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Kapitel 2: Next Generation Networks Gliederung Was ist ein “Next

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Gliederung
Kapitel 2: Next Generation Networks
•
•
•
•
•
Mobilkommunikation 2
WS 08/09
Was ist ein „Next Generation Network“ (NGN)?
Warum ein NGN?
Was ist Konvergenz?
NGN Referenz-Architekturen
Internet Telefonie (VoIP)
– SIP
– Rufnummernsysteme
• NGN heute
Prof. Dr. Dieter Hogrefe
Prof. Dr. Xiaoming Fu
– NGN-Telefonanschluss
NGN T l f
hl
@
g
g
mk2@cs.uni-goettingen.de
24.10.2008
Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
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24.10.2008
Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
Was ist ein “Next Generation Network” (NGN)?
Warum ein NGN? – Status Quo
• Ersetzung der traditionellen leitungsvermittelnden
Telekommunikationsnetze
• Dominanz der traditionellen Telefonanbieter im
Telekommunikationsmarkt
• Dienste
Di
weisen
i
eine
i vertikale
ik l S
Struktur
k auff
 Entstehung durch historische Entwicklung
– Telefonnetze
T l f
t
– Kabelfernsehnetze
– Mobilfunknetze etc.
etc
TV
• durch eine einheitliche paketvermittelnde
Netzinfrastruktur und -architektur
• Aber:
Kabelnetz
– Kompatibilität zu den älteren Telekommunikationsnetzen
24.10.2008
Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
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24.10.2008
Sprache
Telefonnetz
Mobilfunk‐
netz
2
Inhalt/ Dienste
Internet
Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
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Warum ein NGN? – Gründe für den Umstieg
Warum ein NGN? – Ökonomischer Antrieb
• Es gibt drei Hauptgründe einen Umstieg auf ein
„Next Generation Network“ (NGN):
• Geringer werdende Gewinnmargen bei
„normalen“ Telefongesprächen
• Hoher
H h W
Wettbewerb
b
b mit
i K
Konkurrenten
k
– Eintretende Sättigung bei Fest- und Mobilfunkdiensten
– Ökonomischer Antrieb
• Versuch Stammkunden zu halten
• Versuch neue Kunden zu gewinnen
– Technologischer Antrieb
– Speziell in Bereichen mit hoher Gewinnspanne
(z.B. internationale Telefongespräche)
– Konkurrenten aus benachbarten Bereichen treten in den
Telekommunikationsmarkt (z.B. Google, Skype, etc.)
– Anbieter mit gebündelten Angeboten (z.B. Triple-Play)
Ziel: Unterscheidung von Mitbewerbern
– Sozialer Antrieb
• Teure Wartungs- und Netzerweiterungskosten
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Warum ein NGN? – Technologischer Antrieb
Warum ein NGN? – Sozialer Antrieb
• Vorhandene Netze werden immer älter
Erhöhte Nachfrage nach
• Innovativen Diensten, die hohe Bandbreite
b öi
benötigen
(IPTV
(IPTV, V
VoIP,
IP …))
• Integrierten Diensten mit personalisierten Inhalten
(O D
(On-Demand
dM
Multimedia-Dienste,
lti di Di
t M
Mobilität)
bilität)
• Interaktivität, d.h. mit Diensten zu interagieren und von
Nutzern erstellte Inhalte abzurufen
• Flexibleren Formen der Kommunikation (Instant
Messaging Video-Konferenzen
Messaging,
Video Konferenzen, P2P-Anwendungen)
P2P Anwendungen)
• Nach einfacher Verwaltung, Wartung und Pflege von
unterschiedlichen Netzen von der Seite der Anbieter
– Hohe Wartungskosten
– Schlechte
S hl ht Sk
Skalierbarkeit
li b k it
– Hohe Komplexität bei der Verwaltung unterschiedlicher Netze
• Einsparungen durch neues Netzwerk möglich
– Zentralisiertes Routing, Switching
– Geringere
g
Übertragungskosten
g g
durch optische
p
Netzwerke
• IP-basierte Netzwerke bieten die Möglichkeit zur
– Einführung von VoIP anstelle des alten PSTN
– Schnellere Einführung neuer zusätzlicher hochwertiger Dienste
– Bündelung von Diensten
• Konvergenz von Diensten, Netzen und Endgeräte
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NGN aus der Sicht des Kunden?
