UNIVERZITET U SARAJEVU

UNIVERZITET U SARAJEVUFAKULTET ZA SAOBRAAJ I KOMUNIKACIJE

Projektni zadatak iz predmeta: Informacijske mree

PREDMETNI PROFESOR: STUDENT:

V.prof.dr.Mesud Hadiali Halilovi Belma 6482

Sarajevo,Juni 2013.

SadrajZadatak3Uvod4TDM komutacijski sustavi5SS7 signalizacijski sustav6SS7 signalizacijska mrea8SIP protokoli9TDMoIP11Kako funkcionira TDMoIP?13Zakljuak15

Zadatak

Potrebno je razviti i opisati rjeenje za povezivanje telefonije TDM ( komutacija krugova) sa IP telefonijom ( komutacija paketa ):

a)opisati signalizacijske protokole za jednu i drugu komutaciju, za IP komutaciju obraditi samo SIP protokole

b)napraviti i razviti arhitekturu svih komponenti koje uestvuju u procesu povezivanja na nain da se iste razviju u OSI model

c) opisati posredstvom protokola ( opisujui protokole ) sve koritene hardverske i softverske komponente.

Uvod

Sredinom 90-tih godina prvi put se poinje spominjati termin IP mrea i IP telefonija. Samim time dolazi do pojave prvih aplikacija koje su omoguavala korisnicima Interneta da ostvare telefonske pozive koritenjem odgovarajuih programskih paketa prema drugim aktivnim korisnicima Interneta.Istodobno se pojavljuju i prvi davatelji usluga IP telefonije. Koritenjem odgovarajuega programa, koje je korisnik uitavao s posluitelja davatelja IP usluga na svoje raunalo, korisnik je mogao ostvariti telefonske pozive prema drugim istodobno prijavljenim korisnicima iste usluge.IP telefonija koristi Internet protokol (IP) za prijenos govora u paketima preko IP mree. To znai da je IP telefonija u principu mogua na bilo kojoj paketskoj mrei koja koristi taj protokol, kao npr. Internet, intranet ili lokalna mrea (LAN - Local Area Network). Razlike izmeu IP mrea i tradicionalnih mrea s komutacijom kanala su slijedee:- Kanal se u mreama s komutacijom kanala uspostavlja tijekom cijeloga trajanja telefonskog poziva uz fiksnu irinu pojasa (bandwidth) od 64 kbit/s koja je rezervirana i za vrijeme perioda tiine. U normalnome telefonskom razgovoru oko 60% vremena sudionik ne govori, jer slua drugu osobu ili ima stanke izmeu rijei. -U sluaju IP telefonije govor se u IP telefonima ili govornim pristupnicima i na granici izmeu PSTN i IP mrea digitalizira, komprimira i pakira u IP pakete koji se onda prenose preko IP mree zajedno s ostalim IP prometom.

[footnoteRef:1]Time-division multiplexing (TDM) je metoda za odailjanje i primanje nezavisnih signala preko zajednikog puta signala sinhroniziranih prekidaa na svakom kraju prijenosne linije, tako da se svaki signal pojavljuje na liniji samo djeli vremena. Ovaj oblik multipleksiranja signala je razvijen u telekomunikacijama za telegrafske sisteme u kasnim 1800-im, ali je utvrdio svoju najeu primjena u digitalnoj telefoniji u drugoj polovici 20. stoljea. [1: http://en.wikipedia.org/wiki/Time-division_multiplexing]

Klasini TDM komutacijski sustavi primjenjuju se pri sinkronom nainu prijenosainformacija i TDM multipleksiranju u tono odreenim vremenskim trenucimaprijenosni resursi dodjeljuju se odreenim prijamnicima odnosno predajnicima. Priprijenosu informacija na ovakav nain, koriste se komutacijska vorita kojakomutiraju vremenske odsjeke odnosno kanale.

TDM komutacijski sustavi

Klasini TDM komutacijski sustavi primjenjuju se pri sinhronom nainu prijenosainformacija i TDM multipleksiranju u tano odreenim vremenskim trenucimaprijenosni resursi dodjeljuju se odreenim prijemnicima odnosno predajnicima. Priprijenosu informacija na ovakav nain, koriste se komutacijska vorita kojakomutiraju vremenske odsjeke odnosno kanale.U TDM komutacijskim sustavima upotrebljavaju se dva principa digitalne komutacije: vremenska komutacija prostorna komutacijaVremenska komutacija se moe obavljati pomou tri metode: isto vremenski multipleks Memoriranje PCM signala Hibridna metodaMetoda istog vremenskog multipleksaUlazni standardni multipleksi slau se u zajedniku sabirnicu koja predstavlja tzvglavni prometni put GPP. Procesom demultipleksiranja iz sabirnice dobivaju seizlazni standardni multipleksi.

