Sygnalizacaja Proces przekazywania informacji sterujących nazywa się sygnalizacją. Zgodnie z definicją ITU – T (ang. International Telecommunication Union – Telecommunications Standardization Sector), sygnalizacja to wymiana informacji (innej niż mowa) szczególnie związanej z zestawieniem, rozłączeniem i innym sterowaniem połączenia oraz zarządzaniem automatyczną siecią telekomunikacyjną.
Ze względu na rodzaj sygnału stosowanego do przesyłania informacji sterujących sygnalizację dzielimy na:
sygnalizację analogową:
prądem stałym;
prądem przemiennym;
sygnalizację cyfrową:
w szczelinie;
poza szczeliną.
W telekomunikacji multipleksowanie, lub multipleksacja (ang. multiplexing), to metody realizacji dwóch lub większej liczby kanałów komunikacyjnych w jednym medium transmisyjnym (np. para przewodów światłowód, powietrze, itp.).
Multipleksowanie z podziałem czasu TDM (ang. Time Division Multiplexing), polega na tym, że przesyłane sygnały dzielone są na części, którym później przypisywane są czasy transmisji. Najpierw przesyłana jest pierwsza część pierwszego sygnału potem pierwsza część drugiego sygnału itd. Gdy zostaną przesłane wszystkie pierwsze części, przesyłane są części drugie sygnału.
Multipleksowanie tego rodzaju jest odpowiednie zwłaszcza do przesyłania sygnałów cyfrowych. Multipleksery cyfrowe łączą na ogół do 16 linii wejściowych. Technika TDM stosowana jest w sieciach rozległych.
Modulacja kodowo-impulsowa PCM (ang. Pulse Code Modulation), to najpopularniejsza metoda kodowania analogowego sygnału głosowego do strumienia cyfrowego. Kolejne etapy to:
filtracja wstępna,
próbkowanie z częstotliwością 8 kHz,
kwantowanie na 256 poziomach się za pomocą 8 b kodu binarnego.
W wyniki tego otrzymuje się cyfrowy sygnał mowy jakości telefonicznej (pasmo przenoszenia od 300 Hz do 3400 Hz) zajmujący pasmo 64 kb/s. W Europie sygnał oznaczany jest E0, zaś w Ameryce jako DS0.
Funkcje CLASS Custom Local Area Signalling Service
śledzenie numeru
automatyczne oddzwanianie
automatyczne przypomnienie
funkcje wyświetlacza
blokada numeru dzwoniącego
FUNKCJE STANDARDOWE
przekaz połączeń
oczekiwanie na połączenie
połączenie trójstronne
szybkie wybieranie
dodanie numeru
Lokalna pętla abonencka to, według określenia zawartego w prawie telekomunikacyjnym, obwód łączący zakończenie sieci z punktem dostępu do stacjonarnej publicznej sieci telefonicznej, w szczególności z przełącznicą główną lub równoważnym urządzeniem.
Lokalna podpętla abonencka, to obwód łączący zakończenie sieci z pośrednim punktem dostępu do stacjonarnej publicznej sieci telefonicznej, w szczególności z koncentratorem lub innym urządzeniem dostępu pośredniego do stacjonarnej publicznej sieci telefonicznej.
Model sieci VoIP
Warstwy sesji i prezentacji i aplikacji - Sygnalizowanie połączeń, dźwięków i rozmów
Warstwa transportu - Protokoły TCP i UDP
Warstwa sieci - Protokoły internetowe
Warstwy łącza danych - Podział na ramki, CRC
Warstwa fizyczna - Miedź, światłowód, radio
Telefony IP lub bramki VoIP, lub inaczej adaptery ATA (ang. Analogue Telephone Adapter), nazywane są zakończeniami głosowymi. Działają one i łączą się bezpośrednio z użyciem sieci IP. Telefony IP i bramki, mają podobne możliwości jak telefon tradycyjny, różnią się natomiast tym, że zwykle mają połączenie typu RJ45. Mogą być podłączone bezpośrednio do sieci IP przez wpięcie do huba lub switcha.
