INTERNET TELEPHONY AMALIA EKA RAKHMANIA, S.T., M.Sc
Outline
Keuntungan Komponen Protokol
Keuntungan Meningkatkan kualitas suara Availability Memperluas jangkauan (coverage) Mobility Integrasi media Layanan-layanan baru Riset
KOMPONEN INTERNET TELEPHONY
Terminal Server Gateway Addressing
TERMINAL
Communication endpoint hardware, atau software telepon / videophone yang dapat meningkatkan kapabilitas data Bisa berupa mesin penjawab IP telephony terminal dipasang pada paling tidak 1 IP address
SERVER
Instalasi IP phone membutuhkan paling tidak 2 terminal, IP address, dan port terminal yang akan dihubungi Tugas:
Menyediakan mekanisme routing Otentifikasi registrasi Autorisasi user Billing service
Terminal mendaftarkan alamat mereka pada server.
Server menyimpan alamat user dan tujuan
Server mengubah dial address ke network address
GATEWAY
Tugas: Memfasilitasi hubungan antara endpoint yang berbeda sistem Menerjemahkan protokol satu ke lainnya (SIP/ISDN) Translasi antara address yang berbeda (IPv4/IPv6) Translasi codecs (media gateway)
Spesifikasi perangkat gateway yang diperlukan mendukung standar protokol yang digunakan untuk interoperabilitas komunikasi suara dan data melalui jaringan IP mendukung standar kompresi suara memiliki konektifitas ke FXO dan FXS echo cancellation Background noise regeneration Silence Suppression Lost frame Interpolation
Internet Telephony Gateway merk Planet
Contoh: konfigurasi pemasangan ITG
ADDRESSING
User membutuhkan identifier yang seharusnya independent terhadap physical location dari user Network bertanggung jawab untuk mencari lokasi user yang dituju. Beberapa user tertentu dapat memiliki multiple identifier Regular telephony menggunakan sistem penomoran E.164 IP telephony yang pertama menggunakan IP address terminal sebagai identifier 2 macam identifier yang digunakan IP telephony:
URIs (RFC2396) Numbers (E.164)
Universal Resource Identifier (URI) menggunakan naming space yang terdaftar untuk mendeskripsikan resource secara location-independent. Resources tersedia dengan skema penamaan dan metode akses yang bermacam-macam, termasik e-mail address (mailto), SIP identifier(sip),H.323 identifier(h.323,RFC3508) atau nomor telepon. Keuntungan e-mail-like-identifier:
Mudah diingat Mayoritas pengguna internet memiliki e-mail Lokasi user dapat ditemukan menggunakan DNS
Kerugian URI:
Susah/tidak mungkin dicapai jika menggunakan device tertentu
PROTOKOL
Transport protocols
Media transport and control protocols
RTP – Real-time Transport Protocol (RFC1889) RTCP – Real-time Control Protocol (RFC3605) SRTP – Secure Real-time Transport Protocol (RFC3711)
Signalling protocol
TCP – Transmission Control Protocol UDP – User Datagram Protocol SCTP – Stream Control Transmission Protocol TLS – Transport Layer Security Protocol
H323 – Set of standards to transmit voice, video over IP. SIP – Session Initiation Protocol (RFC3261)
Session negotiation
SDP – Session Description Protocol (RFC2327)
H.323
direkomendasikan oleh ITU-T mendefinisikan komunikasi multimedia real-time dan konferensi melalui jaringan packet-based yang tidak menyediakan guaranteed QoS seperti LAN dan Internet Tujuan: memungkinkan interoperabilitas dengan tipe terminal multimedia lainnya
Komponen:
Terminal. Gateway. Gatekeeper. Multipoint Control Unit (MCU)
H.323
H.323 : Terminal Endpoint Menyediakan komunikasi dua arah dan real-time.
1. 2. 3. 4.
Fungsi: Pertukaran kemampuan terminal dan pembuatan kanal media(H.245) Call Signalling dan call setup(H.225) Registrasi, admission control lainnya dengan gatekeeper(RAS) RTP/RTCP untuk pengurutan paket audio dan video
H.323: Terminal
Soft Phones
Grandi GIP300 IP phone
Cisco 7910 IP Phone Avaya 5601 IP Hardphone
H.323: Terminal Microphone/ Speaker Camera/Display
Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729 Video Coder H.261, H.263
H.225.0 Layer
Data Interface System Control
Local Area Network Interface
H.245 Control
System Control User Interface
Call Control H.225 (Q.931) RAS Control (Gatekeeper)
Blok Diagram Fungsional Terminal H.323
H.323: Arsitektur System Control/ User Interface
Audio I/O Equipment
Video I/O Equipment
System Control H.245 Control
Audio Codec G.711, G.722, G.723.x, G.728, G.729
H.225 Call Control
H.225 RAS Control
Receive Path
H.225 Layer LAN Stack
User Data Applications T.120
Session Layer and above Video Codec H.261 H.263
H.323: Codec 1.
2.