Was ist Konvergenz?
• Mobilität
„Ich möchte meine Dienste,
wie ich sie will, zu jeder Zeit,
an jedem Ort und mit jedem
Endgerät nutzen“
– Dienste stehen auch
unterwegs zur Verfügung
– Benutzer wird überall erkannt
• Konvergenz bezeichnet das Zusammenstreben und
Aufgehen verschiedener Teilbereiche in einem Ganzen
• Dies
Di b
beinhaltet
i h l iin d
der T
Telekommunikationswelt
l k
ik i
l
– Konvergenz von Märkten
• Personalisierung
• z
z.B.
B Bündelung von Festnetz
Festnetz, Mobil und Datenangeboten
Datenangeboten,
d.h. der Kunde kann alles von einem Anbieter beziehen
– Nutzerprofile
– Steuerung der Dienste durch
den Benutzer
– Konvergenz von Diensten
• z.B. Alle Dienste können sowohl vom Festnetz als auch mobil
verwendet werden (z.B. E-Mail am Computer, auf dem PDA oder
Mobiltelefon)
• Überallverfügbarkeit
– Z
Zugriff
iff auff alle
ll Dienste
Di
t von
jedem Ort
– Konvergenz von Geräten
• z.B. Ein Gerät enthält mehrere Zugangstechniken
((UMTS,, WLAN,, GPRS,, Bluetooth etc.))
Lösung: Konvergenz
g
g
– Konvergenz von Netzwerken  NGN
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Konvergenz der Netzwerke
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Konvergenz – Angepasstes Netzwerkmodell
• Abkehr von der traditionellen vertikalen Struktur
TV
Sprache
Inhalt/ Dienste
– d.h. Bereitstellung unterschiedlicher Dienste durch
unterschiedliche Netze/ Anbieter
• Hin zu einer Struktur in der Dienste
Anwendungen & Dienste
– nahtlos über unterschiedliche Netze hinweg
– interaktiv mit verschiedenen Geräten genutzt werden können
•
Anwendungen und Dienste
über offene Schnittstellen
•
Verwaltung von
Verbindungen und
Sessions
•
Switching/ Routing von IPPaketen
Steuerung
• Paketvermittelnde IP-Technologie
g als Element der
Konvergenz
Zugang & Transport
(PSTN, ADSL, GSM, UMTS, WiFi, …)
– Möglich durch die Digitalisierung von Daten und die Verbreitung
von Breitbandanschlüssen
B itb d
hlü
• Zusammenwachsen von Mobilfunk- und Festnetzes
– „Fixed
Fixed Mobile Convergence“
Convergence (FMC)
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NGN – Referenz-Architekturen
ITU-T-NGN
• Keine einheitliche Definition eines
„Next Generation Network“ (NGN)
• Verschiedene
V
hi d
NGN - Referenz
R f
A
Architekturen,
hi k
spezifiziert durch unterschiedliche Gremien:
• International Telecommunication Union
Telecommunication Standardization Sector (ITU-T)
– Unterorganisation der Vereinte Nationen
Nationen, der sich weltweit
mit technischen Aspekten der Telekommunikation beschäftigt
– Erste Arbeiten an NGN in der ITU-T (1995) im Projekt
„Project
Project Global Information Infrastructures“
Infrastructures (GII)
– Implementation der ersten Arbeiten in der Spezifikation
„General Overview of NGN“ (Y.2001)
– ITU-T
ITU T
• NGN
– ETSI
• Ziele:
• TISPAN
– Übergreifendes Model zum langfristigen und vollständigen
g
durch p
paketvermittelnder Netze
Ersatz leitungsvermittelnder
– Schwerpunkt ist die Definition der grundlegenden NGNFunktionen und einer NGN-Architektur
– 3GPP
• IMS
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24.10.2008
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ITU-T-NGN (Y.2001) – NGN Definition
ITU-T-NGN (Y.2001) – 14 grundlegende Merkmale I
• Ein Next Generation Network (NGN) ist ein
paketvermittelndes Telekommunikationsnetz, das
Telekommunikationsdienste bereitstellt, unterschiedliche
breitbandige, dienstgüteklassenfähige (QoS)
Transporttechnologien nutzt und bei dem dienstbezogene
Funktionen unabhängig von der genutzten
Transporttechnologien sind.