Metoda memoriranja PCM signalaUmjesto glavnog prometnog puta, upotrebljava se jedinstvena centralna memorijakoja prihvaa vremenske pozicije svih ulaznih standardnih TDM multipleksora.Oitavanjem pozicija iz centralne memorije, na izlazu se formiraju standardni izlaznivremenski multipleksi.

Hibridna metodaHibridna metoda podrazumijeva kombinaciju vremenskog i prostornog multipleksa.Prostorni multipleks preuzima funkciju usmjeravanja informacijskih tokova. Ovisno orealizaciji prostornog i vremenskog multipleksa razlikujemo STS metodu (prostor vrijeme prostor) i TST metodu (vrijeme prostor vrijeme).TDM komutacijski sustavi su se jo uvijek zadrali u dijelu javnih telefonskih mrea(PSTN, PLMN) te u dijelu privatnih mrea.

SS7 signalizacijski sustav

SS7 (Signaling System No7) signalizacijski sustav predstavlja sustav signalizacije pozajednikom kanalu CCS (Common Channel Signalling). SS7 signalizacijski sustavpodrazumijeva koncept logiki odvojenih mrea odnosno logiki su razdvojenesignalizacijska mrea i korisnika mrea. Drugim rijeima, upravljaka informacija ikorisnika informacija putuju logiki odvojenim mreama. Signalizacijska mrea seupotrebljava za prijenos signalizacijskih informacija izmeu vorita signalizacijskainformacija putuje kroz signalizacijsku mreu dok se korisnikom mreom prenosikorisnika informacija odnosno govor ili korisniki podaci. SS7 signalizacijskommreom se pored signalizacijskih informacija mogu prenositi i korisnike informacije,primjerice SMS u GSM mreama MAP aplikacijskim SS7 protokolom.Protokolni sloaj SS7 sustava ine MTP (Message Transfer Part) i UP (User Part)odnosno kod sloenijih sustava AP (Aplication Part). MTP je odgovoran za prijenossignalnih poruka dok o tipu UP odnosno AP ovisi kako e informacija biti obraena.

MTP dio (Message Transfer Part) je odgovoran za prijenos signalizacijskih porukaizmeu vorita. Ovisno o vrsti mree koja upotrebljava SS7 signalizaciju, primjenjujuse razni signalizacijski protokoli. Drugim rijeima postoji nekoliko aplikacija kojekoriste razne tipove SS7 signalizacijskih protokola. Primjerice za komunikacijupojedinih mrenih elemenata u GSM mrei odnosno za razmjenu informacija izmeunjih upotrebljava se MAP protokol (MSC/VLR - HLR) dok se za komunikacijupojedinih elemenata inteligentne mree upotrebljava INAP protokol. Zauspostavljanje govornog puta izmeu dva vorita u PSTN ili GSM mreiupotrebljavaju se TUP ili ISUP protokoli.

Slika 1. SS7 protokoli

SS7 signalizacijska mrea

vorita koja generiraju i primaju odnosno itaju signalizacijske informacije nazivajuse signalizacijske toke SP (Signalling Point). Izmeu dvije signalizacijske tokeodnosno vorita formira se link preko kojeg se alju signalizacijske informacije signalni link SL (Signal Link). Signalizacijske informacije izmeu dva voritarazmjenjuju se po ovim linkovima.Ovisno o tome da li je vorite krajnje odredite signalne informacije, usignalizacijskoj mrei razlikujemo: signalizacijske toke SP (Signalling Point) primaju i itaju ili formiraju i aljusignalizacijske poruke signalizacijske transferne toke STP (Signalling Transfer Point) prosljeujusignalizacijske poruke prema odredinoj signalizacijskoj toki SPSS7 signalizacijski sustavi se upotrebljavaju u PSTN/ISDN mreama te GSM/UMTSmreama. U pokretnim mreama tree generacije razlikujemo korisniki (user plane) iupravljaki (control plane) protokolni sloaj. GPRS/UMTS signalizacijske informacijeprenose se upravljakim protokolnim sloajem.

