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Voice over IP, Net to Phone, Net to Net

Voice over IP, Net to Phone, Net to Net

Gerd Brunner, Jürgen Kamedler, Martin SulzbacherGerd Brunner, Jürgen Kamedler, Martin Sulzbacher

Daten WAN/

Services

On-Net Voice

VPN, SDN

ISDN

Netzwerke bisher

Separate parallele Infrastruktur

Uneffizient, teuer

Technik der digitalen PSTN-Telefonie

Public Switched Telephony Network –Durchschaltung digitaler Duplexkanäle für die Dauer eines Gespräches

Bandbreite 3,1 kHz

Frequenzen 0,3 bis 3,4 kHZ

Abtastung 8kHz (=125 s)

Codierung 8 bit nichtlinear (PCM)

Bandbreite 64 kbit/s

Verschwendung von Bandbreite

PSTNISDN

MultiserviceWAN/Services

PSTNISDN

GG

Zielvorstellung: Netzwerk

Integriertes Kommunikations-Backbone für alle Services

Betriebskostensenkung, Kapitalreduzierung

CampusCampusBackboneBackbone

PBXPBX

RemoteRemoteCampusCampus

PSTN PBX

PBXPBX

CiscoCiscoAS5300AS5300

CiscoCisco36003600

CiscoCisco26002600

IntranetInternet

CiscoCisco36003600

v

v

v

Voice over IP

IP-IP-NetzwerkNetzwerk PSTNPSTNIP/PSTN-IP/PSTN-

GatewayGateway

Netze mit Gateways verbinden

Wann spricht man von VoIP

...wenn Sprachverbindungen über Datennetze erbracht werden, die auf IP-Technologie basieren.

VoIP – Prinzipielle Vorgänge

Digitalisiert

KomprimiertKomprimiert

Übermittlung derÜbermittlung der DatagrammeDatagramme

Voraussetzung

HardwareSoundkarte (opportun vollduplexfähig)Lautsprecher/Mikro, Headset Internetzugang

SoftwareProgramm für Internettelefonie (gleiche SW)

Beide müssen ONLINE sein

Verbindung

Online sein

IP-Adresse wird benötigt

Problem: dynamische Zuteilung der Adresse

AbhilfeAbhilfe

Umsetzung der

E-Mail Adresse

Anwesenheitsliste über Server

Probleme während des Telefonates

Verzögerung abhängig von:Geschwindigkeit der InternetanbindungNetzauslastungÜbertragungsweg der DatagrammeRechenleistung

Anarchisches Eintreffen der Datagramme

Fehlende Standardisierung

Prinzipielle Aufgaben der Software

KorrekturstelleVollzähligkeit und Reihenfolge der

Datagramme

Real Time Protocol (RTP)Einschätzung der ÜbertragungsqualitätKorrektur über Sequenzierung

Vorteile von VoIP

Deutliche Reduzierung der Kommunikationskosten Sprachübertragung über bestehende Datenverbindungen oder Routernetze Telefon und Fax zwischen Zentrale und Außenstelle über eine Leitung Minimale Bandbreitenbelegung durch Komprimierung Einfache Anbindung mobiler Mitarbeiter Teure WAN-Bandbreite wird vollständig genutzt Applikation SharingKosteneinsparung bei Ferngesprächen

IP-IP-NetzwerkNetzwerk PSTNPSTN

IP/PSTN-IP/PSTN-GatewayGateway

IP/PSTN-IP/PSTN-GatewayGateway

IPTel Client zu Telefon bzw. IPTel Client zu Telefon bzw. umgekehrtumgekehrt

IPTel IPTel Client Client

zu zu IPTel IPTel

Client Client

Telefon zu TelefonTelefon zu Telefon

Varianten der IP-Telefonie

Varianten der IP-Telefonie - Kosten

IPTel Client zu IPTel Client IPTel Client zu IPTel Client Kosten: IP-VerbindungKosten: IP-Verbindung

IPTel Client zu Telefon IPTel Client zu Telefon Kosten: Kosten: IP-Verbindung + Break In bzw. Break OutIP-Verbindung + Break In bzw. Break Out

Telefon zu Telefon Telefon zu Telefon Kosten: IP- Kosten: IP-Verbindung+Verbindung+ +Break In + Break Out +Break In + Break Out

Erfolgsfaktoren der IP-Telefonie

Fünf zentrale Ansätze: Fünf zentrale Ansätze:

•Übertragungswege (Internet und Übertragungswege (Internet und Intranet)Intranet)

•Quality of ServiceQuality of Service

•Standards/InteroperabilitätStandards/Interoperabilität

•SprachqualitätSprachqualität

•Time-to-MarketTime-to-Market

H.32x Protokollübericht

64 - 1920

64 - 1920

64 - 1920

no specific limits

28.8 (V.34) 33.4 (V.34Q)

for low bitrate

N-ISDN

B-ISDN/ATM

isoEthernet

Ethernet

PSTN

Mobile

1990

1995

1995

1996

1995

99/00

H.320

H.321

H.322

H.323

H.324

H.32M

StandardBandbreite

[kbit/s]Netzwerk Jahr

Bedeutung H.323

Empfehlung der ITU (International Telecommunications Union)

international anerkannte Spezifikation für die Übertragung von Audio- und Videodatenströmen zwischen PC‘s oder