Serwery VoIP pełnią funkcje:
Przełączanie połączeń i zarządzanie nimi, tak jak tradycyjny PBX;
Nagrywanie połączenia i funkcje automatycznej sekretarki;
Połączenia konferencyjne.
Umożliwianie dostępności – po to, aby tradycyjne telefony i sieci PBX mogły uczestniczyć w sieci VoIP dzięki konwersji mediów.
Tłumaczenie kodujących standardów audio (kodeków) w czasie rzeczywistym.
Wspólne cechy protokołów sygnalizacji VoIP:
Ich zadaniem jest sygnalizowanie i realizowane kluczowych elementów połączenia: zestawianie, zakończenie oraz usługi, takie jak przenoszenie połączeń czy połączenia konferencyjne;
Chociaż sygnały połączenia są zwykle wysyłane z wykorzystaniem UDP, nie są rozpoznawane jako ruch w czasie rzeczywistym, tak jak kanały medialne, które również korzystają z UDP;
Ruch, jaki tworzą w sieci, to krótkie i gwałtowne ścieżki, w przeciwieństwie kanałów medialnych, które są raczej jednorodne i długie.
H.323 jest zaleceniem ITU-T. Pierwotnie był zaproponowany jako rozwiązanie dla konferencji wideo w sieciach LAN. Późniejsze wersje przekształciły go w całkowicie wykwalifikowany zamiennik dla telefonii internetowej. Druga wersja standardu opisuje dodatkowo sposób zestawiania połączeń multimedialnych w sieciach WAN (ang. Wide Area Network). Zawiera nowe rozwiązania, jak i wiele usprawnień, oferując przy tym szereg dodatkowych funkcji. Głos można również przesyłać przez sieć Internet. Użytkownik ma do dyspozycji szereg rozwiązań zwiększających bezpieczeństwo pracy i może elastycznie zarządzać aplikacjami.
Protokół SIP (ang. Session Initiation Protocol), to protokół warstwy aplikacji, który używany jest do ustanowienia, utrzymywania i zrywania sesji multimedialnych. Do tego rodzaju sesji zaliczamy: telefonię internetową, konferencje multimedialne, aplikacje, które wykorzystują dźwięk, obraz i dane. Wywołań SIP używamy do ustanowienia sesji i przenoszenia ich opisów. SIP obsługuje sesje pomiędzy dwoma lub więcej użytkownikami oraz połączenia typu punkt – punkt i wielopunktowe.
Protokół IAX (ang. Internet – Astrisk Exchange Protocol) jest protokołem sygnalizacyjnym dla sieci VoIP. Jest to protokół binarny. Zapewnia sygnalizowanie zakończeń i łączy dalekosiężnych. Główną różnicą pomiędzy IAX a innymi protokołami jest to, że IAX nie implementuje RTP jako mechanizmu pakietyzującego – posiada on własny sposób pakietyzacji. IAX jest implementowany w znacznie prostszy i mniej obciążający aplikacje sposób niż SIP czy H.323. Jest przewidywany tylko do aplikacji telefonicznych. Pełny cykl – rejestracji, sygnalizowania, połączenia, transmisji głosów i rozłączania. IAX obsługuje wszystkie te funkcje, wykorzystując pojedynczy port UDP.
Protokół sterowania bramki mediów (Media Gateway Control Protocol, MGCP) jest protokołem sygnalizacyjnym pierwszym generacji dla grup bramek mediów. MGCP jest wykorzystywany przez firmy telekomunikacyjne i dostawców usług VoIP w komercyjnych, dużych aplikacjach komutujących, takich jak PBX czy IP Centrex.
SCCP (ang. Skinny Cient Control Protocol) jest protokołem opracowanym przez firmę Cisco. Chociaż jest objęty prawami autorskimi, implementacje Cisco SCCP są otwarte. Istnieje darmowy moduł dla softPBX Asterisk. Nazwa protokołu bierze się stąd, że oferuje mniej możliwości, niż H.323, czy SIP. Podobny jest on do protokołu IAX. Cenrtrla softPBX firmy Cisco nazywa się CallManager i posiada najlepszą wzorcową implementację SCCP.