SIP protokoli

SIP je rjeenje novijega datuma koje za sada, iskljuivo zbog toga to je tek nedavno uveden, nema veih komercijalnih primjena. Jednostavnost protokola te mogunost iznimno lakoga uvoenja novih usluga i razvoja te njegova filozofija Uinimo telefoniju tek jednom od Internet aplikacija razlozi su zbog kojih se u zadnje vrijeme strategije svih zainteresiranih strana u podruju prijenosa govora IP mreama temelje na ovome protokolu. Takoer, ovaj protokol je utemeljen na HTTP (Hiper Text Transfer Protocol) protokolu, to ga ini razumljivijim veem broju ljudi.SIP pozivi, koji slue pri stvaranju veze izmeu korisnika u sebi ukljuuju opis vrste veze to omoguuje dogovor korisnika o vrsti koritenog medija (slika,zvuka,vrste slike ili zvuka itd).Sudionici u komunikaciji mogu biti ljudi ili roboti.

SIP je IETF-ov (Internet Engineering Task Force) signalizacijski protokol koji se koristi za uspostavljanje, modificiranje i prekidanje multimedijskih komunikacija u IP mreama. IP telefonski poziv se tretira kao jedna vrsta multimedijske komunikacije u kojoj se razmjena govornih informacija vri izmeu sudionika te veze. IP telefoni su krajnji terminali sa SIP klijentom, SIP telefonske aplikacije za osobno raunalo ili SIP govorni pristupnici koji su veza izmeu IP i PSTN mree i omoguuju komunikaciju u oba smjera. SIP je tekstualni protokol ija je sintaksa utemeljena na HTTP-u. SIP moe koristiti TCP ili UDP kao transportni protokol, to mu daje prednost u odnosu na H.323 koji podrku za UDP dobiva tek u zadnje vrijeme. Kada se koristi UDP, potrebno je u aplikacijskom sloju implementirati mehanizme za pouzdanost kao to su retransmisija i detekcija gubitka podatka.SIP je klijent-posluitelj protokol. Klijenti ili korisniki agenti daju zahtjeve na koje posluitelji daju odgovore. SIP klijenti, kao to smo ve rekli, se mogu nalaziti u govornim pristupnicima, SIP IP telefonima ili rau-nalnim programima.SIP definira dvije vrste poruka: zahtjevi i odgovori. Sve poruke sastoje se od zaglavlja i tijela.

Sadanja verzija protokola SIP (SIP 2.0) sadri est osnovnih vrsta zahtjeva koje nazivamo metodama, a to su:

INVITE, ACK, OPTIONS, REGISTER, CANCEL i BYE. INVITE se koristi kada klijent trai prisutnost odreenoga sudionika u multimedijskoj komunikaciji. Pomou te metode se dogovaraju parametri komunikacije, kao to su pristupna toka koja e primiti medijski tok ili algoritam kodiranja sadraja komunikacije koji e se koristiti. Trenutano vaei parametri uspostavljene veze mogu se promijeniti i tijekom veze tako da klijent poalje novi INVITE zahtjev. Metoda ACK se alje kako bi se potvrdila nova veza. Moe sadravati opis komunikacijskih parametara medijske veze.OPTIONS se koristi za dobivanje informacije o mogunostima posluitelja. Posluitelj kao odgovor navodi metode koje podrava.Metoda REGISTER obavjetava posluitelja o trenutanoj lokaciji korisnika. Na taj se nain moe doi do korisnika na mjestu na kojemu je u datom trenutku logiran preko SIP posluitelja koji zna njegovu lokaciju.Klijent pomou BYE metode najavljuje naputanje seanse. Kod veza izmeu dva sudionika metodom BYE se raskida veza.Metoda CANCEL ukida paralelna pretraivanja. Kada posluitelj pokuava dosei korisnika moe to pokuati na nekoliko lokacija. Kada se traeni korisnik pronae, ostala traenja se mogu opozvati

Slika 2. Arhitektura SIP protokola

[footnoteRef:2]TDMoIP [2: http://en.wikipedia.org/wiki/TDMoIP]

