Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb DIPLOMOVÁ PRÁCA TOMÁŠ PALKOVIČ

Transcription

1 Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb DIPLOMOVÁ PRÁCA TOMÁŠ PALKOVIČ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE Vedúci diplomovej práce: Ing. Vladimír Hlavačka Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.) Dátum odovzdania diplomovej práce: ŽILINA

2 Abstrakt (v slovenskom jazyku) Hlavným cieľom tejto diplomovej práce je poskytnúť komplexný pohľad na siete novej generácie NGN od jej architektúry až po jej konkrétne riešenie. V prvej kapitole je popísaná architektúra, sieťové elementy a sieťové protokoly siete NGN. Druhá kapitola sa venuje vysvetleniu práce jednotlivých štandardizačných organizácií a ich konkrétnej práci v oblasti štandardizácie sieťových protokolov. V ďalšej kapitole je urobený prehľad sieťových zariadení vyvíjaných pre potreby sietí novej generácie NGN s ich konkrétnymi parametrami, a to najmä preto, aby bol čitateľovi tejto diplomovej práce poskytnutý aj pohľad na ich reálne vyhotovenie. Sú popisované sieťové zariadenia od firiem SIEMENS, HUAWEI a ALCATEL. Posledná kapitola je venovaná konkrétnemu riešeniu siete NGN ktoré už je plne v prevádzke v spoločnosti Slovak Telekom, a.s., a ktoré uzatvára celú diplomovú prácu. Abstrakt (v anglickom jazyku) The main focus this graduation thesis is given to the general view on the Next Generation Networks from their architecture to their concrete solution. In the first chapter is described an architecture, network elements and network protocols of the NGN. Aim of the second chapter is effort to explain the work of the standardization organizations an their concrete work in the area of the network protocols standardization. In third chapter is made a view of the network equipments witch are developed for the needs of the Next Generation Networks. There are described their concrete parameters in order to anyone who will read this graduation thesis will has an image about real network elements and about their functionalities. There are described networks equipments from SIEMENS, HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution of the NGN network witch is full working in the network of Slovak Telekom company. 2

3 Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta, Katedra telekomunikácií A n o t a č n ý z á z n a m Priezvisko a meno: PALKOVIČ Tomáš rok: 2006 Názov práce: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb Počet strán: 63 Počet obrázkov: 19 Počet tabuliek: 2 Počet grafov: 0 Počet príloh: 9 Počet použitej literatúry: 24 Anotácia v slovenskom jazyku: Táto diplomová práca popisuje prepojenie PSTN a NGN sietí pre potreby hlasových služieb. V úvode diplomovej práce je popísaná architektúra sietí novej generácie NGN a požiadavky pre budovanie týchto sietí. Ďalej sa zaoberá popisom protokolov a sieťových elementov, ktoré sa v sieťach NGN používajú. Súčasťou tejto práce je aj podrobná analýza produktového portfólia vybraných dodávateľov technológií. V poslednej kapitole som sa zaoberal konkrétnym popisom modelu prepojenia PSTN a NGN na základe podkladov z reálneho vyhotovenia siete spoločnosti Slovak Telekom. Anotácia v cudzom jazyku (anglický): The main focus of this graduation thesis will describe the interconnection between PSTN and NGN networks for the needs of the voice transport services. First, the architecture of the NGN and the requirements for the building of these telecommunication networks will be described. Next will be a description of the network protocols and the network elements used in the NGN. The analysis of the products portfolio from selected network elements vendors will also be provided. In the last chapter, attention will be given to the interconnection model PSTN and NGN networks on the real solution base from the Slovak Telekom company. Kľúčové slová: NGN, sieťové protokoly, sieťové elementy Vedúci práce: Ing Vladimír Hlavačka Recenzent práce: Ing. Peter Makáň Dátum odovzdania práce:

4 OBSAH ÚVOD Teoretický úvod do problematiky Porovnanie sietí s prepojovaním okruhov a sietí s prepojovaním kanálov Sieť NGN Architektúra siete NGN Hlavné požiadavky na sieť NGN Protokoly používané v sieťach NGN Protokoly pre prenos a riadenie volaní Transportné protokoly Protokoly riadenia brán Protokoly signalizácie Smerovacie protokoly Funkčné entity používané v NGN Brány médií MGW (Media Gateways) Signalizačné brány SGW (Signaling Gateways) Softvérový prepínač (Softswitch) Aplikačný server (Application Server) Media Server Štandardizácia v NGN Štandardizačné inštitúcie v NGN Stav štandardizácie protokolov v sieti NGN H.323 [ITU - T] SIP [IETF] H.248 / MEGACO [ITU T, IETF] Analýza produktového portfólia dodávateľov technológií SIEMENS SURPASS hiq a SURPASS hie SURPASS hig 1100 / 1200 a SURPASS hir SURPASS his SURPASS hix

5 SURPASS hix SURPASS hid NetManager HUAWEI SoftX 3000 Softswitch SG 7000 Signaling Gateway UMG 8900 Universal Media Gateway SHLR Smart HLR UA 5000 Access Media Gateway MRS 6100 Media Resource Manager RM 9000 Resource Manager Eudemon 2000 Series Session Border Controller imanager N2000 Operation Support System ALCATEL Alcatel 5020 Softswitch Alcatel 1000 Line Gateway Alcatel 7515 Media Gateway Alcatel 1540 Litespan Multiservice Access Gateway Alcatel 5073 Signaling Gateway Alcatel 5023 Remote Signaling Gateway Alcatel 7670 Routing Switch Platform Alcatel 7670 Edge Services Extender Alcatel 5070 Signaling Server Global Alcatel 1330 Unified Service for Billing System Alcatel 1357 Lawfull Interception Model prepojenia PSTN a NGN Dôvody nasadenia NGN v sieti PSTN spoločnosti Slovak Telekom ST Mass Market NGN Solution ST Business NGN Solution Konfigurácia systému NGN SONUS Pripojenie technológie NGN SONUS na siete Slovak Telekom Záver 64 Prílohy 66 5

6 Zoznam obrázkov a tabuliek obr. č. 1 Rozloženie jednotlivých funkčných vrstiev NGN 3 obr. č. 2 Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska rýchlosti zavádzania nových služieb 4 obr. č. 3 Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska výšky prevádzkových nákladov 4 obr. č. 4 Architektúra protokolu H obr. č. 5 H.323 priebeh spojenia 8 obr. č. 6 Architektúra protokolu SIP 10 obr. č. 7 SIP priebeh spojenia 11 obr. č. 8 Protokolová zostava SIGTRAN 13 obr. č. 9 SURPASS hiq 8000 a SURPASS hiq obr. č. 10 Využitie SURPASS hiq 8000 a SURPASS hiq 4200 v sieťach NGN 27 obr. č. 11 SURPASS hie obr. č. 12 SURPASS hig 1100/ obr. č. 13 SURPASS hig obr. č. 14 Využitie vyššie popísaných sieťových elementov pre HUAWEI VoIP riešenie 36 obr. č. 15 Funkcionality ALCATEL 7515 Media Gateway 43 obr. č. 16 Funkcionality ALCATEL 7515 SIP Media Gateway 44 obr. č. 17 ST Mass Market NGN Solution 55 obr. č. 18 Konfigurácia systému NGN SONUS 58 obr. č. 19 ST Business NGN Solution 63 tab. č. 1 Následné aktualizácie protokolu H tab. č. 2 Kategorizácia analógových telefónnych ústrední (ATÚ) kapacity a počtu pripojených hlavných telefónnych staníc (HTS) 53 6

