VOIP應用 與進度推廣 臺東大學電算中心 洪守成

大綱 臺東區網VOIP進度 什麼是VOIP VOIP的演化歷史 H.323 & SIP的差異 SIP介紹 VOIP的應用 ENUM Server運作流程 VOIP的應用

臺東區網VOIP進度 完成範圍 VOIP軟體互打,IP Phone互打 打網路電話到教育部及其他區網所屬連 線單位 未來待續….

臺東區網SIP架構圖 臺東區網 App Internet VOIP電信機房 App 教育部或其他TANet連線單位 PSTN CHT Centrex IP Phone App 語音閘道器 VOIP電信機房 Internet 教育部或其他TANet連線單位 Soft Phone IP Phone Phone App CPE用戶端設備

未繼續原因 校內分機充足 與總務處工作用容重疊 電話總機已進行節費 須購買IP Phone 廠商的維護問題

可以努力的目標 以無線為平台作為智慧手機上之應用 可與學校電話總機做整合 使用者感覺不出使用VOIP

什麼是VOIP VoIP是Voice over Internet Protocol 的簡寫 -先將類比語音數位化 -再將數位化的資料封包,利用網際網路傳遞訊息

VOIP如何運作 1.先利用ADC將類比聲音轉為數位訊號 2.將數位訊號壓縮,以更好的格式傳送 3.將聲音資料加入RTP(real-time protocol)之中 4.利用訊號協定去聯絡接收者,如 ITU-T H.323 , IETF SIP 5.在接收端,再解開封包讀取數位的聲音資料 6.利用DAC將數位的聲音資料轉成類比聲音

VOIP的優勢 網路使用人口急速增加 功能上可以完全取代傳統電話 網路相關加值服務不斷推新 逐漸取代電信交換機功能 安全性不斷提升 語音品質規範的制定

VOIP與PSTN比較 VOIP PSTN 服務內容 語音、視訊、資料 語音,傳真 語音品質 較PSTN差 穩定音質佳 系統 開放式 專線專有 頻寬 可以調整 固定雙向64K 交換技術 封包交換 電路交換 接取設備 Router、VoIP、Gateway、Gatekeeper 交換機

VOIP的演化歷史 H. 323 SIP MGCP 1996年 ITU-T提出 Session Initiation Protocol 1999年3月IETF (Internet Engineering Task Force) 提出 MGCP Media Gateway Control Protocol 1999年10月IETF提出

H.323 1996年由國際電信聯盟(ITU)所制定 定義是以區域網路(LAN)為基礎做視訊會議的應用 H.323架構由4個元件所組成，包括 1.終端設備( Terminal ) 2.閘道器( Gateway ) 3.閘道管理員( Gatekeeper ) 4.多點控制單元( Multipoint Control Unit；MCU )。 由ITU-T於1996年提出，原本是以區域網路( LAN )為基礎做視訊會議的應用，後來被應用於網路電話，其新的版本也陸續進行，以因應網路電話新的應用，最新的第四版已於2000年提出，而目前市面上以第二 版最為普遍。H.323定義了一個綜合性的規範，使網路上的終端設備遵循這些規範，得以順利進行溝通，包括語音壓縮格式( G.711、G.729、G.723.1 )、影像壓縮格式( H.261、H.263 )、呼叫信令( H.225 )、控制信令( H.245 )、註冊與認證等(Registeration ， Admission， Status； RAS )。  H.323 架構由4個元件所組成，包括終端設備 ( Terminal )、閘道器 ( Gateway )、閘道管理員( Gatekeeper )、多點控制單元 ( Multipoint Control Unit；MCU )，可進行點對點或點對多點的通訊。對於VoIP的應用而言，H.323 的子協定相當多， 複雜性高，因於在許多技術上的問題受限，無法完全符合應用。因此，IETF(Internet Engineering Task Force)分別在1999年8月提出MGCP (Media Gateway Control Protocol) 協定 與1999年3月的 SIP (Session Initiation Protocol) 新架構 ，試圖簡化 H.323的複雜性，且在語音傳遞功能提供較高的延展性。