G.7xx codecs (Audio Codec) coding dan decoding sinyal suara analog ke format digital beserta dengan format kompresinya. Contoh : G.711, G.729, G.722 H.26x codecs (Video Codec) Proses digitalisasi sinyal video analog. Contoh : H.261 dan H.263
H.323: Voice Codecs – Bandwidth Consumption Analog waveform
6-16 kbps
Pulse Code Modulation
64 kbps
Codec
Physical Layer (wire)
Buffer
Layer 3 (RTP/UDP/IP) + Layer 2 Encapsulation 40 bytes/sec
~10-40 msec
H.323: Prinsip Kerja Codec
H.323: Prinsip Kerja Codec
H.323: Kebutuhan Bandwidth G729
For G729, voice is 8 kbits/sec. Assume 20ms payload. Packet payload size = 8 kbits/sec X 20ms = 160 bits = 20 bytes/packet IP 20 bytes
For Cisco HDLC (cisco-cisco router serial), add 5 bytes header, 3 bytes trailer. Bandwidth = (68 bytes/20ms)*(8 bits/byte) = 27.2 kbps HDLC 5 bytes
UDP RTP G729 Payload 8 bytes 12 bytes 20 bytes
IP 20 bytes
UDP RTP G729 Payload 8 bytes 12 bytes 20 bytes
HDLC 3 bytes
Efficiency = 8 kb/s / 27.2 kb/s ~ 29%. Number of packets/sec = 1sec/.02sec. Loss of 1 packet/sec = 2% packet loss!
Bandwidth requirement: G729 Example #2
Assume 60 ms packets. Packet payload size = 8 kbits/sec X 60ms = 60 bytes/packet. IP Packet = 60 bytes. IP 20 bytes
For ethernet, 14 byte header, 4 byte trailer => bandwidth = (118 bytes/60ms)*(8bits/byte) = 15.7 kb/s Ethernet 14 bytes
UDP RTP G729 Payload 8 bytes 12 bytes 60 bytes
IP 20 bytes
UDP RTP G729 Payload 8 bytes 12 bytes 60 bytes
Ethernet 4 bytes
Efficiency = 8 kb/s / 15.7 kb/s ~ 50%. Number of packets/sec = 1sec/.06sec. Loss of 1 packet/sec = 6% packet loss!
H.323 : Control 1.
H.225.0 Ada gatekeeper
Tidak ada gatekeeper
2.
mengatur proses registrasi terminal ke gatekeeper mengatur proses admisi di jaringan tersebut.
proses setup dan cleardown panggilan, bekerja sama dengan protokol Q.931.
H.245 Membangun kanal logikal (logical channel) yang akan menjadi kanal transmisi media. Setelah proses setup hubungan antara dua endpoint berhasil dilakukan menggunakan H.225.0 dan Q.931.
H.323: Control 3.
Q.931 digunakan bersama H.225.0 untuk membangun hubungan H.323. H.225.0 di sisipkan dalam pesan UUIE (User to User Information Element) dari Q.931 untuk menyediakan informasi tambahan yang tidak tersedia dalam format Q.931 misalnya informasi mengenai IP address.
H.323: Real Time Transport Protocol (RTP)
mendapatkan transmisi multimedia (suara dan video) secara real time. Pada saat ditransmisikan melalui jaringan IP, RTP menempati layer bawah UDP. Arsitektur:
Application-level framing Integrated Layer Processing
H.323: RTP Header Format
H.323: RTCP (RT-Control Protocol)
mendefinisikan mekanisme pengawasan terhadap kualitas penerimaan media yang ditransmisikan menggunakan RTP dalam suatu sesi real time. Menyediakan report yang berguna dalam:
QoS dan congestion control Session size and scaling
H.323: Data Protocol T.120 Protokol untuk mengatur pertukaran data pada saat terjadi panggilan multimedia.
H.323: Gateway
Menyambungkan terminal H.323 dengan terminal non H.323. melakukan translasi yang tepat antara format transmisi (cotohnya H.225.0 ke/dari H.221) dan antara prosedur komunikasi (contohnya H.245 ke/dari H.242).
H.323: Gatekeeper
Fungsi utama: Address translation : IP addresses atau E.164 addresses Admission control : Admission Request – Confirm – Reject Bandwidth control : Bandwidth Request – Confirm – Reject Zone management : registasi terminal, gateway dan MCU Fungsi tambahan: Call control signaling : merutekan call signaling Call authorization : terminal access restriction Bandwidth management : reject admission jika bandwidth tidak tersedia Call management : maintaining call list.
H.323: Pensinyalan dalam Gatekeeper Direct signalling model
Gatekeeper routed signalling
antara gateway dan terminal tanpa melibatkan gatekeeper
Signalling elalui gatekeeper Kecuali media streaming
H.323: Call Establishment
1. T1 registrasi ke gatekeeper 2. Gatekeeper mengirimkan ACF 3. T1 mengirimkan pensinyalan Q.931/H.225.0 ke T2 untuk meminta diadakannya sambungan 4. T2 menjawab dengan pesan call proceeding Q.931/H.225.0 ke T1 5. T2 registrasi ke gatekeeper 6. Gatekeeper mengirimkan ACF 7. Hubungan dibentuk dengan pesan alert 8. Connection establishment, panggilan sudah bisa dilaksanakan
H.323: Multipoint Control Unit (MCU)
endpoint yang mendukung konferensi point-to-point dan multipoint.
mengatur bahan-bahan untuk konferensi negosiasi antara terminal-terminal untuk memastikan audio atau video coder/decoder (CODEC).
