INTERNET TELEPHONY
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
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
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:
Transport protocols
TCP – Transmission Control Protocol UDP – User Datagram Protocol
SCTP – Stream Control Transmission Protocol TLS – Transport Layer Security Protocol
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
H323 – Set of standards to transmit voice, video over IP. SIP – Session Initiation Protocol (RFC3261)
Session negotiation
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.
H.323 : Terminal
Endpoint
Menyediakan komunikasi dua arah dan real-time.
Fungsi:
1. Pertukaran kemampuan terminal dan pembuatan kanal
media(H.245)
2. Call Signalling dan call setup(H.225)
3. Registrasi, admission control lainnya dengan
gatekeeper(RAS)
H.323: Terminal
Soft Phones
Grandi GIP300 IP phone
Avaya 5601 IP Hardphone
H.323: Terminal
H.225.0 Layer Local Area Network Interface Microphone/ Speaker Camera/Display Data Interface System Control User Interface Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729 Video Coder H.261, H.263 System Control H.245 Control Call Control H.225 (Q.931) RAS Control (Gatekeeper)H.323: Arsitektur
Sys tem Control/ User Interface Audio I/O Equipm ent Audio Codec G.711, G.722, G.723.x, G.728, G.729 Video Codec H.261 H.263 Video I/O Equipm ent User Data Applications T.120 Receive Path Sys tem Control
H.245 Control H.225 Call Control H.225 RAS Control
Sess ion Layer and above
H.225 Layer
H.323: Codec
1.
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
2.
H.26x codecs (Video Codec)
Proses digitalisasi sinyal video analog.
H.323: Voice Codecs – Bandwidth
Consumption
Pulse Code
Modulation Codec Buffer
Layer 3 (RTP/UDP/IP) + Layer 2 Encapsulation Analog waveform 64 kbps 6-16 kbps ~10-40 msec 40 bytes/sec Physical Layer (wire)
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
For Cisco HDLC (cisco-cisco router serial), add 5 bytes header, 3
bytes trailer. Bandwidth = (68 bytes/20ms)*(8 bits/byte) = 27.2 kbps
Efficiency = 8 kb/s / 27.2 kb/s ~ 29%.
Number of packets/sec = 1sec/.02sec. Loss of 1 packet/sec = 2%
packet loss!
IP 20 bytes 8 bytes UDP 12 bytes RTP G729 Payload 20 bytes
IP 20 bytes UDP 8 bytes RTP 12 bytes G729 Payload 20 bytes HDLC 5 bytes HDLC 3 bytes
Bandwidth requirement: G729 Example #2
Assume 60 ms packets.
Packet payload size = 8 kbits/sec X 60ms = 60 bytes/packet. IP
Packet = 60 bytes.
For ethernet, 14 byte header, 4 byte trailer => bandwidth = (118
bytes/60ms)*(8bits/byte) = 15.7 kb/s
Efficiency = 8 kb/s / 15.7 kb/s ~ 50%.
Number of packets/sec = 1sec/.06sec. Loss of 1 packet/sec = 6%
packet loss!
IP 20 bytes 8 bytes UDP 12 bytes RTP G729 Payload 60 bytes
IP 20 bytes 8 bytes UDP 12 bytes RTP G729 Payload 60 bytes
Ethernet 14 bytes
Ethernet 4 bytes
H.323 : Control
1. H.225.0 Ada gatekeeper
mengatur proses registrasi terminal ke gatekeeper mengatur proses admisi di jaringan tersebut.
Tidak ada gatekeeper
proses setup dan cleardown panggilan, bekerja sama dengan protokol
Q.931. 2. H.245
Membangun kanal logikal (logical channel) yang akan menjadi
kanal transmisi media.
Setelah proses setup hubungan antara dua endpoint berhasil
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: 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
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
H.323: Pensinyalan dalam Gatekeeper
Direct signalling model Gatekeeper routed signalling
antara gateway dan
terminal tanpa
melibatkan gatekeeper
Signalling elalui
gatekeeper
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
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
H.323:MP
MC tidak berurusan langsung dengan beberapa stream
media.
MP mencampur, memindahkan, dan memproses audio,
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
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) UAC UAS UAC UAS
SIP USER AGENT SIP USER AGENT
Signaling Messages Between User Agent And Server
Keterangan : (1) Fungsi server tidak harus berada pada satu komputer UAC : User Agent Client
UAS : User Agent Server
SIP: Arsitektur
Redirect Server Location Server Registrar Server User Agent Proxy Server Gateway SIP Components Proxy Server PSTNSIP: 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
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:abc@efg.or.id
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
SIP: Request Message
INVITE :
Mengundang user agent lain untuk bergabung dalam sesi komunikasi
ACK :
mengkonfirmasi bahwa user agent telah menerima final
response dari INVITE request.
OPTION :
query mengenai kemampuan server
BYE :
Terminasi sesi komunikasi
CANCEL :
Membatalkan INVITE
REGISTER :
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: 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
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