Time-Division Multiplexing over Internet Protocol (TDMoIP) je tehnologija prenosa koja se protee od tradicionalnog glasa, podataka i video aplikacija transparentno preko IP ili Ethernet mrene infrastrukture.U umreavanju raunala i telekomunikacija, TDM over IP (TDMoIP) je oponaanje Time Division Multiplexing (TDM) tokom spajanje mree (PSN). TDM se odnosi na T1, E1, T3 ili E3 signal, dok se PSN temelji bilo na IP ili MPLS ili na sirovom Ethernetu. TDMoIP je vrsta pseudowire (PW). Za razliku od drugih vrsta prometa koje moemo realizirati preko pseudowires (npr. ATM, Frame Relay i Ethernet), TDM je prenos bita u realnom vremenu, to je dovelo da TDMoIP ima jedinstvene osobine. Pored toga, konvencionale TDM mree imaju brojne posebne karakteristike, naroito one koje zahtijeva u cilju obavljanja govorne telefonije kanala. Ove karakteristike podrazumijevaju signalne sisteme koji podravaju irok spektar karakteristika telefonije, bogate standardizacijskom literaturom i dobro razvijenim poslovanje i upravljanjem (OAM) mehanizama. Svi ovi imbenici moraju biti uzeti u obzir kada se provodi TMD preko PSNs.

Davatelji komunikacijskih usluga i poslovni korisnici su zainteresirani za prenos glasa putem uinkovitog Ethernet, IP i MPLS infrastrukture. Iako Voice over IP (VoIP) je sazrio njegova implementacija zahtijeva ulaganje u nove mrene infrastrukture i korisniku opremu (CPE). TDMoIP predstavlja migracijski put, pri emu suvremeno prospajanje mree moe se koristiti za prenos, dok krajnji korisnik opremu ne treba odmah zamijeniti.TDMoIP se prvi put javlja u 1998.godini od strane RAD Data Communications (vidi US patent broj 6731649) i razvija se prvo u vedskoj 1999.godine od strane Utfors (koju je kasnije kupio Telenor). Utfors je pruao prvi proizvod generacije TDMoIP (poznat kao Ipmux-4) za pruanje usluga u paketu, ukljuujui TDM privatne linije, TDM iznajmljene linija i razne IP i Ethernet usluge. U 2001, IETF predstavlja PWE3 radnu skupinu, koja je dobila dozvolu za razvoj arhitekture od ruba do ruba pseudowires, i za proizvodnju specifikacija za razne usluge, ukljuujui i TDM.

Time-Division Multiplexing over Internet Protocol (TDMoIP) je tehnologija prenosa koja se protee od tradicionalnog glasa, podataka i video aplikacija transparentno preko IP ili Ethernet mrene infrastrukture.Za govorne aplikacije, TDMoIP podrava naslijeene pbxs (ukljuujui i vlasnike mogunosti), i signalizaciju (ukljuujui i ISDN, Q.SIG, i SS7). TDMoIP takoer podrava mnoge prijenose podatkovnih protokola-ATM, Frame Relay, HDLC, ISDN, SNA, SS7, sinkronizacija / async i X.25. Za prijenos videozapisa, TDMoIP podrava H.320 (PRI) i H.324 (BRI) usluge.Osim svoje svestranosti, TDMoIP je jednostavniji i jeftiniji nego Voice over IP (VoIP). Ukratko, TDMoIP je idealan za preduzea i poslovne aplikacije.

Slika 3. Suelja TDM-a i IP-a

Time-Division Multiplexing over Internet Protocol (TDMoIP) je tehnologija prenosa koja se protee od tradicionalnog glasa, podataka i video aplikacija transparentno preko IP ili Ethernet mrene infrastrukture.Za govorne aplikacije, TDMoIP podrava naslijeene pbxs (ukljuujui i vlasnike mogunosti), i signalizaciju (ukljuujui i ISDN, Q.SIG, i SS7). TDMoIP takoer podrava mnoge prijenose podatkovnih protokola-ATM, Frame Relay, HDLC, ISDN, SNA, SS7, sinkronizacija / async i X.25. Za prijenos videozapisa, TDMoIP podrava H.320 (PRI) i H.324 (BRI) usluge.Osim svoje svestranosti, TDMoIP je jednostavniji i jeftiniji nego Voice over IP (VoIP). Ukratko, TDMoIP je idealan za preduzea i poslovne aplikacije.