7 Zoznam použitých skratiek a symbolov 2G, 2.5G a 3G rádiové pístupové siete 3GPP 3rd Generation Partnership Project AAL ATM Adaptation Layer ACF Admission Confirm ACL Access Control List ACP Access Control Protocol ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line AGW Access Gateway AIN Advanced Intelligent Networks ALR Application Location Register ANSI American National Standards Institute API Application Program Interface APS Automatic Protection Switching ARIB Association of Radio Industries and Businesses ARJ Admission Reject ARP Address Resolution Protocol ARQ Admission Request ASN.1 Abstract Syntax Notation One ASR Automatic Speech Recognition ATIS Alliance for Telecommunications Industry Solutions ATM Asynchronous Transfer Mode ATÚ Analógová Telefónna Útredňa BCF Bandwidth Confirm BCI Bearer Control Information BHCA Busy hour Call Attempts BICC Bearer Independent Call Control BRJ Bandwidth Reject BRQ Bandwidth Request CA Call Agent CAC Call Access Control CALEA Communications Assistance for Law Enforcement Act CAPEX Capital expenditures 7

8 CAPS Call Attempts per second CCI Call Control Information CCITT Telegraph and Telephone Consultative Committee CCS7 Common Channel Signaling n.7 CCSA China Communications Standards Association CDMA Code Division Multiple Access CDR Call Detail Record CFC Call Features Serevers CIC Circuit Identification Code CLIP Calling Line Identification Presentation CNA Circuit Network Adapter CNG Comfort Noise Generator CNS Circuit Network Server COPS Common Open Policy Service CORBA Common Object Request Broker Architecture CoS Class of Services COT Continuity Testing CPG Customer Premises Gateway CRBT Customized Ring Back Tone CSC Call Session Controller CSN Circuit Switched Networks CUG Closed User Group DCE / RPC Distributed Computing Environment / Remote Procedure Call DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DiffServ Differentiated Services DNS Domain Naming System DSCP DiffServ Code Point Marking DSL Digital Subscriber Line DSS-1 Digital Subscriber Signaling 1 DTMF Dual Tone Multi Frequency EC Echo Canceling EFEC Enhanced Forward Error Correction EM Element Manager EMC ElectroMagnetic Compatibility 8

9 EMS Insight Element Managemetnt System ETSI European Telecommunications Standards Institute EWSD Electronic Worldwide Switch Digital FE Fast Ethernet FoIP Facsimiles over IP FTP File Transfer Protocol GE Gigabit Ethernet GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile communication GSX Media Gateway GUI Graphical User Inteface H.323 Štandard pre prenos hlasu v dátovom prostredí HTML HyperText Markup Language HTS Hlavná Telefónna Stanica HTTP HyperText Transfer Protocol IAD Integrated Access Device IADMS IAD Management System ID Identifier IDPC IP Device Control Protocol IG International Gateway IMA Inverse Multiplexing for ATM IMS IP Multimedia Subsystem IN Inteligent Networks INAP Intelligent Network Application Part INAP CS1 a CS2 INAP Capability Set 1 a Capability Set 2 IP Internet Protocol IPSec Internet Protocol Security IPv4 Internet Protocol version 4 IPv6 Internet Protocol version 6 ISDM-BRI ISDN Basic Rate Interface ISDN Integrated Services Digital Network ISDN-PRI ISDN Primary Rate Interface ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunication Union 9

10 ITU-T IUA IVR LAG LAN LE LEAs LEX LGW LI LNP M2PA M2UA M3UA MCU MDCP MEGACO MGC MGCP MGW MIME MML MNA MNP MNS MON MPLS MRS MTP NAS NAT NCS NFS NGN ITU Telecommunication Standardization Sector ISDN Q.921 User Adaptation Layer Interactive Voice Response Link Aggregation Group Local Area Network Local Exchange Law Enforcement Agencies Local Exchange Line Gateway Lawful Interception Local Number Portability MTP2-User Peer-to-Peer Adaptation Layer MTP2 User Adaption Layer MTP3 User Adaption Layer Multipoint Control Units Media Device Control Protocol Media Gateway Controller Media Gateway Controller Media Gateway Control Protocol Media Gateways Multipurpose Internet Mail Extensions Man-Machine Language Management Network Adapter Mobile Number Portability Management Network Server Multiple Overseas Number Multi-Protocol Label Switching Media Resource Server Message Transfer Part Network Access Server Network Address Translation Network-based Call Signaling Network File Server Next Generation Network 10

11 N-ISUP Narrowband ISDN User Part NP Number Portability NTPv4 Network Time Protocol version 4 OPC Operations Planning & Control OPEN Open Path to Enhanced Networking OPEX Operational expenditures OSA Open Services Architecture OSPA Open Service Partner Alliance OSPF Open Shortest Path First OSS Operations Support System PABX Private Automatic Branch exchange PBX Private Branch exchange PC Personal Computer PCM Pulse Code Modulation PDA Personal Digital Assistant PES Policy Execution Server PGK Pseudo Gatekeeper PNA Packet Network Adapter PNS Packet Network Server POTS Plain Old Telephone Service PSTN Public Switched Telephone Network PSX Policy Server QoS Quality of Services RAN Radio Access Network RAS Registration, Admission and Status RAS Remote Access Server RCIP Resource Connection Initiation Protocol RFC Request for Comments RGC Residential Gateway Controller RGW Residental Gateway RM Resource Management RSP Routing Switch Platfom RSU Remote Subscriber Units RSVP Resource Reservation Protocol 11

12 RTCP Real-time Transport Control Protocol RTP Real-time Transport Protocol RTSP Real Time Streaming Protocol SCPA SCP Adapter SCTP Stream Control Transmission Protocol SDP Session Description Protocol SG Signaling Gateways SGCP Simple Gateway Control Protocol SGW Signaling Gateways SGX Signaling Gateway SHDSL Single-line High-speed DSL SIGTRAN Signaling Transport Protocol SIP Session Initiation Protocol SIPE SIP Engine SIP-T SIP for Telephones SLA Service Level Agreement SLAM Subscriber Line Access Multiplexer SLAP Synchronous Link Access Protocol SMS Short Message Service SNMP Simple Network Management Protocol SOAP Simple Object Access Protocol SPAN Services and Protocols for Advanced Networks SPS Signal Processing Server SS7 Signalling System 7 SS7oIP SS7 over IP SSP Service Switching Point ST Slovak Telekom STM Synchronous Transfer Mode STP Signal Transfer Points TCAP Transaction Capabilities Application Part TCP Transport Control Protoco TDM Time Division Multiplexing TE Transit Exchange TETRA Terrestrial Trunked Radio 12