Protokół SIP (ang. Session Initiation Protocol), to protokół warstwy aplikacji, który używany jest do ustanowienia, utrzymywania i zrywania sesji multimedialnych. Do tego rodzaju sesji zaliczamy:
telefonię internetową,
konferencje multimedialne,
aplikacje, które wykorzystują dźwięk, obraz i dane.
Funkcje SIP:
Lokalizacja użytkownika
Dostępność użytkownika
Możliwości użytkownika
Konfiguracja połączenia
Obsługa połączenia
System SIP:
Agenci użytkowników:
User – Agent Client
Inicjuje żądania SIP
Działa jako dzwoniący agent użytkownika
User – Agent Server
Odbiera żądania i zwraca odpowiedzi w imieniu użytkownika
Działa jako agent wydzwaniany przez użytkownika
Serwery sieciowe:
Serwer pośredniczący (ang. proxy server)
Interpretuje nagłówki żądań klientów
Przekazuje nagłówki żądań do innych serwerów
Serwer przekierowań (ang. redirect server)
Akceptuje żądania SIP
Wysyła odpowiedzi do klienta
Rejestrator SIP (ang. registrar)
zbiera i archiwizuje informacje na temat użytkowników SIP
Adresy SIP często nazywa się również adresami URL SIP (ang. Universal Resource Locators SIP). Przyjmują następującą formę: uzytkownicy@host
Część identyfikująca użytkownika może być może być nazwą użytkownika albo numerem telefonu. Przykłady adresów URL SIP: sip: tomasz.palys@wat.edu.pl || sip: 226839401@196.102.1.1
Lokalizacja serwera:
Bezpośrednia
Lokalizacja ułatwiona - znany adres IP
Pośrednia
Określenie adresu i portu IP serwera proxy:
Wysłanie do serwera DNS zapytania o adres IP Odczytanie IP z adresu URL SIP
W pierwszej kolejności UDP a później TCP
Lokalizacja użytkownika:
Przez serwer przekierowań – serwer przekazuje pełną listę lokalizacji i pozwala klientowi zlokalizować użytkownika bezpośrednio;
Przez serwer proxy SIP – może równolegle próbować adresów, aż do pomyślnego nawiązania połączenia
Komunikaty:
SIP, to protokół tekstowy, którego składnia komunikatu i pola są identyczne z protokołem HTTP (ang. Hypertext Transfer Protocol). Komunikaty SIP są wysyłane za pośrednictwem TCP lub UDP.
Istnieją dwa rodzaje komunikatów SIP:
żądania inicjowane przez klientów,
odpowiedzi zwracane przez serwery.
Komunikaty żądań
INVITE
Użytkownik lub usługa zapraszana jest do uczestnictwa w sesji. Zawiera opis sesji a w przypadku połączeń dwukierunkowych strona dzwoniąca wskazuje typ mediów. Pozwala otworzyć sesję konwersacji z ograniczoną liczbą komunikatów i pełnych obiegów.
ACK
Korespondują z żądaniem INVITE. Reprezentują one ostateczne potwierdzenie systemu końcowego i zamykają transakcję zainicjowaną za pomocą INVITE. Jeśli strona dzwoniąca dołącza opis sesji, to w sesji nie używa się żadnych dodatkowych parametrów. Jeśli opis sesji nie jest dołączony, to parametry INVITE są używane jako domyślne.
OPTIONS
Wysyłanie dodatkowych zapytań i gromadzenie informacji o możliwościach agentów użytkowników i serwerów sieciowych. Żądanie to nie jest używane do ustanawiania sesji.
BYE
Używa się go do zamknięcia połączenia
REGISTER
Rejestrowanie informacji związanych z lokalizacją na serwerach SIP.
CANCEL
Anulowanie wszystkich żądań w trakcie przetwarzania.
Komunikaty odpowiedzi
Informacyjne
100 – próbowanie (ang. Trying)
180 – dzwonienie (ang. Ringing)
Pomyślne
200 – OK
Przekierowania
305 – użyj proxy
Błąd klienta
400 – błędne żądanie
Błąd serwera
503 – usługa niedostępna
Ogólne awarie
606 – brak akceptacji