO (Foreign e. Xchange Office) Интерфейс, используемый для эмуляции телефонного аппарата, подключенного к АТС. В качестве интерфейсного разъёма используется розетка RJ-11. Использует подаваемое АТС напряжение, воспринимает звонки и тональные сигналы. Эмулирует положение телефонной трубки (снята/положена) и генерирует набор номера для АТС.

Стандарты IP-телефонии

Протоколы управления обслуживания вызовов • H. 323 – Рекомендация H. 323 ITU-T – стандарт для передачи голоса, видео и данных, описывает взаимодействие мультемедийных приложений в сетях с негарантированным качеством обслуживания • MGCP (Media Gateway Control Protocol) – Протокол управления телефонными шлюзами внешними устройствами управления - media gateway controllers или call agents • SIP (Session Initiation Protocol) – Протокол инициирования сеансов – протокол прикладного уровня, предназначенный для организации, модификации и завершения мультемедийных сеансов связи

Сравнение протоколов SIP H. 323 MGCP Архитектура клиент-сервер точка-точка Сложность Низкая Высокая Возможности Простые Полные частичные Масштабируемость Хорошая Плохая Средняя Стоимость Низкая Высокая Средняя

Протокол SIP

Принципы протокола SIP • Протокол Session Initiation Protocol (SIP) – это протокол сигнализации, используемый для установления, изменения и прерывания сессий (или звонков) между одним или несколькими пользователями IP-сетей. • Разработан IETF MMUSIC WG (Multiparty Multimedia Session Control Working Group) • Предложен в стандарте RFC 2543 в Марте 1999, получил реализацию и формализован в RFC 3261

Преимущества SIP • Инновации SIP предоставляет новые сервисы и приложения, недоступные в H. 323 (или других протоколах IP телефонии) Например, SIP использует простую инкапсуляцию на основе текста (основанную на Интернет стандарте MIME) , позволяющую передавать данные или запускать приложения одновременно с голосовым соединением, облегчая отправку фото, визиток, MP 3 при звонке абоненту. • Мобильность Пользователи могут перемещаться без ограничений в пределах сети, поэтому услуги связи должны предоставляться им в любом месте этой сети. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится. Для этого пользователь с помощью специального сообщения REGISTER – информирует о своих перемещениях сервер определения местоположения. • Масштабируемость SIP использует Интернет-модель – быстрота и простота ядра и перефирии. В рамках протоколов точка-точка, SIP более эффективный и менее составной ( В то время, как H. 323 требуется обмен 13 сообщениями, SIP использует только 7).

Преимущества SIP • Простота разворачивания сетей – Развертывание и поддержка SIP схожа с HTTP. Он использует стандартные протоколы и функции, уже существующие в IP сетях и хорош для понимания сетевых администраторов и технического персонала. – Стандартная адресация, принятая в Интернет: SIP использует обычный формат IP адреса и для имени и для адреса, например sip: username@abcorp. com или sip: 1. 781. 938. 5306@abcorp. com – SIP использует только текст для протокольной инкапсуляции, в отличие от H. 323, использующего бинарное кодирование, что делает SIP проще в диагностике и устранении проблем. – Простые сообщения об ошибках: SIP использует привычные сообщения об ошибках с префиксами, как 10 x, 20 x, etc.

Устройства сети SIP • SIP Клиент – User agent client (UAC)—Клиентское приложение, которое инициирует SIP запросы. – User agent server (UAS)—Серверное приложение, которое отвечает на запросы пользователя при получении SIP запроса от клиента. • Обычно, большинство программ работают и как UAC и как UAS. • SIP Клиент может быть программой для PC, IP-телефоном или SIP шлюзом

Устройства сети SIP • SIP сервер – Location server - сервер определения расположения Используется для получения сведений о местоположении вызываемых абонентов. О том, где он находится пользователь информирует сервер с помощью сообщения REGISTER. – Proxy server - это устройство-посредник, которое принимает SIP запросы от клиентов и затем перенаправляет их на следующий SIP сервер в сети. Прокси сервер может выполнять дополнительные функции, такие как аутентификация, авторизация, маршрутизация, безопасность, контроль доступа и передача достоверных запросов.