13 TFCPS TFTP TGCP TGW TIPHON ToS TTA TTC TTS UAC UAL UAS UDI UDP UMTS URL USBS UUS V5UA VAD VGW VLAN VLL VoD VoIP VoP WG WGW XML Topology, Fault, Configuration,. Performance, Security Trivial File Transfer Protocol Trunking Gateway Control Protocol Trunking Gateway Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks Type of Service Testing GSM in South Korea Telecommunication Technology Commetee Text to speech User Agent Client User Adaptation Layer User Agent Server User Data Interface User Datagram Protocol Universal Mobile Telecommunications System Universal Resource Locator Unified Service for Billing Systems User-to-User Signalling V5.2-User Adaptation Layer Voice Activity Detection Voice Gateway Virtual Local Area Network Virtual Leased Line Video on Demand Voice over Internet Protocol Voice over Packet Woking Groups Wireles Gateway Extensible Markup Language 13

14 Slovník termínov TDM Hairpinning Schopnosť Alcatelu 7515 MG, takzvaný TDM-to-TDM hairpinning znamená, že jednotlivé LEX pripojené na brány médií nepotrebujú byť viac prepájané medzi sebou cez TDM spojenia. Prepínanie hovorov medzi týmito LEX teraz môže byť urobené prostredníctvom Alcatel 7515 MG, čo má za následok výrazné zníženie ceny hovoru. Služby kategórie CLASS 4 Sú zamerané na transport a smerovanie. Riešenia založené na tejto kategórii umožňujú pripájanie verejných a privátnych telekomunikačných systémov TDM, prípadne systémov prenášajúcich hlas prostredníctvom IP (Voice over IP). Hovorová prevádzka z TDM systémov je prevedená do IP a následne je zabezpečený efektívny diaľkový prenos medzi pripojenými systémami so zameraním na redukciu nákladov v transportnej sieti. Tieto služby však neponúkajú riadenie jednotlivých koncových bodov a poskytovanie tzv. doplnkových služieb. Tie musia byť zaistené priamo v pripájaných telekomunikačných systémoch. [24] Služby kategórie CLASS 5 Zabezpečujú plné riadenie a kontrolu nad účastníckymi sieťovými rozhraniami, ku ktorým sa pripájajú zákaznícke koncové zariadenia, a poskytujú zákazníkovi doplnkové služby v rozsahu obdobnom, ako sú dnes implementované v digitálnych miestnych ústredniach (DLE Digital Local Exchange). Takéto riešenia už dnes môžu plnohodnotne nahradzovať riešenia s klasickou TDM technológiou. [24] 14

15 ÚVOD Téma sietí novej generácie NGN (Next Generation Network) je v telekomunikáciách relatívne nová, ale napriek tomu obsahovo veľmi široká. Preto som si, pre vypracovanie mojej diplomovej práce, vybral len jednu časť z jej širokej škály služieb, a to, hlasové služby. Konkrétne: Prepojenie PSTN a NGN pri migrácii hlasových služieb. Hlasové služby preto, lebo je to jedna z najpoužívanejších a najužitočnejších služieb vo svete telekomunikácií. Vznik NGN bol podmienený rozmachom dátovej komunikácie a najmä Internetu, následkom čoho začal objem dátovej prevádzky vysoko prevyšovať objem hlasovej prevádzky. Toto viedlo výrobcov telekomunikačných zariadení a operátorov k tomu, aby začali vyvíjať sieť novej generácie NGN. Dôvodov, prečo sa prevádzkovatelia telekomunikačných sietí spoločne s dodávateľmi telekomunikačných technológií usilujú o konvergenciu sietí smerom k sieťam novej generácie NGN, je niekoľko: Globalizácia svetových ekonomík a zvyšovanie prevádzky na národnej, tak aj na medzinárodnej úrovni núti všetky spoločnosti znižovať prevádzkové náklady aj v oblasti nimi používaných telekomunikačných služieb, za účelom udržania si, resp. zvyšovania zisku. A to hlavne prostredníctvom ponúkaných alternatív prevádzkovateľmi telekomunikačných sietí (operátormi). Toto má za následok zvyšovanie konkurenčného boja o zákazníka Konkurenčný boj tlačí na znižovanie cien jednotlivých služieb poskytovaných týmito operátormi. Za účelom dosiahnutia čo najväčšieho zisku z poskytovania telekomunikačných služieb, pri znižovaní cien týchto služieb, sú operátori nútení znižovať prevádzkové a investičné náklady (CAPEX a OPEX). Toto je možné dosiahnuť len jednou cestou a to cestou konvergencie sietí smerom k sieťam novej generácie NGN. 15

16 1.Teoretický úvod do problematiky 1.1. Porovnanie sietí s prepojovaním okruhov a sietí s prepojovaním paketov. Siete s prepojovaním okruhov Nevýhody: spojenie medzi dvoma účastníkmi je vytvorené napevno, bez možnosti využitia tejto prenosovej cesty inými komunikujúcimi partnermi. (spojenie je vytvorené aj v prípade, že nedochádza ku komunikácii) veľké nároky na sieťové prostriedky prenosovú kapacitu (z finančného hľadiska príliš nákladné) relatívne dlhá doba na zavedenie novej služby, lebo inteligencia je v sieti a nie v koncových zariadeniach. pôvodne navrhnuté len pre prenos hlasu obmedzený počet poskytovaných služieb Výhody: garantovaná QoS vysoká spoľahlivosť široké portfólio služieb Siete s prepojovaním paketov: Nevýhody: nieje garantovaná QoS nízka spoľahlivosť pôvodne navrhnuté len pre prenos dát s negarantovanou QoS Výhody: Je vytvorené logické spojenie medzi dvomi komunikujúcimi stranami. V prípade, že nedochádza ku komunikácii sú sieťové prostriedky použité inými komunikujúcimi partnermi. Rýchla doba zavedenia novej služby, lebo inteligencia je v koncových zariadeniach a nie v sieti. 16

17 Hlavným zámerom pri tvorbe sietí novej generácie NGN je, aby v nej, z týchto dvoch prenosových technológií, boli použité len výhody Sieť NGN Architektúra NGN Sieť novej generácie NGN využíva pre prenos hlasu a videa paketovo založený prenos. Preto sa architektúra NGN skladá zo štyroch oddelených a nezávislých vrstiev: Obr. č. 1 - Rozloženie jednotlivých funkčných vrstiev NGN [1] Hlavné požiadavky na NGN Prístupové a transportné siete musia byť založené na paketovom prenose Všetky sieťové elementy musia byť štandardizované a plne použiteľné pri všetkých aplikáciách a službách. Jednoduché a rýchle vytvorenie a zavedenie nových aplikácií a služieb Nezávislosť od dodávateľa musí byť tvorená z otvorených rozhraní na úrovni každej vrstvy Úplná eliminácia pevného prideľovania šírky pásma pre dvoch komunikujúcich partnerov 17