1.
Paketübertragung
2.
Aufteilung der Steuerfunktionen in Übermittlungseigenschaften,
(Ruf/Verbindung und Anwendung/Dienst)
3.
Abkopplung des Diensteangebots vom Netz und Bereitstellung von
offenen Schnittstellen
4.
Unterstützung eines großen Spektrums von Diensten, Anwendungen und
Mechanismen auf der Grundlage von Dienste-Modulen
5
5.
Breitband Fähigkeiten mit Ende
Breitband-Fähigkeiten
Ende-zu-Ende
zu Ende Dienstgüte (QoS)
6.
Anbindung an vorhandenen Netzen über offene Schnittstellen
7
7.
Generelle Mobilität
• Es bietet den Nutzern uneingeschränkten Zugang zu Netzen,
zu konkurrierenden Dienstanbietern und/oder Diensten ihrer
Wahl.
• Es unterstützt die allgemeine Mobilität
Mobilität, die eine beständige
und allgegenwärtige Bereitstellung von Diensten für die
Nutzer ermöglicht.
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16
ITU-T-NGN (Y.2001) – 14 grundlegende Merkmale II
ITU-T-NGN Architektur (Y.2012)
8.
Uneingeschränkter Zugang der Nutzer zu verschiedenen Diensteanbietern
9.
Vielzahl von Identifikationsschemata
A p p lic a tio n s
ANI
A p p lic a tio n S u p p o rt F u n c tio n s & S e rv ic e S u p p o rt F u n c tio n s
Manage
ement Funcctions
10 Ei
10.
Einheitliche
h i li h Di
Dienstemerkmale
k l fü
für d
den gleichen
l i h Di
Dienst aus d
der Si
Sicht
h d
des
Nutzers
g
von Diensten zwischen fest/ mobil
11. Konvergenz
12. Unabhängigkeit von dienstbezogenen Funktionen von den zugrunde
liegenden Übertragungstechnologien
13. Unterstützung unterschiedlicher Technologien auf der „Letzen Meile“
14. Übereinstimmung mit allen regulatorischen Anforderungen (z. B. Notruf,
Sicherheit Privatsphäre
Sicherheit,
Privatsphäre, Gesetzliche Überwachung usw
usw.))
S e rv ic e C o n tro l
F u n c tio n s
S e rvice U se r
P ro file s
S e rv iic e s ttr a tu
t m
N e tw o rk A ttac h m e n t
C o n trol F u n c tion s
T ra n sp ort U s e r
P ro file s
E n d -U se r
F u n c tio n s
R e so u rce a n d
A d m issio n
C o n tro l F u n c tio n s
O th e r
N e tw o rk s
T ran s p o rt C o n trol Fu n c tio n s
T ra n sp o rtt F u n ctio
ti n s
UNI
NNI
T ra n s p o rt s tr a t u m
C on tro l
M e d ia
M anagem ent
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3GPP – IMS
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IP Multimedia Subsystem (IMS) - Architektur
• 3rd Generation Partnership Project (3GPP)
– Kooperation von Standardisierungsgremien für
Standardisierungen im Mobilfunk
• Ziel: Entwicklung eines NGN aus UMTS, welches auf dem
IP Multimedia Subsystem (IMS) basiert
• IP Multimedia Subsystem (IMS)
– Sammlung von Spezifikationen für den standardisierter Zugriff
auff Dienste
Di
t aus unterschiedlichen
t
hi dli h N
Netzwerken
t
k
– IMS ist ein „All-IP-Netzwerk“
 sämtliche Kommunikation basiert auf IP
– Unterstützung bestehender Netze wie z.B. GSM, EDGE und
UMTS, sowie analog und digitalem (ISDN) Telefonnetz
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HSS = Home Subscriber Server
CSCF = Call Session Control Function
MGCF= Media Gateway Controller Function
MGW = Media Gateway
SGW = Signaling Gateway
19
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ETSI TISPAN
ETSI TISPAN
• „Telecoms & Internet converged Services & Protocols for
Advanced Networks“ (2003)
• Zuständig
Z ä di fü
für di
die S
Standardisierung
d di i
von kkonvergenten
Netzwerken innerhalb der ETSI
• Zusammenarbeit zwischen ETSI und 3GPP
– d.h.