SIP 1999年IETF提出了第一個SIP規範針對H.323標準過於龐雜，呼叫建立的速度慢與擴充性低的缺點 SIP所採用的Text Mode 比H.323 的Binary Mode更容易了解 SIP具有Client-Server 的架構，SIP使用URL來代表不同的用戶，如：marketing@baud.com.tw，則代表 baud.com.tw  這個網域中的用戶marketing，相較於H.323 所使用的E.164或是H323 ID，顯得人性化多了。

MGCP 由IETF在1999年10月所發布第一版的MGCP。 MGCP (Media Gateway Control Protocol)，則是另一種不同於  H.323，SIP的協定，不像 H.323，SIP屬於Peer-to-Peer Protocol，MGCP 是屬於Master-slave Protocol，也就是完全由MGCP Server 控制其Terminal。 主要定義在RFC2705中。後來IETF中研究MGCP的工作小組—Megaco工作小組與ITU-A在2000年四月共同開發出MGCP新的架構，並且由IETF發布在RFC2805。 非主 流

SIP or H.323 通訊協定 SIP H.323 發展 晚（2000/11） 早（1995） 開發動機 改進H.323缺點 節省話費 結構 Server/Client 集中、分層 建構成本 低 高 通話品質 可利用QoS提升其品質 較差 容量限制 無限制，可擴充 僅支援300~500個用戶

SIP介紹 SIP控制編碼使用簡單的文字模式。 SIP架構簡單開發容易。 在SIP的peer-to-peer的協定上，SIP減少中央主機得控制所有事情的必須性，peer-to-peer協定減少了通話必須的共用配備。 SIP是一個更有效率和較低複雜度的協定， SIP只有簡單的幾個請求和回應。 SIP與HTTP是很相像的，SIP有以下幾個HTTP的特性。 標準網路位址名：SIP使用標準的IP位址名格式 清楚的文字模式協定，如此使得更易於診斷和偵錯。 簡單的錯誤信息：SIP使用熟悉有帶著字首的 ”錯誤消息” SIP的低複雜度、容易維護與建置、擴充性高，和建置花費低等優勢，使其儼然成為未來VoIP的主流協定。

SIP 組成元件 SIP網路元件主要分為使用者代理器(User Agents簡稱UA)及伺服器(Servers)兩大類 Servers – Proxy Server – Location Server – Registrar Server User Agents – User agent Client，簡稱UAC – User agent Server，簡稱UAS User Agent Gateway Registrar Server Location Server Proxy Server Redirect Server Phone Internet PSTN

SIP元件 User Agents User Agents是SIP網路環境中的終端設備，它可以是SIP電話機或者在個人電腦端的SIP客戶端軟體。 每個SIP User Agent都包含User Agent Client (UAC)以及User Agent Server (UAS)的功能。 UAC負責產生(建立)請求(Request) 開始一個通話。 UAS負責產生依照請求產生應答(Response) 接受一個通話。 UAC 和 UAS 皆可結束通話。 這個模式與傳統的client/server架構不同。

SIP UAC及UAS功能 UA一般同時具有UAC及UAS功能， 在一通呼叫中，發話端之UA須扮演Clinet之角色，稱之為UAC，受話端之UA則扮演Server之角色，稱之為UAS， UAC向UAS發出SIP呼叫建立請求，UAS接收到SIP請求後，作相關處理並振鈴受話端使用者，並向UAC送出回應

SIP元件 Registrar 伺服器 接受User Agent進行註冊要求的伺服器。 提供 authentication(認證)服務。 通常與proxy或redirect server放在一起，而且更新Location Server上的User Agent資訊與位置服務。

SIP Registrar Server功能 註冊伺服器接受並處理已具有帳戶(account )之使用者之註冊(REGISTER)請求， 註冊處理完成後，註冊伺服器將使用者之連絡位址上傳至位置伺服器之資料庫中儲存