18 Výkonný manažment a riadenie siete ľahšiu a efektívnejšiu aktualizáciu softvéru, web-ovo založené technológie pre manažment siete a služieb, vrátane manažmentu pre užívateľov znižovanie investičných a prevádzkových nákladov dosiahnutie pokiaľ možno čo najvyššej QoS Obr.č. 2 - Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska rýchlosti zavádzania nových služieb[2] Obr.č. 3 - Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska výšky prevádzkových nákladov[2] 1.3. Protokoly používané v sieťach NGN Protokoly pre prenos a riadenie volania Ako už bolo spomenuté, neustály nárast objemu dátovej prevádzky viedlo výrobcov a operátorov k revolučným zmenám v telekomunikačných sieťach na celom svete. V súčasnej dobe je najrýchlejšie sa rozvíjajúcim riešením, pre potreby hlasu, využívanie protokolu IP. Pre túto potrebu boli navrhnuté dva štandardy H.323 a SIP. H.323 Štandard H.323 je zastrešujúci štandard (odkazuje sa na rad ďalších štandardov), pochádza od Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU), a zaoberá sa spôsobmi multimediálnych komunikácií v prostrediach takých sietí, ktoré neposkytujú žiadnu garanciu kvality služieb. Zaoberá sa poskytovaním audio, video a dátových komunikácií, kde povinná je podpora audio komunikácie a ďalšie sú nepovinné. Je možné využiť ich v sieťach s prakticky akoukoľvek topológiou (typu point-to-point, multipoint, alebo napríklad zbernicové topológie so všesmerovým šírením a pod.). Je možné použiť ho v jednoduchých segmentoch sietí LAN, ale aj v zložitejších sústavách navzájom prepojených sietí (intranetov a Internetu), a podporuje súčasné vysielanie od jedného 18

19 zdroja k viacerým príjemcom (tzv. multicastový spôsob prenosu). Nieje viazaný na žiadnu systémovú platformu, a preto môže byť použitý nielen v klasických počítačoch, ale tiež v rôznych typoch zariadení (IP telefóny a pod.). Hlavnou úlohou tohto štandardu je zaručiť vzájomnú kompatibilitu systémov, ktoré ponúkajú multimediálne prenosy (hlasu, voliteľne aj obrazu a dát). Je popri tom pomerne flexibilný v tom zmysle, že umožňuje vzájomnú spoluprácu aj medzi takými systémami, ktoré nemajú rovnaké schopnosti - napríklad videokonferenciu s obrazom a zvukom umožňuje sledovať aj zariadeniam, ktoré dokážu pracovať len so zvukom, ale nie s obrazom. Po stránke praktickej činnosti sa snaží predovšetkým vyrovnávať s nepríjemnými efektmi, ktoré prinášajú absenciu podpory kvality prenosových služieb. Berie však ohľad aj na možnosti regulácie záťaže, ktorú takéto komunikácie spôsobujú prenosovým sieťam. [3] Prvky komunikačnej trasy H.323 špecifikuje 4 stavebné komponenty, ktorých zosieťovanie umožňuje poskytovať multimediálne komunikačné služby bod - bod a bod - multibod. Sú to: účastnícke terminály brány (gateways) vrátnici (gatekeepers) MCU - multipoint control units Účastnícke terminály Sú to zariadenia slúžiace na obojsmernú multimediálnu komunikáciu. Bývajú to osobné počítače (musia byť vybavené potrebným hardwerom a softwerom), alebo špecializované zariadenia (IP telefóny), ktoré podporujú H.323 a príslušné multimediálne aplikácie. Keďže základnou funkciou H.323 terminálu je hlasová komunikácia, hrá kľúčovú úlohu v službách VoIP. H.323 terminál musí podporovať protokol H.245 na výmenu informácií o schopnostiach terminálu a tvorbu mediálnych kanálov, H.225 na signalizáciu začiatku a konca volania, RAS pre registráciu a prihlásenie sa na gatekeeper a RTP/RTCP na samotný prenos a synchronizáciu audio a video paketov. H.323 musí taktiež podporovať G.711 audio kodek, voliteľne T.120 pre dátové konferencie a podporu MCU. 19

20 Charakteristika Gateway a Gatekeeper Gateway zabezpečuje preklad protokolov pre zriadenie a ukončenie volania, konverziu mediálnych formátov medzi dvoma rozdielnymi sieťami. Typicky sa používa pri prepojení H.323 siete a štandardnej komunikačnej siete (PSTN alebo ISDN). Terminály komunikujú s gateway pomocou H.245 a H.225 protokolu. Gateway transparentne prekladá tieto signály na signály vlastné druhej sieti a zabezpečuje korektné zriaďovanie a ukončovanie hovorov na oboch sieťach. Môže, ale nemusí, prevádzať konverziu mediálnych formátov. V prípade prepojenia na ISDN sieť sa napr. koncové terminály môžu dohodnúť na prenose hlasu pomocou G.711 audio a H.261 video a vtedy netreba robiť konverziu. Gatekeepre vedia o tom, ktoré koncové body sú terminály a ktoré gateways, pretože každý koncový bod sa takto gatekeepru identifikuje. Gateway taktiež môže byť schopná robiť na raz viac hovorov medzi H.323 a nie-h.323 sieťou. Gateway je logickým komponentom H.323 a môže byť implementovaná ako časť gatekeepra alebo MCU. Gatekeepre poskytujú služby potrebné pre zriadenie volania medzi H.323 koncovými bodmi. Sú voliteľnou súčasťou, ak sa v sieti nachádzajú, všetky terminály a brány musia využívať ich služby. Slúžia ako telefónne zoznamy, spravujú dostupnú prenosovú kapacitu, umožňujú účtovanie a podobne. Signály na zriadenia a ukončenie volania sa môžu posielať gatekeepru a nie koncovému bodu, koncovým bodom ich odošle gatekeeper. Táto možnosť je cenná najmä ak sa robia štatistiky a billing. Taktiež je možné pomocou gatekeepra robiť presmerovanie hovorov na iný terminál. Siete využívajúce gateway by mali používať gatekeeper na preklad prichádzajúcich telefónnych čísiel E.164 a aliasy používané vo vnútri H.323 zóny. Povinné funkcie gatekeepra teda sú: preklad adries - terminály môžu pri zriaďovaní volania používať aliasy na adresáciu volajúcich terminálov. Taktiež pri volaní cez gateway, je nutné preložiť vonkajšie E.164 telefónne číslo na vnútornú adresu či alias. registrácia - gatekeeper môže riadiť prihlasovanie sa terminálov a brán do H.323 siete pomocou RAS protokolu. Využíva na to správy "admission request" (ARQ), "confirm" (ACF), "reject" (ARJ). Táto funkcia môže byť len simulovaná, aby bolo umožnené všetkým zariadeniam sa do siete prihlásiť. 20

21 správa kapacity - gatekeeper sa stará o alokovanie prenosového pásma na základe RAS správ "bandwidth request" (BRQ) "confirm" (BCF) a "reject" (BRJ). Správca siete môže napr. nastaviť, akú maximálnu kapacitu majú hlasové volania k dispozícii a úlohou gatekeepra je túto hladinu držať. Táto funkcia môže byť taktiež len simulovaná a umožní tým pádom využitie (a zahltenie) dostupných prenosových kapacít. správa zóny - zahŕňa vyššie uvedené činnosti. Voliteľné funkcie gatekeepra zahŕňajú smerovanie signalizácia hovorov medzi koncovými bodmi, autorizáciu hovorov (gatekeeper rozhoduje o tom, či daný koncový bod môže alebo nemôže uskutočniť volanie) a manažment hovorov (gatekeeper drží informácie o všetkých práve prebiehajúcich hovoroch, použitej prenosovej kapacite a presmerovaniach) MCU- multipoint control units Poskytuje služby pre konferencie troch a viacerých H.323 terminálov. Všetky terminály v konferencii uskutočnia volanie na MCU. MCU spravuje priepustnosti, vyjednáva použitie patričných audio/video kodekov a spravuje tok dát. [4] Architektúra protokolu H.323 Obr. č. 4 - Architektúra protokolu H.323 [5] Obrázok č.2 znázorňuje voliteľnú časť (biela) a povinnú časť protokolu H