d h Evolution vom PSTN zum NGN
– Damit Spezifikationen nicht zu weit auseinander laufen
• Zur
Z Zeit
Z i ist
i ETSI TISPAN NGN Release
R l
2 spezifiziert
ifi i
– Verwendung von IMS als Basis und Integration von nichtmobilfunkspezifische Zugangsformen wie zz.B.
B
•
•
•
•
• TISPAN = SPAN + TIPHON
– SPAN (Services and Protocols for Advanced Networks)
– TIPHON (Telecommunications and Internet Protocol
Harmonization Over Networks) (1997)
• Unterscheidung von zwei funktionalen Gruppen
• Hauptziel ist Standardisierung eines IP-basierten
Mehrfachdienst/ -protokoll/-zugangs Netzwerkes
1. Transportschicht (Transport Stratum)
2. Serviceschicht ((Service Stratum))
 Anwendungen werden zur Serviceschicht gezählt
– Ersetzung
E t
von PSTN + Multimedia-Funktionalität
M lti di F kti
lität
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„Fixed Access“ (SIP und klassische Telefonie)
„Cable Access“ (Zugriff aus Fernsehkabelnetzen)
„Mobile Access“ (Mobilfunk)
„Broadband Wireless Access“ (WLAN, WIMAX)
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ETSI TISPAN – Transportschicht (Transport Stratum)
ETSI TISPAN – Serviceschicht (Service Stratum)
• Anbindung des NGN-Systems an zu bedienende Netze
• „Core“ IP Multimedia System (IMS)
– Signalisierungs- und Mediagateways
22
– Zentrale Komponente
– Realisiert
R li i t einen
i
SIP IMS
IMS-Switch
S it h zur K
Kontrolle
t ll
von SIP-Multimediadiensten
– Unterstützung
g von IMS basierten PSTN/ISDN
Emulationssystem
• B
Bereitstellung
i
ll
von K
Kontrollfunktionen
llf k i
und
d Di
Diensten
durch
– Network Attachment Subsystem (NASS)
• IP Adressverwaltung und IP-basierte Zugangskontrolle
• PSTN/ ISDN Emulation Subsystem (PES)
– Resource and Admission Control Subsystem (RACS)
– Ermöglicht den Anschluss von klassischen Endgeräten
an das NGN
• Resourcenverwaltung
• IPTV Subsystem
– Integration von IPTV und ähnlichen Diensten an das NGN
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24.10.2008
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24
ETSI TISPAN – Serviceschicht (Service Stratum)
ETSI-TISPAN Architektur
• Common Components
– Funktionen, die von den anderen Diensten der Serviceschicht
gemeinsam genutzt werden
• Schnittstellen zum Datenbankzugriff (User Profile Server
Function und Subscription Locator Function)
• Zugriff auf Anwendungen (Application Server Function)
• Application Server Function (ASF)
– Drei Schnittstellen
1. SIP Application Server (SIP AS)
2. IM-SSF Application Server
3. OSA SCS Application Server
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Internet Telefonie (VoIP)
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26
Internet Telefonie (VoIP) – Funktionsweise
• Internet Telefonie
– Telefonieren über IP-basierte Netzwerke
– „Voice
Voice over IP“
IP (VoIP)
A/D
Wandlung
• Vorgehen identisch zur klassischen Telefonie
4
1
2
3
2
1
3
IP-Netz
1
Keine „dedizierten Leitungen“
Sprache
p
wird digitalisiert
g
und in kleinen
Datenpaketen transportiert  „best effort“
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3
4
• Unterschied zur klassischen Telefonie
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Paketierung
Encoder
1. Verbindungsaufbau
2. Gesprächsübertragung
3. Verbindungsabbau
–
–
Kompression
4
ca 30-50
ca.