SIP元件 Proxy 伺服器 代為傳遞到另外一個SIP元件。 決定出下一個路由且對請求訊息做適當的加工處裡以利訊息的傳遞。 SIP Proxy負責將User Agent或者其他的SIP Proxy發出的請求代為傳遞到另外一個SIP元件。 當User Agent發出請求的時候，請求並不是直接傳送到目的端的User Agent，而是經由一層層的SIP Proxy後才將請求訊息傳送到目的端的User Agent，每個SIP Proxy都會決定出下一個路由且對請求訊息做適當的加工處裡以利訊息的傳遞。目的端的User Agent回覆結果的時候也是一樣會經由相反的路由將結果回覆給請求端的User Agent。 代為傳遞到另外一個SIP元件。 決定出下一個路由且對請求訊息做適當的加工處裡以利訊息的傳遞。

SIP Proxy Server功能 提供使用者位址轉送及呼叫控制訊息轉送服務 提供UA及其他proxy server接取功能

SIP元件 Redirect 伺服器 為一個伺服器，接受SIP的要求，將位置對應到零個或多個新的位置，並將結果回傳給client 。 與proxy server不同, redirect server並不會發出他自己的SIP請求(request)。

SIP元件 Location 伺服器 (2) store (3) 200 OK (1) Register Location Server Registrar Server (3) 200 OK User Agent (1) Register 註冊伺服器於註冊建立時，向位置伺服器查詢被叫使用者之連絡位址，以轉送呼叫建立訊息 被SIP redirect或proxy伺服器使用

SIP元件 SIP Gateways 負責SIP 協定和其他非SIP協定(PSTN)轉換的橋樑。 數位訊號轉成類比訊號或將類比訊號轉成數位訊號。

SIP服務運作流程 SIP呼叫的建立、修改及終止所須之控制操作，一律採用請求/回應(request/response)操作模式

SIP介紹 A Signaling Protocol Client / Server 架構 相似於 HTTP, SMTP Create, Modify, Terminate Multimedia Sessions 由文字模式表現 Client / Server 架構 相似於 HTTP, SMTP Uniform Resource Locator (URL) sip:bob@hit.edu.tw sip:+886424961356@hit.edu.tw 也可以是 tel:+886424961356 Request and Response回應訊息

SIP介紹 SIP Request methods IETF RFC 3261 其它的RFC… REGISTER INVITE ACK BYE OPTIONS CANCEL 其它的RFC… Internet Engineering Task Force；網際網路工程業務策進會

SIP介紹 SIP Response 說明 範例 1xx Informational – 代表請求已收到 100 Trying 180 Ringing 181 Call is Being Forwarded 183 Session Progressing 2xx Success 代表請求已被成功處理 200 OK 202 Acce ptable 3xx Redirection 代表重新導向 300 Multiple Choices 301 Moved Permanently 302 Moved Temporarily 4xx Client Error 代表用互端錯誤 401 Unautho rized 406 Not Acceptable 407 Proxy Auth entication Required 486 Busy Here 487 Request Terminated 4 88 Not Acceptable Here 5xx Server Error 代表伺服器端錯誤 502 Bad Gateway 503 Service Unavailable 6xx Global Failure 代表整體網路環境錯誤 600 Busy Everywhere 603 Decline

SIP介紹 連線過程 建立連線 通話 斷線 INVITE 100 Trying 180 Ringing 200 OK ACK BYE Call Setup Call Teardown Media Session UAC UAS Server 連線過程 建立連線 通話 斷線

SIP介紹 SIP訊息 – 範例 SIP SDP INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 SIP訊息 – 範例 SIP v=0 o=Alice 2897654321 2897654321 IN IP4 10.0.0.1 s=Phone Call c=IN IP4 192.168.0.1 t=0 0 m=audio 49170 RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000 SDP

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 ‘branch’用來識別不同的連線分支 在所有 SIP Requests中都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 最多可以被幾個Server轉傳 在所有 SIP Requests之中除了INFO都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 　　　　目的地位址 在所有 SIP Requests中都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 　　　　　來源位址 　　　　　　　　　　虛擬的隨機亂數 (當作是ID使用) 在所有 SIP Requests中都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 在所有 SIP Requests中都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 在網域內獨一無二的識別碼 James Polk 20050503