Terdiri dari:
Multipoint Controller atau MC Multipoint Processor atau MP.
H.323: MC
penentuan kapabilitas umum untuk audio dan video processing antara semua terminal menyediakan fungsi kontrol untuk endpoint dalam sebuah konferensi multipoint dan membawa pargantian kapabilitas mengatur mode operasi umum untuk transmisi stream multimedia antara endpoint.
H.323:MP
MC tidak berurusan langsung dengan beberapa stream media. MP mencampur, memindahkan, dan memproses audio, video dan/atau bit-bit data.
MCU
Session Initiation Protocol (SIP)
Inisiasi, modifikasi, dan terminasi dari sesi komunikasi media interaktif antar user dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF), didefinisikan pada RFC 2543 dan menyertakan elemen protokol lain yang dikembangkan IETF Hypertext Transfer Protokol (HTTP) yang diuraikan pada RFC 2068, Simple Mail Transfer Protokol (SMTP) yang diuraikan pada RFC 2821 Session Description Protokol (SDP) yang diuraikan pada RFC 2327
SIP: Arsitektur
Komponen user agent end point dari sistem dan memuat dua sub sistem yaitu : user agent client (UAC) yang membangkitkan requests user agent server (UAS) yang merespon requests. Servers
Proxy Server Redirect Server Registrar Server
SIP SERVER PROXY
REDIRECT
REGISTRAR
LOCATION (1)
Signaling Messages Between User Agent And Server UAC
UAC
UAS
UAS
SIP USER AGENT
SIP USER AGENT
Keterangan : (1) Fungsi server tidak harus berada pada satu komputer UAC : User Agent Client UAS : User Agent Server @2005 STT Telkom
SIP: Arsitektur SIP Components
Location Server
Redirect Server
Registrar Server
PSTN User Agent
Gateway Proxy Server
Proxy Server
SIP: Arsitektur – Server Proxy Server :
meroutingkan request ke tujuan membuat kebijakan seperti meyakinkan bahwa pemakai tertentu diijinkan untuk melakukan panggilan.
Proxy harus bertindak sebagai server dan client, Proxy harus mengarahkan SIP request pada user agent server, dan mengarahkan SIP response pada user agent client. Menyimpan seluruh state sesi komunikasi antara UAC dan UAS
SIP: Arsitektur – Server
Redirect Server : server logika yang mengarahkan klien pada perangkat pengganti dari URIs untuk menyelesaikan tugas request
Registrar Server: menerima dan memproses request message yang mengijinkan lokasi dari suatu endpoint dapat diketahui keberadaannya.
Location Server : menyediakan service untuk database abstrak yang berfungsi mentranslasikan alamat dengan data / keterangan yang ada pada domain jaringan.
SIP: Addressing
Setiap komponen SIP memiliki alamat SIP Format: sip:username@host Contoh:
sip:
[email protected] sip:
[email protected]
SIP: Messages Format: Request,
dari client ke server berisi tentang operasi yang diminta oleh client tersebut.
Responses
dari server ke client berisi informasi mengenai status dari apa yang diminta oleh client.
SIP: Request Message
INVITE :
ACK :
OPTION :
Mengundang user agent lain untuk bergabung dalam sesi komunikasi mengkonfirmasi bahwa user agent telah menerima final response dari INVITE request. query mengenai kemampuan server BYE : Terminasi sesi komunikasi CANCEL : Membatalkan INVITE REGISTER : Registrasi di registrar server
SIP: Response Messages
1xx – informational message 2xx – successful response 3xx – redirection response 4xx – request failure response 5xx – server failure response 6xx – global failure response
SIP Protokol SIP didukung oleh beberapa protokol, antara lain :
Session Description Protocol (SDP) Session Announcement Protocol (SAP) Real-Time Transport Protocol (RTP) Real-Time Control Protocol (RTCP) ITU-T Codec
SIP: Contoh Sesi Komunikasi
SIP Media Session
SIP Registration
SIP Re-Direction
SIP Proxy
SIP: Layanan
Komunikasi suara call redirect, call forwarding, call barring, black/white lists Mudah diatur Menggunakan caller preference dan kapabilitas callee Konferens audio, video, IM, gaming Keberadaan dan service location
Tugas
Analisis perbedaan H.323 dan SIP dari segi:
Complexity Extensibility Scalability Services Security Mechanisms Call setup and termination
Deadline pengumpulan: Selasa, 7 April 2015 23.59 WIB Softcopy, dengan format: NAMA_NIM Kirim ke email:
[email protected]
ADA PERTANYAAN?