30 50 ms
De-Jitter
Buffer
27
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01010101
Dekodierung
D/A
Wandlung
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Internet Telefonie (VoIP) – Audiocodecs
Codec
Bezeichnungg
Übertragungsrate
g g
Audiofrequenz
q
G.711
Pulse Code Modulation (PCM)
56 oder 64 kbit/s
300 bis 3400 Hz
G.726
Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM)
16‐40 kbit/s
‐
G.728
Low Delay Code Excited Linear Prediction (LD‐
CELP)
16 kbit/s
300 bis 3400 Hz
G.729/ G.729A
Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction (CS‐ACELP)
8 kbit/s
300 bis 3400 Hz
G.723.1
Multiple Maximum Likelihood Quantization (MPMLQ)
6,3 kbit/s
300 bis 3400 Hz
SSpeex Narrowband
F
Free patent audio compression (free)
di
i (f )
4 15 kbit/s
4 ‐
15 kbi /
8 kH
8 kHz
Speex Wideband
Free patent audio compression (free)
10 ‐ 28 kbit/s
16 ‐ 32 kHz
iLBC
Internet Low Bandwidth Codec (free)
13,3 kbit/s
8 kHz
G.722.1
Verfahren: MLT
24 kbit/s
16 kHz
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Protokolle für eine VoIP-Verbindung via SIP
•
SIP (Session
(S
i
Initiation
I iti ti Protocol)
P t
l)
– Von IETF (RFC 3261) entwickeltes Signalisierungsprotokoll für
Multimedia Anwendungen
– Für AufAuf und Abbau sowie Steuerung von Kommunikationssitzungen
– Standard Protokoll für VoIP ( vgl. auch ETSI-TISPAN-NGN)
•
SDP (Session Description Protocol)
– Für Verwaltung von Kommunikationssitzungen
Kommunikationssitzungen, d
d.h.
h Austausch von
Parametern zwischen SIP-Kommunikationspartnern
– Aushandeln von zwischen Endpunkten verwendet Codecs,
Transportprotokollen etc.
•
RTP (Real-Time Transport Protocol)
– Protokoll zur kontinuierlichen Übertragung von MultimediaDatenströmen (Streams) über IP-basierte Netzwerke
– RTP ist
i t ein
i P
Paket-basiertes
k tb i t P
Protokoll
t k ll und
d wird
i d normalerweise
l
i üb
über
UDP betrieben
– Sowohl für Unicast als auch für Multicast-Kommunikation geeignet
29
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Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
SIP – Komponenten
SIP – Kommunikation
•
• Ermittlung der IP-Adresse des Empfänger
User Agent
– Bei Anwender ausgeführt und auf einem Endgerät installiert
– User Agents können entweder direkt oder über einen SIP-Server
kommunizieren
•
SIP-Server
– Kann in unterschiedlichen Modi arbeiten
• SIP-Proxy-Server
– Nimmt Anforderung des Clients entgegen, interpretiert diese und leitet
sie entsprechend weiter (vgl. HTTP-Proxy-Server)
• SIP-Redirect-Server
SIP R di t S
– Nimmt Anfragen des Clients entgegen und teilt ihm mit wie das
gesuchte Endgerät erreicht werden kann
(( Ziel: direkte Verbindung)
g)
• SIP-Registrar-Server
– Erhält in bestimmten Zeitintervallen Nachrichten von User Agents über
die aktuelle Adressen der Benutzer im Netzwerk
– Kann diese Informationen an Location-Server (z.B. LDAP) weitergeben
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Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
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30
– Bevor ein Anrufer einen Anruf tätigen kann,
muss die IP-Adresse
IP Adresse des Empfängers bekannt sein
– Ist diese bekannt und befinden sich die Teilnehmer im
gleichen Netzwerk, so ist eine Kommunikation ohne
zusätzlichen SIP-Server möglich
• Anrufer initiiert ein SDP-Call Setup direkt zur gewünschten IPp g
Adresse des Empfängers
– Meist ist aber die IP-Adresse nicht bekannt und der
Empfänger ist in einem anderen Netzwerk
• Verwendung von clientseitigen sowie auch serverseitigigen
symbolische Adressen
– Hier: SIP-URI zur Identifikation der Teilnehmer
z B sip:12345678@sip-server.de
z.B.