22 Povinne podporované protokoly: H.225 registrácia, prihlasovanie a status (RAS) Q H.225 signalizácia hovorov Real-time transport protocol (RTP) Real-time transport control protocol (RTCP) H.245 Audio kodeky (G.7xx) H.450.x Nepovinne podporované protokoly: Video kodek (H.26x) T.12x Priebeh spojenia zóna A zóna B (3) Gatekeeper Gatekeeper H RAS (1) (2) (8) (7) (4) H signalizácia hovorov + H.245 H RAS (6) (5) užívateľ (9) prenos multimediálnych informácií užívateľ Obr. č. 5 - H.323 priebeh spojenia[6] Užívateľ A sa prihlási vyslaním H RAS gatekeeperu vo svojej zóne (1,2), a potom vyšle správu H.225 spolu s H.245 gatekeeperu v zóne B (3) ten ju následne na to vyšle užívateľovi B (4), ktorý sa po prijatí tejto správy pomocou H RAS prihlási gatekeeperu B (5,6) a vyšle naspäť správu H s H.245 užívateľovi A (7,8). Tým je vybudované virtuálne spojenie a môže sa začať prenos multimediálnych informácií (9). SIP Od H.323 sa líši predovšetkým v tom, že používa textovú formu (H.323 je binárny), podobný HTTP. To znamená, že SIP poskytuje malý počet textovo založených 22

23 správ k výmene medzi SIP úrovňovými entitami. Z predchádzajúceho vývoja prevzal takisto radu ďalších vlastností ako DNS (Domain Naming System) - systém doménových mien TCP/IP, MIME - pomocou neho sa špecifikuje druh a kódovanie signálu a URL (Universal Resource Locator) - univerzálna adresa zdroja. Ďalšou významnou odlišnosťou tohto protokolu je to, že užívateľ A môže nadviazať spojenie s užívateľom B bez ohľadu na to, pri ktorom užívateľskom terminály sa momentálne nachádza (na rozdiel od H.323 kde je identifikátorom telefónne číslo a neberie sa ohľad na to kto sa práve nachádza pri terminály). SIP teda kladie dôraz na lokalizačné služby a mobilitu užívateľa. [5] Jeho hlavné funkcie sú: lokalizácia účastníka pozvanie ku konferencii (SIP obsahuje všetky základné funkcie riadenia hovoru v jednom signalizačnom prenose použitím správy INVITE) dohadovanie sa o parametroch služieb. Prvky komunikačnej trasy Protokol SIP na rozdiel od H.323 špecifikuje 5 stavebných komponentov, ktorých zosieťovanie umožňuje poskytovať multimediálne komunikačné služby bod - bod a bod - multibod. Sú to: účastnícke terminály (User Agent) brány (gateways) proxy server registračný server (registrar server) konferenčný server (conference server) Účastnícke terminály Sú to, podobne ako pri H.323, zariadenia slúžiace na obojsmernú multimediálnu komunikáciu (počítače s príslušným hardwerom a softwerom, alebo IP telefóny). SIP účastnícky terminál pracuje ako User Agent Server (UAS) alebo ako User Agent Client (UAC). Jediná funkcia ktorú musí protokol SIP podporovať je SDP (Session Description Protocol), podpora hlasu nieje povinná [6]. 23

24 Gateway Plní presne tú istú funkciu ako H.323 brána. Proxy server Obsluhuje jemu pridelenú skupinu užívateľských terminálov alebo brán (gateways). Prijíma SIP správy a predáva ich k ďalšiemu SIP serveru v sieti. Pomocou proxy servera je tiež možné robiť presmerovanie hovorov. Registračný server Obsluhuje identifikáciu koncových uzlov a riadi prihlasovanie sa terminálov a brán do siete. To znamená, že každý koncový bod sa musí registračnému serveru identifikovať. Pri štandarde H.323 vykonáva funkcie proxy servera a regisračného servera gatekeeper. Konferenčný server Má tú istú funkciu ako MCU v štandarde H.323. Riadi komunikáciu troch a viacerých účastníckych terminálov. Architektúra protokolu SIP ďalšie služby napr. volanie na ISDN telefón dátové služby napr použitie RTSP TCP Aplikačný a riadiaci systém prenos hovoru... SIP volania telo správy: SDP IP RTCP UDP AV I/O zariadenie audio kodek RTP Obr. č. 6 - Architektúra protokolu SIP[5] video kodek SDP Session Description Protocol slúži k špecifikácii parametrov prenosu. Prostredníctvom neho sa vlastne dohadujú konkrétne vlastnosti spojenia medzi 24

25 komunikujúcimi partnermi (použité kódovanie, verzia protokolu SDP, pôvodca spojenia, verzia IP protokolu IPv4 alebo IPv6, typ dát audio video, dáta ). Rámec riadenia volania Má tú istú funkciu ako H pri štandarde H.323. Obsahuje všeobecné funkcie pre doplnkové služby v SIP. Priebeh spojenia (1) zóna A (6) SIP signalizácia hovorov (8) SIP proxy SIP signalizácia hovorov (5) (9) (2) SIP proxy (10) zóna B SIP signalizácia hovorov (4) (3) účastnícky terminál (7) účastnícky terminál Obr. č. 7 - SIP priebeh spojenia [6] Pri SIP sa robí výstavba spojenia tak, že účastnícky terminál A vyšle SIP signalizačnú správu proxy serveru, ktorý obsluhuje všetky účastnícke terminály v zóne A (1) a ten ju vyšle na základe adresy ďalšiemu proxy serveru, ktorý sa nachádza v sieti (2). Až sa signalizačná správa dostane do cieľového servera (B), ten ju vyšle terminálu B (3). To isté prebehne smerom z terminálu B k terminálu A (4,5,6). Potom sa môže začať prenos multimediálnych informácií (7). Ukončenie sa robí vyslaním SIP signalizačnej správy o ukončení volania (8,9,10) Transportné protokoly RTP (Real-time transport protocol) Je protokol pre prenos dát v reálnom čase (audio, video) Používa sa pre také aplikácie ako sú: videokonferencia, media-on-demand, atď. Protokol RTP obsahuje funkciu identifikácie užitočného zaťaženia, rámca, zdroja, poradové číslo, funkciu synchronizácie médií a detekciu straty paketov. 25

