Б.С. Гольдштейн, А.В. Пинчук, АЛ. Суховицкий

 

 

IP-ТЕЛЕФОНИЯ

 

 

МОСКВА «РАДИО И СВЯЗЬ»

 

2003

 

УДК 621.395.34

Г63

ББК 32.881

 

ГольдштейнБ.С, ПинчукА.В., Суховицкий А.Л.

IP-Телефония. — М.: Радио и связь, 2001. —

 336 с: ил.

 Г63   

ISBN 5-256-01585-0

 

Успехи IP-телефонии являются сегодня наиболее наглядным дока­зательством необходимости и неизбежности конвергенции сетей и услуг связи. Книга посвящена этой новой и перспективной технологии. Рассмат­риваются системно-сетевые аспекты IP-телефонии, методы и алгоритмы кодирования речевой информации, основные подходы и протоколы Н.323, SIP, MGCP, MEGACO, вопросы качества обслуживания QoS, аспекты реали­зации оборудования IP-телефонии и его тестирования.

Для инженеров, программистов, менеджеров и специалистов, заня­тых разработкой и эксплуатацией систем и средств IP-телефонии. Для сту­дентов и аспирантов соответствующих специальностей. Для всех, кого ин­тересуют современные технологии телекоммуникаций.

 

Научно-техническое издание

 

ИБ № 3003

ISBN 5-256-01585-0

 

© Гольдштейн Б.С, ПинчукА.В., Суховицкий А.Л., 2001

 

B.S. Goldstein, A.V. Pintchukand A.L. Souhovitsky

IP-Telephony, Moscow, Radio i Sviaz, 2001.

 

The success of IP-telephony is today the most clear proof of the necessity and inevitability of the convergence of the telecommunication networks and ser­vices.

The book is devoted to this new and promising technology. Discussed here are system and networking aspects of IP-telephony, voice coding methods and algorithms, H.323, SIP, MGCP, and MEGACO basic approaches and protocols, Quality of Service (QoS) issues, IP telephony equipment

 

 

 

 

Scientific and technical edition

 

Copyright ©B.S. Goldstein, A.V. Pintchukand A.L. Souhovitsky, 2001

 

 

 

Содержание

 

Предисловие

1    Конвергенция сетей связи

 

1.1   Пропорции в телекоммуникациях

1.2   Перспективы развития ТфОП и IP-сетей

1.3  Транспортные технологии пакетной коммутации

1.4  Уровни архитектуры IP-телефонии

1.5   Различные подходы к построению сетей IP-телефонии

1.5.1   Построение сети по рекомендации Н.323

1.5.2   Сеть на базе протокола SIP

1.5.3   Сеть на базе МОСР и МЕСАСО

1.5.4   Сравнение подходов к построению сетей IP-телефонии

 

2   Сетевые аспекты IP-телефонии

 

2.1   Три основных сценария IP-телефонии

2.2   Проект TIPHON

2.3  Установление телефонного соединения в IP-сети

2.4  Эффективность IP-телефонии

 

3    Передача речи по IP-сеть

 

3.1   Особенности передачи речевой информации по IP-сетям

3.1.1   Задержки

3.1.2   Эхо

3.1.3   Устройства ограничения эффектов эха

3.2   Принципы кодирования речи

3.2.1   Кодирование формы сигнала

3.2.2   Кодеры источника информации (вокодеры) и гибридные алгоритмы

3.2.3   Цифровые процессоры обработки сигналов для речевых кодеков

3.2.4  Основные алгоритмы кодирования речи, используемые в IP телефонии

3.3   Кодеки, стандартизованные ITU-T

3.3.1   Кодек G.711

3.3.2   Кодек G.723.1

3.3.3   Кодекв.726

3.3.4 КодекС728

3.3.5 Кодеки.729

3.4  Алгоритмы кодирования ETSI

3.5   Передача сигналов DTMF

3.6   Передача факсимильной информации

3.7  О реализации «стандартных» алгоритмов

 

4   Протоколы сети интернет

 

4.1   Интернет ab ovo

4.2   Стандарты в сфере Интернет

4.3  Адресация

4.4   Уровни архитектуры Интернет

4.5   Протокол IP версии 4

4.6   Протокол IP версии 6

4.7   Протокол TCP

4.7.1   Потоки, стек протоколов, порты и мультиплексирование

4.7.2  Установление TCP-соединения и передача данных

4.7.3   Механизмы обеспечения достоверности

4.7.4   Механизм управления потоком данных

4.7.5  Состав и назначение полей заголовка

4.8   Протокол1ЮР

4.9   Требования к современным IP-сетям

4.10   Протоколы RTP и RTCP

4.11   Многоадресная рассылка

 

5   Архитектура Н.323

 