Slika 4. TDM over Ip

Kako funkcionira TDMoIP?[footnoteRef:3] [3: http://www.black-box.eu/en-int/page/340]

Pristupnici u TDMoIP, kao to su viestruki ulaz IP Muxes, prvo primaju tok podataka, na njihovu T1/E1 ili analogna govorna suelja. Dalje tok se dijeli na fiksne veliine paketa i daje im se IP zaglavlje. Sljedee to se radi je da se paketi prosljeuju preko IP mree na primanje pristupniku na kraju. Pristupnik zatim rekonstruira izvorni tok podataka uklanjanjem IP zaglavlja, i spaja paket. Tok se onda prosljeuje na svoje odredite, gdje se prikazuje na standardnom T1/E1 ili analognom suelju.

Slika 4. Poreenje OSI modela sa SS7 i TCP/IP

Slika 5.OSI Model u usporedbi sa SS7,H.248,MGCP,SIP I H.323 protokolom

Zakljuak

Sredinom 90-tih godina prvi put se poinje spominjati termin IP mrea i IP telefonija.IP telefonija koristi Internet protokol (IP) za prijenos govora u paketima preko IP mree.U sluaju IP telefonije govor se u IP telefonima ili govornim pristupnicima i na granici izmeu PSTN i IP mrea digitalizira, komprimira i pakira u IP pakete koji se onda prenose preko IP mree zajedno s ostalim IP prometom.Time-division multiplexing (TDM) je metoda za odailjanje i primanje nezavisnih signala preko zajednikog puta signala sinhroniziranih prekidaa na svakom kraju prijenosne linije, tako da se svaki signal pojavljuje na liniji samo djeli vremena. Ovaj oblik multipleksiranja signala je razvijen u telekomunikacijama za telegrafske sisteme u kasnim 1800-im, ali je utvrdio svoju najeu primjena u digitalnoj telefoniji u drugoj polovici 20. stoljea.Time-Division Multiplexing over Internet Protocol (TDMoIP) je tehnologija prenosa koja se protee od tradicionalnog glasa, podataka i video aplikacija transparentno preko IP ili Ethernet mrene infrastrukture.Osim svoje svestranosti, TDMoIP je jednostavniji i jeftiniji nego Voice over IP (VoIP). Ukratko, TDMoIP je idealan za preduzea i poslovne aplikacije.

Literatura:[1] Fredrik Fingal & Pattrik Gustavsson, A Sip of IP-telephony, Sigma, ExallonSystems, 10 veljae 1999. ( PDF document )[2] Network Working Group, RFC 2543: SIP: Session Initiation Protocol,ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2543.txt[3] Radvision: WhitePapers, Understanding SIP servers,http://www.radvision.com/c_v2oip/c_papers.php3[4] Columbia University, Communicatio Department, SIPhttp://www.cs.columbia.edu/sip/[5] SIP Forum, Online SIP database, http://www.sipforum.org/[6] Vovida, http://www.vovida.org/[7] SIP Center, Internet Multimedia Communication, http://www.sipcenter.com/[8] Telephony on Linux, Beta Applications for online multimedia communication,http://www.linphone.org/?lang=us9)ZAVOD ZA ELEKTRONIKU, MIKROELEKTRONIKU, RAUNALNEI INTELIGENTNE SUSTAVE,FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAUNARSTVASVEUILITE U ZAGREBU- Josip aban. Mree raunala,Zagreb, 200310) http://en.wikipedia.org/wiki/Time-division_multiplexing11) http://www.black-box.eu/en-int/page/34012)http://en.wikipedia.org/wiki/TDMoIP

ISUP

TUP

DUP

MTP

INAP/CAP

MAP

TCAP

SCCP

SS7 protokoli: TUP Telephone User Part DUP Data User Part ISUP ISDN User Part SCCP Signalling Connection Control Pa INAP Intelligent Network Application Part MAP Mobile Telephony Application Part CAP - CAMEL User Part BSSAP - Base Station System Application Part RANAP Radio Access Network Application Part

Label:

IP SUELJA

ATM suelja

TDM suelja

Komutacijska matrica

Modul za upravljanje,nadzor i procesiranje

Modul za upravljanje,nadzor i procesiranje

Modul za upravljanje,nadzor i procesiranje

Modul za upravljanje,nadzor i procesiranje