26 RTCP (Real-time Transport Control Protocol) Je doplnok RTP a poskytuje informácie o QoS, identifikácii, riadi synchronizáciu médií a relácie. RSVP (Resource Reservation Protocol) Protokol, ktorý umožňuje rezerváciu sieťových prostriedkov v IP sieti. Aplikácia v koncových systémoch IP siete môže použiť RSVP na oznámenie ostatným uzlom v sieti akú časť sieťových prostriedkov (šírku pásma, maximálnu stratu paketov, atď) chce rezervovať pre daný tok paketov. RTSP (Real Time Streaming Protocol) Je protokol, ktorý umožňuje vzdialený prístup k multimediálnym dátam (audio a video) na servery médií a ich prehliadanie a riadenie v reálnom čase pomocou funkcií IVR (play, stop. atď.) Protokoly riadenia brán MGCP (Media Gateway Control Protocol) Je doplnkový protokol k H.323 a SIP. Je navrhnutý pre riadenie brán médií z externých elementov riadenia volania (Media Gateway Controller) inteligencia je umiestnená mimo brán médií. MGCP je v podstate štandard pre prenos hlasu pomocou paketov (VoP) a vznikol z dôvodu odstránenia zložitých IP telefónnych zariadení s výkonnými procesormi a za účelom zjednodušenia a zníženia ceny týchto terminálov. [7] H.248 / MEGACO Je to štandard pre riadenie brán médií. V podstate je to modernizovaný protokol MGCP. Jeho primárnou úlohou je oddelenie logiky riadenia volania (Media Gateway Controller) od logiky spracovávania médií (Media Gateway). Definuje nevyhnutné signalizačné mechanizmy preprenos hlasu/faxu medzi PSTN-IP alebo IP-IP sieťami. [8] 26

27 Protokoly signalizácie SIGTRAN (Signalling Protocol) Je štandard, ktorý slúži k prenosu PSTN signalizácie (SS7) cez IP sieť. Obr. č. 8 - Protokolová zostava SIGTRAN Signalizácia PSTN siete sa zapuzdruje do IP. Časť Q.931 ISDN správy sa nemení Menia sa len nižšie vrstvy Q.921 a Q.911, a to ich nahradením protokolmi UAL (User Adaptation Layer) a SCTP (Stream Control Transmission Protocol). [9] BICC (Bearer Independent Call Control) BICC je signalizačný protokol založený na N-ISUP, ktorý sa využíva pre podporu služieb úzkopásmovej ISDN cez širokopásmovú chrbticovú sieť, bez vzájomného rušenia sa s rozhraniami k už existujúcej sieti a službami typu end-to-end. BICC bol navrhnutý, aby bol plne kompatibilný s už existujúcimi sieťami a systémami schopnými prenášať hlasové správy. BICC podporuje úzkopásmové služby ISDN nezávisle od nosnej a signalizačnej správy použitej transportnej technológie. Správy ISUP prenášajú iformácie o riadení volaní CCI (Call Control Information) a riadení nosnej siete BCI (Bearer Control Information), identifikujúce nosný fyzický okruh a identifikačný kód okruhu CIC (Circuit Identification Code). CIC je charakteristický pre TDM siete. BICC bol vyvinutý k vzájomnej spolupráci s akýmkoľvek typom použitej nosnej technológie, či už ATM, IP alebo TDM. Oddeluje riadenie volania a riadenie spojovania nosnej siete prostredníctvom prenosu BICC signalizácie, nezávisle od signalizácie riadenia nosnej siete. Prenosový protokol nosnej siete sa používa transparentne k BICC signalizačným protokolom BICC nemá žiadne informácie o konkrétnej nosnej technológii, ktorá je obsiahnutá v povinnej informácii. 27

28 SIP-T a SIP-I SIP-T (SIP for telephones) je mechanizmus, ktorý používa protokol SIP k zjednodušeniu vzájomného prepojenia PSTN a IP sietí. Tento mechanizmus má umožňovať jednoduché riadenie služieb IN sietí v Internete. Informácia SS7 je potom dostupná v bodoch vzájomného prepojenia PSTN, aby bola zabezpečená transparentnosť takých prvkov, ktoré nie sú bežne podporované v SIP. Signalizačná informácia SS7 je potom plne dostupná cez PSTN-IP rozhranie. SIP-T definuje také funkcie SIP, ktoré mapujú požiadavky vzájomného prepojenia k ISUP (ISDN User Part). [10] SIP-I podobne ako SIP-T definuje pomocou správ SIP spoluprácu BICC Smerovacie protokoly Smerovacie protokoly majú za úlohu smerovanie paketov v IP sieti. Keď že sa cez IP sieť prenášajú informácie s minimálnymi požiadavkami na QoS (web-stránky, , atď.) a informácie, ktoré vyžadujú vysokú úroveň QoS (audio a video), je nutné jednotlivým paketom určiť prioritu, podľa ktorej sa riadi vytváranie smerovacích tabuliek v smerovačoch Funkčné entity používané v NGN Brány médií MGW (Media Gateways) Brány médií sa správajú ako translačné jednotky medzi rôznymi telekomunikačnými sieťami (PSTN, NGN, 2G, 2.5G a 3G rádiové pístupové siete alebo PBX). Umožňujú multimediálnu komunikáciu cez NGN prostredníctvom rôznych transportných protokolov. Existuje viacero typov MGW: Access Gateway (AGW) plne riadená brána (nemá vlastnú logiku), je riadená softvérovým prepínačom (Softswitch) alebo MGC (Media Gateway Controller) a slúži k pripojeniu prístupových sietí. Residental Gateway (RGW) plne riadená brána a slúži na pripojenie domových účastníkov bez ohľadu na použitý typ pripojenia (Dial-up, analogový telefón, ISDN, ) Trunking Gateway (TGW) plne riadená brána a slúži na prepojenie PSTN a NGN. 28

29 Voice Gateway (VGW) má implementovanú logiku riadenia hlasových spojení a slúži na prepojenie PSTN a NGN pre hlasové spojenia. Wireles Gateway (WGW) slúži na pripojenie mobilných a rádiových sietí. Network Access Server (NAS) je umiestnený na internetovom bode operátora (Access Gateway) a slúži ako prístupový bod do internetu pre užívateľov a na ukončenie modemových volaní. Niekedy ho tiež môžeme považovať za RAS (Remote Access Server) Signalizačné brány SGW (Signaling Gateways) Brány signalizácie sú také komponenty telekomunikačnej siete, ktorých primárnou úlohou je preklad signalizačných správ medzi dvoma rôznymi sieťami, obyčajne medzi IP sieťou a PSTN. Signalizačná brána môže robiť napríklad preklad medzi signalizačnými správami ISUP a SIP. Často je realizovaná ako súčasť softvérového prepínača. [11] Softvérový prepínač (Softswitch) Z pohľadu telefónie je samotný prepínač (switch) zariadenie, ktoré prepája hovory z jednej telefónnej linky na inú. Softvérový prepínač (Softswitch) je v podstate typ telefónneho prepínača. Je to aplikácia, ktorá je nainštalovaná na bežnom počítači a cielom vývoja softvérového prepínača bola separácia sieťového hardvéru od softvéru. Softvérový prepínač sa používa k riadeniu spojení v rozhraniach medzi sieťami s prepájaním okruhov a sieťami s prepájaním paketov. Jeden softvérový prepínač obsahuje logiku pre obe tieto prenosové technológie a preto je vhodný práve pre tento účel. Vykonáva funkcie riadenia volania, také ako konverziu protokolov, autorizáciu, účtovanie a administračné operácie. Modernizácia a vývoj technológií viedli k tomu, že sa softvérový prepínač ešte rozdelil na CA (Call Agent) a MGW (Media Gateway). Call Agent (CA) Jeho úlohou je účtovanie, smerovanie hovorov, signalizácia, služby hovoru atď. V podstate je hlavnou logickou entitou. CA môže riadiť MGW v rôznych geografických oblastiach prostredníctvom spojenia TCP/IP. Media Gateway (MGW) prepája rôzne typy tokov digitálnych médií, aby vytvoril spojenie typu end-to-end pre hlas a video pre prebiehajúce volanie. Môže slúžiť ako rozhranie pre spojenie s klasickými PSTN sieťami, 29