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 在所有 SIP Requests中都是必要的欄位 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 遞增的序號

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 James Polk 20050503 INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 直接可以路由到來源位址的完整網域名稱或IP位址

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 用來描述附加的訊息主體格式 (如果有的話)

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 用來描述附加的訊息主體的內容長度 (Octets)

SIP Headers INVITE sip:bob@zzz.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE INVITE sip:bob@192.168.10.20 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142   (Alice's SDP not shown)

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE 200 OK SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=10.1.3.33 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:bob@192.168.10.20> Content-Type: application/sdp Content-Length: 131   (Bob's SDP not shown)

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE 200 OK ACK ACK sip:bob@192.168.10.20 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bKnashds8 Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 ACK Content-Length: 0

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE 200 OK ACK Session Established

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE 200 OK ACK Session Established BYE BYE sip:alice@pc33.yyy.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP 10.1.3.33;branch=z9hG4bKnashds8 Max-Forwards: 70 From: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf To: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 231 BYE Content-Length: 0

SIP Methods: INVITE, ACK and BYE Bob Alice INVITE 200 OK ACK Session Established BYE 200 OK SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP 192.168.10.20 From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 231 BYE Content-Length: 0

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE sip:bob@zzz.edu/TCP SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=10.1.3.33 Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142   (Alice's SDP not shown)

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE INVITE sip:bob@192.168.10.20/TCP SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP server.zzz.edu ;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1 ;received=192.168.10.1 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=10.1.3.33 Max-Forwards: 69 To: Bob <sip:bob@zzz.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142   (Alice's SDP not shown) Via Header for zzz server Via Header for Alice’s phone Max-Forwards decreases 1

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice Notice both Via INVITE INVITE 200 OK SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP server.zzz.edu ;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1 ;received=192.168.10.1 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=10.1.3.33 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:bob@192.168.10.20> Content-Type: application/sdp Content-Length: 131   (Bob's SDP not shown) Notice both Via headers James Polk 20050503

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE 200 OK SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=10.1.3.33 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:bob@192.168.10.20> Content-Type: application/sdp Content-Length: 131   (Bob's SDP not shown) 200 OK

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice 直接確認 INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK ACK sip:bob@192.168.10.20 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bKnashds8 Max-Forwards: 70 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 314159 ACK Content-Length: 0 直接確認

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK Session Established 通話建立

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK Session Established BYE sip:alice@pc33.yyy.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP 10.1.3.33;branch=z9hG4bKnashds8 Max-Forwards: 70 From: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf To: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 231 BYE Content-Length: 0 BYE 由Bob先掛斷

透過Proxy Server SIP Proxy “server.zzz.edu” Bob Alice INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK Session Established BYE 200 OK SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP 192.168.10.20 From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=1928301774 To: Bob <sip:bob@zzz.edu>;tag=a6c85cf Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.yyy.edu CSeq: 231 BYE Content-Length: 0

SIP Methods: REGISTER REGISTER – 註冊 UA提出註冊請求 SIP Registrar Server Alice REGISTER REGISTER sip:server.yyy.edu SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bk2l55n1 To: Alice <sip:alice@yyy.edu> From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=283074 Call-ID: a84b4g96te10@pc33.yyy.edu CSeq: 31862 REGISTER Contact: <sip:alice@10.1.3.33> Expires: 1800 Content-Length: 0 REGISTER – 註冊 UA提出註冊請求

SIP Methods: REGISTER 認證成功 200 (OK) 回應包含一連串的Contact SIP Registrar Server Alice REGISTER 200 OK REGISTER – 註冊 認證成功 200 (OK) 回應包含一連串的Contact Expires Header 告知 UA註冊的有效期限(sec) 更新聯絡位址 讓UA可以收到 SIP的訊息 SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu ;branch=z9hG4bk2l55n1; received=10.1.3.33 To: Alice <sip:alice@yyy.edu>; tag=a6c85e3 From: Alice <sip:alice@yyy.edu>;tag=283074 Call-ID: a84b4g96te10@pc33.yyy.edu CSeq: 31862 REGISTER Contact: <sip:alice@pc33.yyy.edu> Contact: <sip:alice@pda01.yyy.edu> Expires: 1800 Contact-Length: 0 REGISTER 通常是需要經過密碼認證的