Устройства сети SIP • SIP сервер – Redirect server – определяет текущий адрес вызываемого абонента. Предоставляет клиенту информацию о следующем шаге пересылки сообщения и запрашивает сервер на следующем шаге или непосредственно UAS о подключении клиента. – Registrar server - Сервер регистрации, обслуживает запросы от UAC для регистрации их расположения. Часто совмещен с прокси сервером или сервером перенаправления.

Пример организации SIP сети

Основные проблемы в IP телефонии • Эхо является аналоговым явлением, поэтому если соединение на всем протяжении является цифровым, то эхо как правило не возникает. Методы решения: • компенсация эха • подавление эха • Джиттер (jitter) Задержка между двумя последовательными пакетами. В результате речь получается рванной. Методы решения: Jitter buffer • Задержка 150 -250 мс является приемлемой, более 300 -350 мс речь становиться неузнаваемой.

Оборудование Vo. IP

Продуктовая линейка Product Category Model Name IP Phone DPH-120 S DPH-140 S SIP Voice Codecs G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A Voice Interface - - 2 (10/100 M) Qo. S Support Yes Function key No Yes LCD Display Yes NAT (IP Sharing) No No Routing Function No No Web Picture Call Control Protocol Ethernet Interface Network Management

IP телефон DPH-120 S • Два порта 10/100 BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК • Протоколы: SIP (RFC 3261) • Сжатие голоса: G. 711 u/a, G. 723. 1, G. 729 a/b • Подавление эха : G. 168 • Большая жидкокристаллическая панель (2 линии по 16 символов) • Поддержка Qo. S • Конференц связь, перевод звонка, повтор. • Настройка с помощью подсказок с жидкокристаллической панели • Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения • Управление на основе Web

IP телефон DPH-140 S • Два порта 10/100 BASE-TX RJ-45: для подключения к ЛВС и к ПК • Протоколы: SIP (RFC 3261) • Сжатие голоса: G. 711 u/a, G. 723. 1, G. 729 a/b • Подавление эха : G. 168 • Большая жидкокристаллическая панель (2 линии по 16 символов) • 10 программируемых кнопок • Поддержка Qo. S • Конференц связь, перевод звонка, повтор. • Настройка с помощью подсказок с жидкокристаллической панели • Удаленная загрузка/обновление встроенного программного обеспечения • Управление на основе Web

Схема применения Количество IP телефонов практически не ограничено что позволяет объединять большое число пользователей.

Продуктовая линейка Product Category IP Gateway Model Name DVG-2001 S DVG-2004 S DVG-1402 S DVG-4022 S DVG-3004 S DVA-G 3340 S Call Control Protocol SIP(RFC 3261) SIP(RFC 3261) Voice Codecs G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A/ G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A G. 711/ G. 726/ G. 729 A Voice Interface 1 FXS 4 FXS 2 FXS/ 2 FXO 4 FXO 2 FXS Ethernet Interface 1 (10/100 M) 5 (10/100 M) 2 (10/100 M) 1 (10/100 M) 4(10/100 M) Wireless - - - Yes (802. 11 g) Qo. S Support Yes Yes FAX support G. 711 T. 38/G. 711 ADSL - - - Yes NAT (IP Sharing) No No Yes Routing Function No No Yes Network Management Web/Telnet/ console Web/Telnet Web/SNMP

VOIP телефонный адаптер SIP протокол: üSIP V 2 (RFC 3261) Интерфейс: 1 Ethernet RJ-45 Port 1 FXS RJ-11 Ports Поддерживаемые кодеки: G. 711 A/μ, G. 723. 1, G. 729 A Подавление эха: G 168 NAT traversal: STUN Qo. S Support: Выставление меток To. S FAX Support: Поверх кодека G. 711 Управление: DHCP Client, TELNET TFTP Software Upgrade Web DVG-2001 S

Схема применения Голосовой шлюз DVG-2001 S является экономичным решение для использования дома.