30 rozhranie pre spojenie k ATM a IP, alebo vytvárať Ethernetové rozhrania k prepojeniu VoIP hovorov. [12] Aplikačný server (Application Server) Aplikačný server je softvérová platforma a je strednou vrstvou (middle tier) takzvanej viacvrstvovej architektúry. Je vyvinutý pre to, aby na seba prevzal väčšinu aplikačnej logiky z koncových zariadení (PC, PDA, telefóny,...). Koncové zariadenie potom môže byť vybavené len klientskou aplikáciou, ktorá komunikuje so serverovou časťou aplikačného servera. Takáto komunikácia je potom založená na princípe požiadavka odpoveď. Hlavnými výhodami používania serverov aplikácií sú: centralizovaná údržba správa a monitoring jednoduchá implementácia nových aplikácií a systémov zabezpečenie prenášaných dát nezávislosť (plne otvorená platforma) [13] Server aplikácií je jeden z najdôležitejších sieťových komponentov v sieťach novej generácie NGN, pretože cez neho prechádza celá sieťová prevádzka. Musí vykonávať rôzne služby ako napríklad: Autentifikáciu Musí poskytovať najmodernejšie autentifikačné mechanizmy. Musí teda umožňovať autentifikáciu podľa digitálnych certifikátov (napr. X.509). Šifrovanie Musí poskytovať najnovšie šifrovacie mechanizmy pre bezpečný prenos informácie cez sieť. Autorizáciu Musí podporovať mechanizmus autorizácie pomocou prístupových zoznamov. Smerovanie volaní a spoplatňovanie QoS Audit sledovanie činnosti užívateľov v aplikačnej vrstve (sledovanie volaní) a rôzne ďalšie služby Server aplikácií je prepojený s MGC, alebo softverovým prepínačom cez API (Application Program Interface), alebo používa protokol SIP. [14] 30

31 Media Server Media Server je server, ktorého úlohou je zdielanie a vysielanie multimediálních informácií (audio a video dáta a tiež HTML). V prípade telefónie môže slúžiť napríklad pre prehrávanie správ (voic ) Media server má dva základné typy funkcií: Funkcie pre spracovanie médií (Media Processing) ich úlohou je prehrávanie a nahrávanie hlasových súborov, posielanie a prijímanie faxov, atď. Riadenie volania (Call Control) prenos, podržanie hovoru, rozvetvovanie konferenčného hovoru (Conferencing Talk), atď. 31

32 2. Štandardizácia v NGN Hlavným cieľom tejto kapitoly je, poskytnúť všeobecný prehľad o existujúcich štandardizačných inštitúciách a tiež popísať stav štandardizácie jednotlivých protokolov v NGN. Vznik štandardizačných inštitúcií bol podmienený existenciou veľkého množstva výrobcov telekomunikačných zariadení, nimi ponúkanými výrobkami a najmä ich funkčnou rôznorodosťou. Ich snahou je teda, zosúladenie vývoja a určenie presných pravidiel pri návrhu týchto zariadení, za účelom dosiahnutia čo najväčšej možnej mieri ich interoperability. V prípade NGN exituje niekoľko štandardizačných inštitúcií zaoberajúcich sa definovaním jej funkčnej platformy: 2.1. Štandardizačné inštitúcie v NGN ETSI European Telecommunications Standards Institute (ETSI) je nezávislá, nezisková štandardizačná organizácia v Európe, ale zaoberajúca sa celosvetovými projektmi. Jej hlavným cieľom je úspešná štandardizácia v oblasti mobilných telefónnych systémov GSM a profesionálnych mobilných rádiových systémov TETRA. Hlavnými bodmi štandardizácie v rámci ETSI sú: 3GPP (3rd Generation Partnership Project) - pre siete UMTS Je to dohoda o spolupráci, ktorá bola uzatvorená v decembri 1998 medzi ETSI (Európa), ARIB/TTC (Japonsko), CCSA (Čína), ATIS (Severná Amerika) a TTA (Južná Kórea). TISPAN ( pre konvergenciu pevných sietí a Internetu). TISPAN vznikol v roku 2001 zjednotením dvoch projektov Prvým bol TIPHON (Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks), ktorý bol zameraný na vzájomné zosúladenie architektúr a spoluprácu ISDN, PSTN a SIP. Druhým projektom bol SPAN (Services and Protocols for Advanced Networks), ktorý bol 32

33 vytvorený hlavne pre účely postupnej evolúcie ISDN a podporu vzájomnej interoperability s inými sieťami (CBC a BICC) [15] Parlay Parlay Group je konzorcium zaoberajúce sa vývojom otvorených programovateľných aplikačných rozhraní, nezávislých od použitej prenosovej technológie API (Application Programming Interfaces), ktoré umožňujú vývoj nových aplikácií používaných v konvergovaných sieťach. [16] Hlavným cieľom API je dosiahnutie nezávislosti základných sieťových prenosových telekomunikačných technológií (CDMA, GSM a SS7). Parlay Group pracuje v úzkej spolupráci s ETSI a 3GPP. Špecifikácie Parlay sú publikované všetkými tromi organizáciami. V rámci 3GPP Parlay je časť Otvorená architektúra pre služby (Open Services Architecture), a často sa uvádza ako Parlay/OSA.[17] IETF Internet engineering Task Force (IETF) je štandardizačná inštitúcia v rámci organizácie Internet Society. IETF navrhlo a presadilo internetové štandardy a vyvinulo Internet do jeho súčasnej podoby. Tá to inštitúcia je rozdelená do veľkého množstva pracovných skupín (Woking Groups), ktoré pracujú na rozdielnych témach. Mnohé Internetové štandardy od IETF, známe ako RFC (Request for Comments), sú základom pre NGN. [17] ITU-T ITU-T (Telecommuniation Standardization Union) koordinuje zjednocovanie jednotlivých telekomunikačných štandardov a jej sídlo je v Ženeve. Pred rokom 1992 sa táto organizácia nazývala Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT, pôvodne z francúzkeho jazyka "Comité consultatif international téléphonique et télégraphique"). Práca ITU-T je rozdelená do jednotlivých kategórií podľa spôsobu použitia jednotlivých štandardov, sú označované písmenami a nazývajú sa série (napr.: H Audiovizuálne a multimediálne systémy, I Digitálna sieť integrovaných služieb ISDN atď.) [Príloha A]. Podskupinou jednotlivých sérií sú už konkrétne 33

