INTERNET TELEPHONY. AMALIA EKA RAKHMANIA, S.T., M.Sc

Transkripsi

1 INTERNET TELEPHONY AMALIA EKA RAKHMANIA, S.T., M.Sc

2 Outline Keuntungan Komponen Protokol

3 Keuntungan Meningkatkan kualitas suara Availability Memperluas jangkauan (coverage) Mobility Integrasi media Layanan-layanan baru Riset

4 KOMPONEN INTERNET TELEPHONY

5 Terminal Server Gateway Addressing

6 TERMINAL Communication endpoint hardware, atau software telepon / videophone yang dapat meningkatkan kapabilitas data Bisa berupa mesin penjawab IP telephony terminal dipasang pada paling tidak 1 IP address

7 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

8 Terminal mendaftarkan alamat mereka pada server. Server menyimpan alamat user dan tujuan Server mengubah dial address ke network address

9 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)

10

11 Spesifikasi perangkat gateway yang diperlukan mendukung standar protokol yang digunakan untuk interoperabilitas komunikasi suara dan data melalui jaringan IP mendukung standar kompresi suara memiliki konektifitas ke FXO dan FXS echo cancellation Background noise regeneration Silence Suppression Lost frame Interpolation

12 Internet Telephony Gateway merk Planet

13

14 Contoh: konfigurasi pemasangan ITG

15 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)

16 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 address (mailto), SIP identifier(sip),h.323 identifier(h.323,rfc3508) atau nomor telepon. Keuntungan -like-identifier: Mudah diingat Mayoritas pengguna internet memiliki Lokasi user dapat ditemukan menggunakan DNS Kerugian URI: Susah/tidak mungkin dicapai jika menggunakan device tertentu

17 PROTOKOL

18 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 SDP Session Description Protocol (RFC2327)

19 H.323 direkomendasikan oleh ITU-T mendefinisikan komunikasi multimedia real-time dan konferensi melalui jaringan packet-based yang tidak menyediakan guaranteed QoS seperti LAN dan Internet Tujuan: memungkinkan interoperabilitas dengan tipe terminal multimedia lainnya Komponen: Terminal. Gateway. Gatekeeper. Multipoint Control Unit (MCU)

20 H.323

21 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) 4. RTP/RTCP untuk pengurutan paket audio dan video

22 H.323: Terminal Soft Phones Grandi GIP300 IP phone Cisco 7910 IP Phone Avaya 5601 IP Hardphone

23 H.323: Terminal Microphone/ Speaker Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729 Camera/Display Data Interface System Control User Interface Video Coder H.261, H.263 System Control H.245 Control Call Control H.225 (Q.931) H Layer Local Area Network Interface RAS Control (Gatekeeper) Blok Diagram Fungsional Terminal H.323

24 H.323: Arsitektur System Control/ User Interface Audio I/O Equipment Video I/O Equipment User Data Applications T.120 System Control H.245 Control Audio Codec G.711, G.722, G.723.x, G.728, G.729 Video Codec H.261 H.263 Session Layer and above H.225 Call Control H.225 RAS Control Receive Path H.225 Layer LAN Stack

25 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 H.26x codecs (Video Codec) Proses digitalisasi sinyal video analog. Contoh : H.261 dan H.263

26 H.323: Voice Codecs Bandwidth Consumption Analog waveform Pulse Code Modulation 64 kbps Codec 6-16 kbps Buffer ~10-40 msec Physical Layer (wire) Layer 3 (RTP/UDP/IP) + Layer 2 Encapsulation 40 bytes/sec

27 H.323: Prinsip Kerja Codec

28 H.323: Prinsip Kerja Codec

29 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 HDLC 5 bytes IP 20 bytes IP 20 bytes UDP 8 bytes UDP 8 bytes RTP 12 bytes RTP 12 bytes G729 Payload 20 bytes G729 Payload 20 bytes HDLC 3 bytes Efficiency = 8 kb/s / 27.2 kb/s ~ 29%. Number of packets/sec = 1sec/.02sec. Loss of 1 packet/sec = 2% packet loss!

30 Bandwidth requirement: G729 Example #2 Assume 60 ms packets. Packet payload size = 8 kbits/sec X 60ms = 60 bytes/packet. IP Packet = 60 bytes. IP 20 bytes UDP 8 bytes RTP 12 bytes G729 Payload 60 bytes For ethernet, 14 byte header, 4 byte trailer => bandwidth = (118 bytes/60ms)*(8bits/byte) = 15.7 kb/s Ethernet 14 bytes IP 20 bytes UDP 8 bytes RTP 12 bytes G729 Payload 60 bytes Ethernet 4 bytes Efficiency = 8 kb/s / 15.7 kb/s ~ 50%. Number of packets/sec = 1sec/.06sec. Loss of 1 packet/sec = 6% packet loss!

31 H.323 : Control 1. H 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 H.245 Membangun kanal logikal (logical channel) yang akan menjadi kanal transmisi media. Setelah proses setup hubungan antara dua endpoint berhasil dilakukan menggunakan H dan Q.931.