sip:12345678@sip server de
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SIP – Kommunikation 2
Location Server
(LDAP)
• Registrierung
1. User Agent meldet sich mit seiner
symbolischen Adresse und der
aktuellen IP beim Registrar-Server
an ( dynamische IP-Adressen)
2. Registrar-Server leitet die
empfangende Daten an den
Location Server weiter
3. Registrar-Server sendet, im Fall
einer erfolgreichen Registrierung,
eine Bestätigung an den User
Agent
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SIP
Registrar Server
1
SIP
3
User Agent
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SIP – Kommunikation 4
Location Server
(LDAP)
• Verbindungsabbau über
Proxy-Server
1
1.
2.
3.
4.
5.
Alice möchte das Gespräch mit
Bob beenden und sendet
deshalb eine Verbindungsabbauy
Nachricht an den Proxy-Server
Der Proxy-Server leitet die
Anfrage an Bob weiter
Bob bestätigt den Erhalt der
Nachricht an den Proxy-Server
Der Proxy-Server leitet die
g g an Alice weiter
Bestätigung
Die Verbindung kann beendet
werden
• V
Verbindungsaufbau
bi d
fb üb
über einen
i
Proxy-Server
Location Server
(LDAP)
2
1. Alice möchte Bob anrufen und sendet
eine
i Ei
Einladung
l d
an Bobs
B b Proxy-Server
P
S
SIP
2. Der Proxy-Server benötigt zur
3
Zustellung die Bobs IP-Adresse und
stellt deshalb eine Anfrage an den
Location-Server
Proxy-Server
3. Der Location-Server teilt dem Proxy
Server Bobs IP-Adresse mit
1
4
4 Der
4.
D P
Proxy-Server
S
sendet
d t nun die
di
Einladung an Bobs IP-Adresse weiter
5
SIP
SIP
5. Bob sendet eine Bestätigung an den
y
, der diese an Alice
Proxy-Server,
weiterleitet
6. Die Audio-Daten können nun mittels
RTP
RTP direkt zwischen Alice und Bob
ausgetauscht werden
Bob
6
Ali
Alice
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Rufnummernsysteme im NGN
• IP-Adressen sind unpraktisch
für den Verbindungsaufbau
– S
Schlecht
hl ht zu merken
k
– Dynamische Adressvergabe
– Mobilität des Anwenders
Proxy-Server
• Ansätze
1. SIP-Adressen
2. ENUM-Adressen
1
2
SIP
3
SIP
4
Bob
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SIP – Kommunikation 3
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Ali
Alice
35
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Rufnummernsysteme – SIP-Adressen
Rufnummernsysteme – ENUM Adressen
•
• Telephone Number Mapping (ENUM) Adressen
Session Initiation Protocol (SIP) Adressen
– SIP-Adressen verwenden das bekannten URI-Format und werden
von freien oder kostenpflichtigen Anbietern vergeben
– Verbindung „normaler“ Telefonnummern mit neuen
e e bas e e Telefonnummern
eeo u
e
internetbasierten
– Satz von Protokollen der IETF zur Vereinigung des im PSTN
verwendete Telefonnummernsystems (ITU-T E.164) mit dem
Internet-Adresssystem
Internet
Adresssystem DNS
– „Neue“ Telefonnummern verwenden
• z.B. user@sip-server.de
– Häufig werden auch numerische SIP-Adressen vergeben
• z.B. 12345678@sip-server.de
• IP-Telefone mit „normaler“ Telefon-Tastatur können für Anrufe
genutzt werden ( die auf selben Server registriert sind)
• klassische Top-Level-Domain für Internet-Ressourcen der IETF
.arpa
arpa mit der Subdomain .e164
e164
• z. B. 0.0.0.2.7.1.9.3.1.5.5.9.4.e164.arpa
– Einige Anbieter vergeben zusätzlich einen nummerische AliasNummer für eine nicht
nicht-nummerische
nummerische SIP
SIP-Adressen
Adressen
– SIP-Adressen sind, anders als „normale“ Telefonnummern nicht an
einen Anschluss gebunden
– Wird von einigen Netzbetreiben, sowie DENIC und NIC.AT
vorangetrieben
– Vorteil:
• d.h.