Call Forking Bob’s yyy.edu zzz.edu Alice Bob’s 同時嚮，看哪一個先接！ Bob’s Office Phone Bob’s INVITE yyy.edu zzz.edu Alice INVITE INVITE INVITE Bob’s INVITE Notebook 同時嚮，看哪一個先接！ Bob’s Mobile phone

ENUM Server(Telephone Number Mapping)運作流程 教育部VoIP交換中心建置ENUM Server，提供PSTN門號與網路設備的對應，也就是說，可以經由ENUM查詢，將PSTN門號轉換為一組URI紀錄。 2. 當使用者A 建立PSTN門號062598911相關記錄，設定 1.1.9.8.9.5.2.6.0.e164.edu.tw.的NAPTR記錄為”sip:69089@163.26.2.3” 。 3. 在語音交換平台內的網路電話呼叫使用者A PSNT 號碼062598911 網路電話69089會根據NAPTR優先被呼叫,若69089不通,就會通過PSTN線路打到062598911

Enum 中 IP-PSTN 流程 [1] 撥號 0955406165 93712113 ENUM [2] Proxy 查詢是否上線,若有則為 IP->IP 電話 [4] DNS 回應為 sip：0912345678@proxy.enum.org.tw tel：+88689318855 mailto：aaa@nttu.edu.tw [3] 若無,則查詢 NAPTR 資料,嘗試連線第一筆 IP Network Proxy Server [5] 查詢自己無第一筆,並依據 Proxy 自身之 Redirect 定義,導到 PSTN GW [8] Call 0912345678 [6]GW 收到後將訊息轉傳至固網業者 手 機 業 者 固 網 業 者 閘道器 0912345678 [7] Call 0912345678

Enum 中 IP-PSTN 流程-第二筆意義 93712113 ENUM sip：0912345678@proxy.enum.org.tw tel：+88689318855 mailto：aaa@nttu.edu.tw [11] 試第二筆 88689318855 IP Network Proxy Server 88689318855 [12] GW 收到後將訊息轉傳至固網業者 手 機 業 者 [13] Cal 88689318855 固 網 業 者 閘道器 0912345678 [10] GW 回應 TimeOut [9]沒有人接.. [9]沒有人接.. [9]沒有人接..

Enum 中 IP-PSTN 流程- Voice Mail [17] 回應 UMS Server IP 93712113 ENUM Proxy Server [20] 回應 aaa@nttu.edu.tw 位址 UMS Server [16] 試第三筆 SMTP Service,查詢 ums 位址 [19] 查詢Mail IP Network [18] 轉送訊息至 UMS Server [14]沒有人接.. 886893188550 E-MAIL UMS(Unified Message System ,or Universal Message Service) 針對常用的訊息,如Instant Message , E-MAIL , 手機簡訊 , 整合不同的系統,在同一個介面,接收或傳送訊息 手 機 業 者 固 網 業 者 [20] 傳送 Voice Mail 至使用者信箱 閘道器 0912345678 [15] GW 又回應 TimeOut [14]沒有人接..

VOIP的應用

進入IVR(Interactive Voice Respone) 驗證密碼,撥號 電話卡(預付卡)運作原理 PSTN 台灣 美國 0800-xxx-xxx 進入IVR(Interactive Voice Respone) 驗證密碼,撥號 PSTN PSTN 語音閘道器 語音閘道器 PBX PBX Internet 語音閘道器 電話總機 語音閘道器 電話總機 IP Phone IP Phone Soft Phone Soft Phone Phone Phone CPE用戶端設備 CPE用戶端設備

企業或學校等有交換機系統的架構 臺東 臺北 PSTN PSTN PSTN Internet PSTN PBX PBX 02-1234567 語音閘道器 語音閘道器 02-1234567 PBX PBX 企業或學校 Internet 語音閘道器 電話總機 語音閘道器 電話總機 PSTN IP Phone IP Phone Soft Phone Soft Phone Phone Phone CPE用戶端設備 CPE用戶端設備