Широкополосный шлюз DVG-1402 S • 2 порта FXS RJ-11 для подключения к аналоговым телефонам или факсам • 1 внешний WAN порт 10/100 BASE-TX RJ-45 • 4 внутренних LAN порта 10/100 BASE-TX RJ-45 • Поддержка протокола SIP (RFC 3261) • Поддержка протокола передачи факсов T. 38* • Сжатие голоса: G. 711 u/a, G. 723. 1, G. 729 a, G. 726 • Обеспечения качества сервиса: Qo. S • Определение ID звонящего • Поддержка протоколов RIP 1, RIP 2, static route • Поддержка NAT • DHCP Server/Client; • Клиент PPPo. E • Управление на основе Web, Telnet , через консоль *будет доступен в следующей ревизии устройства

Схема применения Позволяет предоставлять пользователям доступ в Интернет и одновременно осуществлять звонки через IP сеть с использованием обычных ТА.

Голосовой шлюз Vo. IP DVG-2004 S • 4 порта FXS RJ-11 для подключения к аналоговым телефонам или факсам • 1 порт 10/100 BASE-TX RJ-45 • Поддержка протокола SIP (RFC 3261) • Сжатие голоса: G. 711 u/a, G. 723. 1, G. 729 a/b • Подавление эха G. 168 • Поддержка тональных сигналов: тоновый набор, перевод, перенаправление, удержание звонка • Динамический буфер (jitter buffer) • Поддержка функции NAT Traversal • Определение ID звонящего • Генерация комфортного шума • Поддержка качества услуг Qo. S с настройкой параметров To. S • Поддержка факс-протокола: T. 38 • Управление через WEB, Telnet, console RS 232

Схема применения WAN Router LAN Internet FXS FAX TA TA Объединение 2 -х офисов, в режиме Peer to Peer, т. е. без участия SIP сервера. Экономия на междугородних/международных звонках.

Голосовой шлюз Vo. IP DVG-4022 S • 2 FXS/2 FXO порта для подключения к аналоговым телефонам или факсам и АТС • 2 порта 10/100 BASE-TX RJ-45 • Поддержка протокола SIP (RFC 3261) • Сжатие голоса: G. 711 u/a, G. 723. 1, G. 729 a/b • Подавление эха G. 168 • Поддержка тональных сигналов: тоновый набор, перевод, перенаправление, удержание звонка • Динамический буфер (jitter buffer) • Поддержка функции IP Sharing • Передача DTMF сигналов: In-band or RFC 2833 • Генерация комфортного шума • Поддержка качества услуг Qo. S с настройкой параметров To. S • Поддержка факс-протокола: T. 38 • Управление через WEB, Telnet, console RS 232

Связь АТС-АТC (FXO)

Беспроводной ADSL-маршрутизатор со встроенным шлюзом Vo. IP DVA-G 3340 S • • • 2 FXS порта для подключения к аналоговым телефонам или факсам 1 порт ADSL/ADSL 2+ WAN 4 порта 10/100 Мбит/с Fast Ethernet встроенного коммутатора LAN 1 порт FXO для поддержки PSTN Lifeline Поддержка протокола SIP (RFC 3261) Поддержка кодеков: G. 711 u-law, G. 711 a-law, G. 726, G. 729 a Встроенная точка доступа 802. 11 g NAT, статическая маршрутизация, RIP-1/2 Поддержка VPN: PPTP/L 2 TP/ IPSec passthrough. Поддержка DHCP сервер/клиент Web-интерфейс управления, SNMP 1, 2

Схема применения Головной офис Mobile user DVA-G 3340 S Междугородние звонки Международные звонки Internet PSTN ISP DPH-120 S IP Telephone