d h Wie E
E-Mail-Adressen
Mail Adressen überall auf der Welt nutzbar
– Über Gateways können SIP-Nummern mit entsprechender Vorwahl
auch aus dem Festnetz erreicht werden
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• Beibehalten der alten Telefonnummer möglich
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Rufnummernsysteme – ENUM Beispiel
Rufnummernsysteme – ENUM Beispiel 2
• Umwandlung einer Telefonnummer in eine ENUM-Domain
1. Bob will Alice anrufen
2. User Agent Bob wandelt die Nummer
in eine ENUM-Domain um
– Beispiel-Telefonnummer: +49 (551) 39-172000
– Vorgehen:
Alice
+49(551)39-172000 
1. Entfernen aller Zeichen, die keine Ziffern sind
4955139172000
0.0.0.2.7.1.9.3.1.5.5.9.4.e164.arpa
3. Bob stellt eine Anfrage an das
Internet
D
Domain
i N
Name S
System
t
(DNS)
4. Die Anfrage wird mit einer Naming
Authority Pointer Resource (NAPTR)
DNS-Server
beantwortet, die in diesem Fall die
0.0.0.2.7.1.9.3.
1.5.5.9.4.e164.arpa
SIP-Adresse enthält, unter der Alice
Bob
erreichbar ist
5. Die Verbindung kann nun aufgebaut
NAPTR:
und das Gespräch über das Internet
alice@sip-server.com
transportiert werden
(
)
+49(551)39-172000
2. Umkehren der Ziffernreihenfolge
0002719315594
3 Einfügen von Punkten zwischen den Ziffern
3.
0.0.0.2.7.1.9.3.1.5.5.9.4
4. Anhängen des ENUM-Suffixes .e164.arpa
0.0.0.2.7.1.9.3.1.5.5.9.4.e164.arpa
• Umwandlung erfolgt in ENUM-Clients meist automatisch,
so dass nur die Telefonnummer notwendig ist
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Mobilkommunikation 2, Prof. Dr. Dieter Hogrefe, Prof. Dr. Xiaoming Fu
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Übertragungsqualität VoIP
Vorteile von VoIP
• Im Internet werden alle Pakete gleichbehandelt, d.h.
es gibt keine Zusicherung der Übertragungsqualität
• Gespräche zwischen Teilnehmern des gleichen
Anbieters meist kostenfrei
– IP
IPv4
4 bietet
bi t t Priorisierung
Pi i i
von P
Paketen
k t (Q
(QoS)
S)
 allerdings von den meisten Routern ignoriert
– IPv6 soll hier Abhilfe schaffen
 Umstellung dauert aber an
– Ei
Einige
i A
Anbieter
bi t schalten
h lt ih
ihre N
Netze
t zusammen, so d
dass
anbieterübergreifend kostenlos telefoniert werden kann
• Telefonate ins Festnetz und ins Ausland meist billiger
als über „normale“ Telefonleitungen
g hochwertiger
g Audio-Codecs lässt
• Bei der Verwendung
sich eine bessere Sprachqualität erreichen
• Telefonnummern sind weltweit dieselben
• Die Qualität des Systems wird von folgenden
F kt
Faktoren
bestimmt
b ti
t
1.