臺東 臺北 PSTN PSTN PSTN Internet PSTN PBX PBX 089-318855(不需節費) 企業或學校 語音閘道器 語音閘道器 089-318855(不需節費) PBX PBX 企業或學校 Internet 語音閘道器 電話總機 語音閘道器 電話總機 PSTN IP Phone IP Phone Soft Phone Soft Phone Phone Phone CPE用戶端設備 CPE用戶端設備

VOIP應用---節費盒(Dialer) 傳統撥打方式 電信公司 VOIP系統 電話線line in line out 自動偵測電話號碼 等同於電話卡進線方式 先撥打VOIP進線號碼 將帳號密碼事先設在Dialer裡 可由電話線供應電源 一條外線一台Dialer 0800XXXXXX

進入IVR(Interactive Voice Respone) 驗證密碼,撥號 使用者感覺不出使用節費系統 PSTN 台灣 美國 0800-xxx-xxx 進入IVR(Interactive Voice Respone) 驗證密碼,撥號 PSTN PSTN 節費盒直接驗證 但是聽不到語音 語音閘道器 語音閘道器 PBX PBX Internet 語音閘道器 電話總機 語音閘道器 電話總機 IP Phone IP Phone Soft Phone Soft Phone Phone Phone CPE用戶端設備 CPE用戶端設備

VOIP的應用--Skype VOIP已經是個趨勢 Skype廣大用戶的優勢 Skype相關產品的衍生

VOIP的應用—Skype 網內互打 0912345678 PSTN Bob456 Alice123 網內打給Bob456 打網外skype out Internet

Skype gateway 結合電話交換機與網路 , 符合企業及學校使用 建置成本低 使用skype人數多 穿透防火牆特性強,方便但有安全性疑慮

Skype Gateway PSTN與網路訊號轉換(A/D Convert) 音源產生及偵測(DTMF，Dial，Busy，Ring Back，Call Progress) 語音封包的壓縮 轉接號碼到Skype帳號 76

Skype Gateway 臺北 PSTN PSTN 高雄 分機1 分機2 Internet 大陸 分機3 分機5 Skypea 或 PBX Internet 分機2 大陸 分機3 電話總機 分機5 或 外線群組 Skypea Skypeb skypec 分機4

A/D轉換(類比/數位) 量化 編碼 (110) 7 111 ⊕ 6 110 5 101 取樣 4 100 ⊕ (011) 3 011 ⊕ 2 010 ⊕ (001) (010) (001) 1 001 ⊕ 000 1T 2T 3T 4T 輸出 001 110 001 011 010

Nominal Bandwidth(kbps) 語音封包壓縮Codec Codec Sampling Rate(KHZ) Bandwidth(kbps) Nominal Bandwidth(kbps) MOS  G.711 * 8  64  87.2 4.3   G.723.1 5.3/6.3  20.8/21.9  3.8  G.726  16/24/32/40  39.2/47.2/55.2/63.2  4  G.728  16  16 39.2 3.9  G.729 ** 31.2 CODEC演算法有超過五種標準，最普遍使用的為G.711和G.729兩種 G711 有兩種版本，分別稱為 u-law 及 a-law。 u-law 主要使用在北美和日本，a-law  則是使用在歐系國家 不同CODEC的主要差別在於壓縮率，理論上G.711的品質會優於其他CODEC 使用者可依照實際環境的頻寬來決定CODEC，若頻寬不夠大卻仍使用G.711 CODEC， 則會感覺通話延遲。

MOS(Mean Opinion Score) ITU-T Recommendation P.800 描述對語音品質進行評分的方式。

VOIP應用 網路語音測試(IPv4/IPv6) 自動語音留言測試(可做echo測試) TANet 8碼: 99999999 專人接答測試 教育部(IPv4)：99191000 教育部(IPv6)：99192100,99192101

VOIP應用 自行架設SIP Server參考 http://voip.tanet.edu.tw/adout10-3.asp

討 論 時 間

謝 謝 大 家