Транковый шлюз DVG-3004 S • 4 порта FXO RJ-11 для подключения к внутренним линиям офисной АТС или линиям ТФОП • 1 порт 10/100 BASE-TX RJ-45 • Поддержка протокола SIP (RFC 3261) • Подавление эха G. 168/165 • Поддержка тональных сигналов: тоновый набор, тон «занято» , обратный звонок, удержание звонка • Динамический буфер (jitter) • Определение ID звонящего (DTMF/ FSK) от АТС • Поддержка режима «точка-точка» . • Определение полярности линии ТФОП • Набор номера в стандарте E. 164 • Качества услуг Qo. S с настройкой параметров To. S • Поддержка факс протокола: T. 38 • Управление: WEB, telnet, RS 232

Схема применения Данное устройство позволяет объединить два офиса в режиме Peer to Peer без использования SIP сервера, что позволяет совершать международные и междугородние звонки, оплачивая только Интернет трафик.

Продуктовая линейка Vo. IP Gateways Model Name DVG-5004 S DVG-5008 S DVG-6004 S DVG-6008 S DVG-7022 S DVG-7044 S DVG-7062 S Call Control Protocol SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) Voice Codecs G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A/ G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A Voice Interface 4 FXS 8 FXS 4 FXO 8 FXO 2 FXS/ 2 FXO 4 FXS/ 4 FXO 6 FXS/2 FXO Ethernet Interface 1 WAN/4 LAN 1 WAN/4 LAN Call features Hot-Line/ Warm-Line Hot-Line/ Warm-Line Qo. S Support Yes Yes FAX support T. 38/G. 711 T. 38/G. 711 Firewall IP/MAC/PORT /URL filtering IP/MAC/PORT /URL filtering NAT Yes Yes Routing Function RIP 1, RIP 2, RIP 1&2, Static Route RIP 1, RIP 2, RIP 1&2, Static Route Network Management Web/Telnet Web/Telnet

Многопортовые голосовые шлюзы DVG-5004 S (4 FXS)* DVG-6004 S (4 FXO)* DVG-7022 S (2 FXS/2 FXO)* Протокол üSIP V 2 (RFC 3261) Поддержка Qo. S: üTOS Интерфейсы : ü 1 WAN RJ-45 Port ü 4 LAN RJ-45 Port ü 4 RJ-11 Ports Поддержка FAX: üG. 711 üT. 38 Поддерживаемые кодеки: üG. 711 A/μ üG. 723. 1 üG. 729 A Подавление эха : üG 168 /G 165 NAT traversal : üUPNP üSTUN Управление : üDHCP Client üAuto-provisioning (Optional) üTELNET üTFTP Software Upgrade üWeb Brower Configuration Дополнительные возможности : ü PPPo. E, DHCP, Static IP, PPTP ü Static Routing RIP 1/RIP 2 ü VPN Pass-Through ü Provisioning Security Https &SSL/TLS * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

Многопортовые голосовые шлюзы DVG-5008 S (8 FXS)* DVG-6008 S (8 FXO)* DVG-7044 S (4 FXS/4 FXO)* DVG-7062 S (6 FXS/2 FXO)* Протокол üSIP V 2 (RFC 3261) Поддержка Qo. S: üTOS Интерфейсы : ü 1 WAN RJ-45 Port ü 4 LAN RJ-45 Port ü 8 RJ-11 Ports Поддержка FAX: üG. 711 üT. 38 Поддерживаемые кодеки: üG. 711 A/μ üG. 723. 1 üG. 729 A Подавление эха : üG 168 /G 165 NAT traversal : üUPNP üSTUN Управление : üDHCP Client üAuto-provisioning (Optional) üTELNET üTFTP Software Upgrade üWeb Brower Configuration Дополнительные возможности : ü PPPo. E, DHCP, Static IP, PPTP ü Static Routing RIP 1/RIP 2 ü VPN Pass-Through ü Provisioning Security Https &SSL/TLS * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

Схема применения

Область применения • • Служит альтернативой аналоговой телефонии Домашние сети, небольшие офисы, отдельные пользователи Экономия на междугородних/международных звонках Объединение двух и более офисов Возможность реализации «телефонных выносов» Проброс городских линий в удаленные офисы Благодаря наличию широкого выбора количества и типа портов, можно наращивать количество линии без изменения конфигурации сети.