2
2.
3.
4.
Durchsatz
Latenz und Jitter
Paketverlust
Verfügbarkeit
g
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Nachteile von VoIP 2
NGN-Telefonanschluss – Integrated Access Device (IAD)
• Lohnt sich nur bei Breitbandanschluss mit Internet-Flatrate
• Bei Anbieterwechsel Rufnummernmitnahme nicht garantiert
• Nutzung
N t
eines
i
„shared-Mediums“
h d M di
“
• Integrated Access Device (IAD) ist ein beim
Teilnehmer installiertes Endgerät für den
Netzabschluss von NGN
NGN-Anschlüssen
Anschlüssen
• Zwei Arten von IADs:
– Schwankende Übertragungsqualität
– Mithören von Daten einfacher
– DoS Attacken auf allgemeine Internetstrukturen
legen ebenfalls die Telefonie lahm
1 DSL-Anschluss
1.
DSL Anschluss + Telefonschnittstelle zum Anschluss von
• analogen Telefonen  Analog-Telefon-Adapter (ATA)
• ISDN-Telefonen  NTBA ebenfalls in IAD integriert
•  Single
Si l P
Point
i t off F
Failure
il
• ISDN-Anschlüsse werden über SIP nachgebildet
oder alternativ mit „ISDN over IP“ (proprietäres Protokoll)
• VoIP-Spam
2. DSL-Anschluss + Telefonschnittstelle + AV-Schnittstelle
– Spam over Internet Telephony (SPIT)
• Triple Play/ IPTV-fähig
• Funktion von Digitalreceivern
• Im Notfall ist die Stromversorgung kritisch
 Uninterruptible Power Supply (UPS) sinnvoll
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NGN-Telefonanschluss – Einschränkungen
Triple Play/ Quad Play
• Verfügbarkeit
• Bündelung von mehreren Diensten
– Keine Stromversorgung durch Vermittlungseinrichtung
– im
i F
Fallll von Stö
Störungen d
der DSL
DSL-Leitung
L it
kkein
i T
Telefon
l f
– Fernsehen, (IP-)Telefonie, Internet , (Mobilfunk)
• Bereitstellung
B i
ll
d
der Di
Dienste üb
über ein
i N
Netzwerk
k
• Nicht für Notruf geeignet
– Kabelfernsehanbieter
• Lokalisierung des Anrufers nur schwer möglich
• Ausbau der Netze auf Rückkanalfähigkeit  Kabelmodems
– Polizei/ Rettungsdienste
– Geographisch beschränkte Dienste oder Vergünstigungen
– Festnetzanbieter
• Verfügbarkeit breitbandiger IP-basierter Zugänge (ADSL, VDSL)
• IPTV, Video on Demand
• Callcenter, Sonderrufnummern, …
– Mobilfunkanbieter
• Betrieb herkömmlicher Endgeräte
• UMTS basierte Dienste
– Nur eingeschränkte Nutzung von alten Endgeräten möglich
• Zuverlässigkeit und geringe Verzögerung notwendig
• Faxgeräte, Modem, ISDN-Karten, …
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Verbreitung von NGNs in Europa
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Beispiel: NGN der BT 21CN
• Orange UK and Wanadoo
– Zur Zeit Test von IMS-Lösungen
• France
F
Telecom
T l
– FMC-Versuchsgebiete bereits eingerichtet
• KPN (Ni
(Niederlande)
d l d )
– FMC-Versuchsgebiete bereits eingerichtet
• T.I.M.
T I M (Italien)
– IP basiertes Video-Sharing seit 2005
– Telefonica (Spanien)
•
Einrichtung von IMS ab 2006
– …
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Kontakt:
mk2@cs.uni-goettingen.de
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