IP- Telefonen über Computernetzwerke wie z.B. Intranets oder das öffentliche Internet

Geschichte von H.323

Mai 1995 – H.323 startete

Juni 1996 – von der ITU verabschiedet

Jänner 1998 – Version 2 von ITU-T verabschiedet

Komponenten von H.323

• Terminals

•Gateways

•Gatekeeper

•Multipoint Control Units

Warum H.323 Kompatibilität?

flexible Kommunikationsmöglichkeiten

großen Anzahl von Gegenstellen

Grundgedanke: einheitliches Protokoll

Technischer Überblick H.323

H.323 beschreibt Terminals, Hardware und Services für Multimedia- Kommunikation über lokale Netzwerke (LAN‘s), keine garantierte Servicequalität

Man kann über verschiedene LAN- Strukturen kommunizieren, vom einzelnen Ring oder Segment bis hin zu komplexen Topologien (z.B.: Internet)

Technischer Überblick H.323

Bei der Kommunikation über mehrere LAN-Segmente hinweg kann die Leistung NICHT garantiert werden (mögliche Methoden zur Sicherstellung der Qualität sind nicht Gegenstand der H.323 Empfehlung)

Technischer Überblick H.323

Technischer Überblick H.323

H.323 Terminals können wahlweise in PC‘s integriert oder als eigenständige Geräte ausgeführt werden, z. B. Videotelefone

Die Terminals müssen mindestens Audioübertragung unterstützen, Video- und Datenübertragung sind optional

Technischer Überblick H.323

Weitere Protokolle innerhalb H.323:H.225.0 für Paketübertragung und

SynchronisierungH.245 zur SteuerungH.261 und H.263 für Video- CodecsG.711, G.722, G.728, G.729,und G.723 für

Audio- Codecs sowie die T.120- Reihe von Multimedia- Kommunikationsprotokollen

Technischer Überblick H.323

H.323 nutzt die logischen Verfahren zur Identifizierung von Kanälen der Empfehlung H.245, bei denen der Inhalt jedes offenen Kanals beim Öffnen desselben beschrieben wird

Die Empfehlung legt Verfahren zur Identifizierung von Empfänger- und Senderfähigkeiten fest.

CampusCampusBackboneBackbone

PBXPBX

RemoteRemoteCampusCampus

PSTN

PBXPBX

CiscoCisco38103810

CiscoCisco38103810

Public,Private

ATM

Cisco Cisco IGX IGX 84508450

v

v

PBX

Voice over ATM

H.323 Aufbau

ATM

Bandbreitenübersicht

Konvergenz beiEndgeräten

PCTele-fon

TV

Konvergenz beiNetzen

Telefon-netz

Internet

Kabel-Netz

MobileNetze

Konvergenz beiLösungen

Geschäfts-prozesse

I&C-Anwen-dungen

Konvergenz bei EndgerätenKonvergenz bei Endgeräten

• E-Mail über Handy• Telefonieren am PC• Internet TV• Personal Digital Assistant

Konvergenz bei NetzenKonvergenz bei Netzen• Telefonieren über Internet• Daten über Mobilfunknetz• Multimediabasierte Lösungen• Infrastruktur auf IP-Basis• Internet über Handy

Konvergenz bei LösungenKonvergenz bei Lösungen

• Bedarf von I&C Prozeßberatungbis Outsourcing

• Prozeßorientierte I&C Kundenlösungen wie z.B. Customer Care Center

Konvergenz der Information und Kommunikation

Was ist ein Backbone?

Backbone-Kabel verbinden mehrere eigenständige LAN-Subnetze, die oft auch von unterschiedlicher Topologie sind, zu einem größeren Netzwerkverbund.Die einzelnen Subnetze sind durch Bridging oder Routing über den Backbone miteinander logisch verbunden.

Darstellung eines Backbones

Was ist eine Bridge?Gerät zum Verbinden zweier gleichartiger Netze oder Netzsegmente.Sie werden eingesetzt, um große Netze physikalisch zu entkoppeln.Man unterscheidet Local-Bridges und Remote-Bridges.

Remote-Bridges werden eingesetzt, wenn zwischen den zwei Netzwerken größere Strecken über Datenfernverbindungen zu überbrücken sind.

Local-Bridges dienen hauptsächlich der Lasttrennung.Bridges arbeiten auf Schicht 2 des ISO/OSI-Modells der offenen Kommunikation und sind von höheren Protokollen unabhängig.Bridges übertragen Datenpakete anhand der MAC-Adressen.Über Filterfunktionen kann der Datenverkehr über das Netz eingeschränkt werden, indem Datenpakete nur in die relevanten Netzsegmente gelangen.

Wie schaut ein Router aus?

Was ist ein OSI – Schichtenmodel

Das OSI-Modell besteht aus 7 streng hierarchisch angeordneten Schichten

Jede Schicht erbringt bestimmte Leistungen und bietet diese der übergeordneten Schicht als sogenannte Dienste an

•Schicht 1 -- Bitübertragungsschicht

•Schicht 2 -- Abschnittssicherungsschicht

•Schicht 3 -- Vermittlungsschicht

•Schicht 4 -- Transportschicht

•Schicht 5 -- Kommunikationssteuerungsschicht

•Schicht 6 -- Darstellungsschicht

•Schicht 7 -- Anwendungsschicht