Продуктовая линейка Multi-port Vo. IP Gateways Model Name DVG-2016 S DVG-2032 S DVG-3016 S DVG-3032 S DVG-4088 S DVG-4032 S Call Control Protocol SIP (RFC 3261) SIP (RFC 3261) Voice Codecs G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A/ G. 711/ G. 723. 1/ G. 729 A Voice Interface 16 FXS 32 FXS 16 FXO 32 FXO 8 FXS/ 8 FXO 16 FXS/ 16 FXO Ethernet Interface 1 WAN/1 LAN 1 WAN/1 LAN Call features Hot-Line/ Warm -Line Hot-Line/ Warm -Line Qo. S Support Yes Yes FAX support T. 38/G. 711 Firewall IP/MAC/PORT/ URL filtering IP/MAC/PORT/ URL filtering NAT Yes Yes Yes Routing Function RIP 1, RIP 2, RIP 1&2, Static Route RIP 1, RIP 2, RIP 1&2, Static Route Network Management Web/Telnet Web/Telnet

Многопортовые DVG-2016 S (16 FXS)* DVG-2032 S (32 FXS)* DVG-3016 S (16 FXO)* DVG-3032 S (32 FXO)* DVG-4088 S (8 FXS/8 FXO)* DVG-4032 S (16 FXS/16 FXO)* голосовые шлюзы Протокол üSIP V 2 (RFC 3261) Поддержка Qo. S: üTOS Интерфейсы : ü 1 WAN RJ-45 Port ü 1 LAN RJ-45 Port ü 16/32 RJ-11 Ports Поддержка FAX: üG. 711 üT. 38 Поддерживаемые кодеки: üG. 711 A/μ üG. 723. 1 üG. 729 A Управление : üDHCP Client üAuto-provisioning (Optional) üTELNET üTFTP Software Upgrade üWeb Brower Configuration Подавление эха : üG 168 /G 165 NAT traversal : üUPNP üSTUN Дополнительные возможности : ü PPPo. E, DHCP, Static IP, PPTP ü Static Routing RIP 1/RIP 2 ü VPN Pass-Through ü Provisioning Security Https &SSL/TLS * FXS- порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов/факсов * FXO- порты для подключения городских линий или внутренних АТС

Схема применения Сервер регистрации DVG-3032 S DVX-7090 digital trunk ГТС DVG-4032 S Междугородние/ международные звонки IP network Междугородние/ международные звонки Vo. IP сеть провайдера Междугородние/международные звонки АТС

Область применения • Является экономичным решением для сетей провайдеров IP телефонии • Для подключения крупных офисных центров, выставочных залов, многоэтажных домов • Возможность настраивать направление звонков в зависимости от набранного номера (PSTN/Vo. IP) • Совместно с DVX-7090 является законченным решением для построения IP телефонии • Цена за порт порядка 55$

D-Link DVX-7090 • 2 порта 10/100 BASE-TX RJ-45 • до 90 одновременных звонков • 3 -сторонняя конференция: до 5 одновременных конференций • Поддержка протоколов SIP и Н. 323 • Сжатие голоса: G. 711, G. 729, G. 723, GSM • Голосовая почта (Voice Mail by mail) • Перевод, перенаправление, удержание звонка • DISA • Поддержка протокола факсов Т. 38 • Преобразования кодеков: до 10 одновременных звонков • Встроенное ПO на основе MERA SIPrise • Питание AC 220 V • Управление через WEB

Схема применения

Область применения • Идеальное решение для провайдеров IP телефонии, торговых центров, многоэтажных домов, крупных офисов • Хорошая альтернатива аналоговой АТС • Единая инфраструктура • Возможность гибко настраивать маршруты и направления звонков • Управление группами, ограничение прав доступа на звонки • Функция Voice Mail by Mail позволяет отправлять оставленные для Вас сообщения, непосредственно на почтовый ящик. • Автоматическая конвертация между протоколами H. 323 и SIP • Доступ к линиям по персональному коду (PIN code) • Совместимость с Cisco Call Manager, Communi. Gate Pro.

Thank You !!