34 odporúčania (Recommendations), to znamená, že k písmenu sa pridá číselné označenie (napr.: H.323, H.264 atď.). Za pozornosť stojí séria A, ktorá určuje smernice vzájomnej spolupráce IETF a ITU-T pri vývoji jednotlivých štandardov. Tieto smernice určujú napríklad: vzájomné školenie sa o pracovných krokoch v týchto organizáciách, spôsob informovania sa (výmenu pošty), atď Stav štandardizácie protokolov v sieti NGN H.323 [ ITU-T ] Prvá verzia štandardu H.323 bola schválená v roku 1996 Skupinou 16 v rámci ITU (pod názvom: Visual telephone systems and equipment for local area netvorks which provide a non-quaranteed quality of service). V januári 1998 bola potom prijatá už jeho druhá verzia, so zjednodušeným a spresneným názvom "Packet-based multimedia communication systems". H.323 pôvodne vznikol ako štandard pre videokonferencie v sieťach LAN a až neskôr bol použitý a dopracovaný pre potreby IP telefónie. Používa sa však aj pre potreby vedenia konferencií po počítačových sieťach. [3] Ďalšie aktualizácie: H / 2003 Paketovo orientovaný komunikačný systém Aktualizovaný dodatok D aplikácia Real-time H.323 (2003) 01 / 2005 facsimile prostredníctvom systému H.323: prenos vylepšenie č.1 signálu aplikácie facsimile použitím RTP Nový dodatok M4 tunelovanie úzkopsmového H.323 (2003) 01 / 2005 signalizačného syntaxu (NSS - Narrowband Signalling vylepšenie č.2 Syntax) pre H.323 Tab. č. 1 Následné aktualizácie protokolu H.323 Protokol H.323 má zadefinovaný ešte celý rad doplnkových služieb s označením H.450.x a H.460.x [Príloha B]. [18] 34

35 SIP [IETF ] Stav štandardizácie: Protokol SIP (Session Initiation Protocol) pochádza od IETF (Internet Ingineering Task Force). Bol navrhnutý v roku 1996 a oficiálne schválený bol až vznikla prvá pracovná skupina zaoberajúca sa štandardizáciou protokolu SIP s označením RFC [19] Stav štandardizácie služieb protokolu SIP, vzhľadom na jeho flexibilitu a rôznorodosť, nie je možný, z toho dôvodu, lebo existuje mnoho značkových typov tohoto protokolu v závislosti od firmy, ktorá ho vyvíja. Ale samotné jadro protokolu SIP je štandardizované, aby bola zabezpečená interoperabilita medzi rôznymi výrobcami. Evolúcia protokolu SIP je uvedená v [Príloha C] H.248/ MEGACO [ ITU-T a IETF ] IDPC (IP Device Control Protocol) a SGCP (Simple Gateway Control Protocol) boli prvými kandidátmi pre Gateway Control Protocol. MGCP, MEGACO a H.248 (pôvodne H.GCP) sú nástupcami týchto dvoch protokolov. Všetky definované rozhrania medzi MGW a MGC nachádzajúce sa v distribuovanej architektúre brán boli navrhnuté organizáciou ETSI v projekte TIPHON. Evolúcia týchto štandardov nastolila trend dnešného vývoja [Príloha D]. Vývoj protokolu H.248/MEGACO MGCP vznikol v dôsledku zlúčenia protokolov SGCP a IPDC. Bol odvodený z verzie 1.1. protokolu SGCP Pracovná skupina IETF MEGACO zodpovedá za štandardizáiu riadiaceho rozhrania medzi MGW a MGC. Prvým riešením bolo prijatie protokolu MGCP verzia 1 Pracovná skupina IETF MEGACO pracovala na vývoji protokolu MGCP až do jeho 3. revízie, ktorá bola vydaná 1. februára Upustenie od jeho vývoja malo za následok vznik nedostatkov tohto protokolu a následkom toho sa začal presadzovať iný protokol od ITU-T (MDCP). Vývoj MGCP pokračoval a po jeho piatej revízii v októbri 1999 bol zmenený a uvádzal sa ako RFC

36 Pracovná skupina IETF MEGACO potom začala pracovať na podobnom protokole, ktorý mal byť kompromisom medzi MGCP a MDCP a neskôr ho pomenovali ako protokol MEGACO. Prvý koncept protokolu MEGACO bol prijatý v marci Paralelne s IETF v oblasti vývoja MEGACO a MGCP vyhodnocovalo ITU-T SG16 viaceré možnosti a v apríly 1999 prijali protocol MEGACO verziu 1 ako počiatočnú špecifikáciu pre ITU-T protokol a nazvali ho H.GCP a neskôr ako H.248. V máji a v júny predstavilo ITU-T SG16 multimediálnu verziu tohto protokolu a pracovná skupina IETF MEGACO začala rozhovor o tom, či tento protokol bude prijatý, alebo nie. Pracovná skupina IETF MEGACO nakoniec dala súhlas s tým, aby bol tento protokol rozšírený o multimediálnu podporu. IETF MEGACO ITU-T ho v júny 1999 súhlasne schválili a bol vydaný v jednom protokolovom dokumente. Všetka nasledujúca dokumentácia o tomto protokole bola už pre obe štandardizačné inštitúcie jednotná. Míting IETF v Oslo a vo Washingtone, ITU-T míting v Berlíne a následná intenzívna spolupráca odstránila množstvo chýb a problémov. [20] 36

37 3. Analýza produktového portfólia dodávateľov technológií Cieľom tohto bodu je poskytnutie všeobecného prehľadu poskytovaných sieťových elementov a ich funkcionalít, ktoré sú na Slovensku najbežnejšie. Na svete existuje veľké množstvo dodávateľov týchto technológií, a keďže je táto téma obsahovo veľmi široká, zameral som sa len na produkty od firiem: Siemens, Alcatel a Huawei Siemens Portfólio spoločnosti Siemens v oblasti budovania sietí novej generácie je reprezentované produktovou radou SURPASS SURPASS hiq Predstavuje hlavnú platformu pre aplikácie sietí NGN. Spolu so softvérovým prepínačom SURPASS hiq Softswitch zabezpečuje otvorené programovateľné rozhrania prostredníctvom niekoľkých aplikačných blokov. Rad SURPASS hiq zahŕňa aj niekoľko podporných serverových platforiem pre spracovanie rôznych úloh. SURPASS hiq Gatekeeper uskutočňuje registráciu a smerovanie ku klientom a sieťam H.323. SURPASS hiq Proxy and Redirect Server pripája SIP-účastníkov a SIP-domény k sieti nasledujúcej generácie SURPASS (SURPASS Next Generation Network). SURPASS hiq Directory Server podporuje Gatekeeper a SIP Proxy prostredníctvom centralizovanej používateľskej databázy LDAP, v ktorej sú uložené profily registrovaných H.323 a SIP účastníkov. Rad SURPASS hiq zabezpečuje spravovanie informácií a poskytuje vysokokvalitné služby, ktoré sú potrebné v sieti nasledujúcej generácie. Centrálne spravovanie informácií v rámci tohto radu slúži ako tzv. Call Feature Server a Packet Manager. Ide o súčasť všetkých základných riešení a prvok, ktorý integruje všetky riešenia do jednej kompletnej entity. SURPASS hiq 8000 Softswitch SURPASS hiq 8000 je komerčný inteligentný softvérový prepínač. Je súčasťou riešení pre siete ďalšej generácie SURPASS NGN. Poskytovateľom služieb umožňuje ponúkať služby na báze IP-protokolu, zahŕňa aj možnosti signalizačného systému č. 7 (SS7) na zabezpečenie PSTN-prepojenia a podporu starších typov súčastí a funkcií. Spolu s bránami médií SURPASS hig 1200 a hig 1100 je tento systém určený na 37