32 H.323: Control 3. Q.931 digunakan bersama H untuk membangun hubungan H.323. H 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.

33 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

34 H.323: RTP Header Format

35 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

36 H.323: Data Protocol T.120 Protokol untuk mengatur pertukaran data pada saat terjadi panggilan multimedia.

37 H.323: Gateway Menyambungkan terminal H.323 dengan terminal non H.323. melakukan translasi yang tepat antara format transmisi (cotohnya H ke/dari H.221) dan antara prosedur komunikasi (contohnya H.245 ke/dari H.242).

38 H.323: Gatekeeper Fungsi utama: Address translation : IP addresses atau E.164 addresses Admission control : Admission Request Confirm Reject Bandwidth control : Bandwidth Request Confirm Reject Zone management : registasi terminal, gateway dan MCU Fungsi tambahan: Call control signaling : merutekan call signaling Call authorization : terminal access restriction Bandwidth management : reject admission jika bandwidth tidak tersedia Call management : maintaining call list.

39 H.323: Pensinyalan dalam Gatekeeper Direct signalling model antara gateway dan terminal tanpa melibatkan gatekeeper Gatekeeper routed signalling Signalling elalui gatekeeper Kecuali media streaming

40 H.323: Call Establishment 1. T1 registrasi ke gatekeeper 2. Gatekeeper mengirimkan ACF 3. T1 mengirimkan pensinyalan Q.931/H ke T2 untuk meminta diadakannya sambungan 4. T2 menjawab dengan pesan call proceeding Q.931/H ke T1 5. T2 registrasi ke gatekeeper 6. Gatekeeper mengirimkan ACF 7. Hubungan dibentuk dengan pesan alert 8. Connection establishment, panggilan sudah bisa dilaksanakan

41 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.

42 H.323: MC penentuan kapabilitas umum untuk audio dan video processing antara semua terminal menyediakan fungsi kontrol untuk endpoint dalam sebuah konferensi multipoint dan membawa pargantian kapabilitas mengatur mode operasi umum untuk transmisi stream multimedia antara endpoint.

43 H.323:MP MC tidak berurusan langsung dengan beberapa stream media. MP mencampur, memindahkan, dan memproses audio, video dan/atau bit-bit data.

44 MCU

45

46 Session Initiation Protocol (SIP) Inisiasi, modifikasi, dan terminasi dari sesi komunikasi media interaktif antar user dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF), didefinisikan pada RFC 2543 dan menyertakan elemen protokol lain yang dikembangkan IETF Hypertext Transfer Protokol (HTTP) yang diuraikan pada RFC 2068, Simple Mail Transfer Protokol (SMTP) yang diuraikan pada RFC 2821 Session Description Protokol (SDP) yang diuraikan pada RFC 2327

47 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

48 SIP SERVER PROXY REDIRECT REGISTRAR LOCATION (1) Signaling Messages Between User Agent And Server UAC UAC UAS UAS SIP USER AGENT SIP USER AGENT Keterangan : (1) Fungsi server tidak harus berada pada satu komputer UAC : User Agent Client UAS : User Agent STT Telkom

49 SIP: Arsitektur SIP Components Location Server Redirect Server Registrar Server PSTN User Agent Proxy Server Proxy Server Gateway

50 SIP: Arsitektur Server Proxy Server : meroutingkan request ke tujuan membuat kebijakan seperti meyakinkan bahwa pemakai tertentu diijinkan untuk melakukan panggilan. Proxy harus bertindak sebagai server dan client, Proxy harus mengarahkan SIP request pada user agent server, dan mengarahkan SIP response pada user agent client. Menyimpan seluruh state sesi komunikasi antara UAC dan UAS

51 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.

52 SIP: Addressing Setiap komponen SIP memiliki alamat SIP Format: Contoh:

53 SIP: Messages Format: Request, dari client ke server berisi tentang operasi yang diminta oleh client tersebut. Responses dari server ke client berisi informasi mengenai status dari apa yang diminta oleh client.

54 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 : Registrasi di registrar server

55 SIP: Response Messages 1xx informational message 2xx successful response 3xx redirection response 4xx request failure response 5xx server failure response 6xx global failure response

56 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

57 SIP: Contoh Sesi Komunikasi

58 SIP Media Session

59 SIP Registration

60 SIP Re-Direction

61 SIP Proxy

62 SIP: Layanan Komunikasi suara call redirect, call forwarding, call barring, black/white lists Mudah diatur Menggunakan caller preference dan kapabilitas callee Konferens audio, video, IM, gaming Keberadaan dan service location

63 Tugas Analisis perbedaan H.323 dan SIP dari segi: Complexity Extensibility Scalability Services Security Mechanisms Call setup and termination Deadline pengumpulan: Selasa, 7 April WIB Softcopy, dengan format: NAMA_NIM Kirim ke amaliaeka.rakhmania@gmail.com

64 ADA PERTANYAAN?