5.1   Стандарты мультимедийной связи

5.2  Архитектура систем видеотелефонии в узкополосных ISDN

5.3   Мультимедийная связь в IP-сетях

5.4  Терминал Н.323

5.5   Шлюз Н.323

5.6. Привратник

5.7  Устройство управления конференциями

5.8   Реализация оборудования Н.323

 

6   Сигнализация Н.323

 

6.1   Семейство протоколов Н.323           

6.2   Протокол RAS

6.2.1   Обнаружение привратника

6.2.2   Регистрация оконечного оборудования

6.2.3  Доступ к сетевым ресурсам

6.2.4  Определение местоположения оборудования в сети

6.2.5   Изменение полосы пропускания

6.2.6   Опрос текущего состояния оборудования

6.2.7  Освобождение полосы пропускания

6.2.8   Метка доступа

6.3   Сигнальный канал Н.225.0

6.4  Управляющий канал Н.245

6.4.1   Определение ведущего и ведомого

6.4.2  Обмен данными о функциональных возможностях

6.4.3   Открытие и закрытие логических каналов

6.4.4   Выбор режима обработки информации

6.5  Алгоритмы установления, поддержания и разрушения соединения

6.5.1   Базовое соединение с участием привратника

6.5.2   Базовое соединение без участия привратника

6.5.3  Туннелирование управляющих сообщений

6.5.4   Процедура быстрого установления соединения

6.5.5  Установление соединения с участием шлюза

 

7   Протокол инициирования сеансов связи – SIP

 

7.1   Принципы протокола SIP

7.2   Интеграция протокола SIP с IP-сетями

7.3   Адресация

7.4  Архитектура сети SIP

7.4.1   Терминал

7.4.2   Прокси-сервер

7.4.3   Сервер переадресации

7.4.4  Сервер определения местоположения пользователей

7.4.5   Пример SIP-сети

7.5   Сообщения протокола SIP

7.5.1   Структура сообщений

7.5.2   Заголовки сообщений

7.5.3   Запросы

7.5.4   Ответы на запросы

7.6  Алгоритмы установления соединения

7.6.1   Установление соединения с участием сервера переадресации

7.6.2  Установление соединения с участием прокси-сервера

7.7   Реализация дополнительных услуг на базе протокола SIP

7.8   Сравнительный анализ Н.323 и SIP

 

8   Протокол управления шлюзами MGCP

 

8.1   Принцип декомпозиции шлюза

8.2   Классификация шлюзов

8.3   Модель организации связи

8.4   Команды протокола MGCP

8.5   Структура команд

8.6   Структура ответов на команды

8.7   Описания сеансов связи

8.8  Установление, изменение и разрушение соединений

8.9   Реализация оборудования с поддержкой протокола MGCP

8.10   Возможности и перспективы протокола MGCP

 

9   Протокол MEGACO/H.248

 

9.1   История создания и особенности протокола MEGACO/H.248

9.2   Модель процесса обслуживания вызова

9.3   Сравнительный анализ протоколов MGCP и MEGACO

9.4   Структура команд и ответов

9.5   Пример установления и разрушения соединения

 

10   Качество обслуживания в сетях IP-телефонии

 

10.1   Что понимается под QoS?

10.2   Качество обслуживания в сетях пакетной коммутации

10.3  Трафик реального времени в IP сетях

10.4  Дифференцированное обслуживание разнотипного трафика- Diff Serv

10.5   Интегрированное обслуживание IntServ

10.6   Протокол резервирования ресурсов - RSVP

10.6.1   Общие принципы протокола

10.6.2   Процедура резервирования ресурсов

10.7 Технология MPLS

10.8  Обслуживание очередей

10.8.1   Алгоритмы организации очереди

10.8.1.1   Алгоритм Tail Drop

10.8.1.2  Алгоритм Random Early Detection (RED)

10.8.2  Алгоритмы обработки очередей

10.8.2.1   Стратегия FIFO

10.8.2.2   Очередь с приоритетами

10.8.2.3   Class Based Queuing (CBQ)

10.8.2.4   Взвешенные очереди

10.8.3  Алгоритмы сглаживания пульсации трафика

10.8.3.1   Алгоритм Leaky Bucket

10.8.3.2  Алгоритм «Token Bucket»

11    Принципы реализации

 

11.1   Оборудование IP-телефонии

11.2  Особенности оборудования IP телефонии для России

11.3   Шлюз IP телефонии Протей-ITG

11.4 Привратник Протей-GK и варианты организации связи

11.5   Экономические аспекты применения оборудования IP-телефонии

11.6   Виртуальная телефонная линия

11.7   Центр обработки вызовов

11.8   Модуль IPU как средство интеграции цифровых АТС с IP-сетями

11.9 Тестирование протоколов IP-телефонии

 

Глоссарий