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Umschlagtext
Mit Voice over IP (VoIP) ist sowohl Sprachkommunikation als auch multimediale Kommunikation (Audio, Video) über IP-Netze möglich. Dieses Buch vermittelt eine breite und fundierte Übersicht über alle wesentlichen Standards und Protokolle für VolP.
Neben einer kurzen Darstellung der Signalisierung in Telefonnetzen und im ISDN sowie der Einführung in die TCP/IP-Protokollfamilie geht der Autor auf folgende Themen ein: • Integration der TK-Netze (ISDN, GSM, UMTS) mit dem Internet (z.B. mit Softswitch, Parlay/OSA, JAIN) • Quality of Service bei VoIP • Sprachcodierungsverfahren • Echtzeitkommunikation mit RTP/RTCP und mit Secure RTP • VoIP nach H.323 • VoIP mit SIP • Einsatz von VoIP-Gateways • Vernetzung von VolP-Zonen und Telefonie-Routing. Vermittelt werden die unabdingbaren Grundlagen, um die Sprachkommunikation in IP-Netzen zu verstehen und zu nutzen, bzw. neue VolP-Anwendungen zu entwickeln. Das Buch eignet sich als Lehrbuch für Studenten und Neueinsteiger sowie als Nachschlagewerk für Experten, zu deren Aufgaben die Entwicklung, Planung oder Betreuung von Netzwerken oder Netzwerkapplikationen gehört. Rezension
Voice over IP, das Übertragen multimedialer Inhalte über IP-basierte Netze ist das Kernthema dieses Buches. Grundlagen, zugehörige Protokolle, sowie die aktuellen Standards werden ausführlich und auf hohem technischen Niveau erläutert. Der Autor fängt dabei bei den unverzichtbaren TCP/IP- und Signalisierungsgrundlagen in modernen Telefonnetzes an und endet bei der Einrichtung von VoIP-Gateways und Erläuterungen zum Telefonierouting.
Viele aussagekrätige Abbildungen und Schemata helfen beim Verständnis, wirken aber manchmal dennoch etwas unübersichtlich. Nichtsdestotrotz eine empfehlenswerte Lektüre für Interessierte, Anwender und IT-Verantwortliche, die sich in Zukunft definitiv mit dem Thema "Internettelefonie" auseinandersetzen müssen. Florian Schimandl, lehrerbibliothek.de Verlagsinfo
Mit Voice over IP (VoIP) ist sowohl Sprachkommunikation über IP-Netze als auch Multimedia-Kommunikation (Audio, Video) möglich. Diese Technik ist für Unternehmen eine kostengünstige, effiziente Alternative zu getrennten Systemlösungen für die Sprach- und Datenkommunikation. Das Buch vermittelt das technische Basiswissen zu VoIP und stellt alle wesentlichen Standards und Protokolle vor. Weil VoIP immer auch in die bestehende Netzwerkinfrastruktur eines Unternehmens eingebunden werden muss, zeigt der Autor, wie Kommunikation via ISDN und VoIP miteinander kombiniert werden kann. Quality of Service und die Übermittlung von Echtzeitdaten mittels des Real Time Protocols spielen bei VoIP eine wichtige Rolle und werden jeweils in eigenen Kapiteln vorgestellt. Zur Abrundung bietet der Autor konkrete Hinweise und Lösungsvorschläge für die Audio/Video-Kommunikation in IP-Netzen und zeigt u. a., wie die Migration von getrennten Systemlösungen für Übermittlung von Sprache und Daten zu den VoIP-basierten Netzwerkkonzepten vollzogen werden kann. Prof. Dr.-Ing. Anatol Badach ist Professor im Fachbereich Angewandte Informatik der Fachhochschule Fulda. Die Schwerpunkte seiner Tätigkeiten in Lehre und Forschung sind Netzwerktechnologien, Multiservice Networking und Internet-Anwendungen. Prof. Badach ist Autor zahlreicher Veröffentlichungen und mehrerer Fachbücher wie z.B. "Technik der IP-Netze" (Mitautor), "High Speed Internetworking" (Mitautor) und "Integrierte Unternehmensnetze". Seine Erfahrung vermittelt er auch als Leiter und Referent an Fachkongressen und -Seminaren. Inhaltsverzeichnis
1 Vom einfachen Telefon bis zu Next Generation Networks
1.1 Vom Telefon bis zum intelligenten Netz 1.1.1 Erfindung des Telefons 1.1.2 Vom analogen Telefonnetz zum ISDN 1.1.3 Vom ISDN zum Intelligenten Netz 1.2 Ansätze für VoIP 1.2.1 Internet-Telefonie 1.2.2 Erweiterung von ISDN mit einem IP-Netz 1.2.3 IP-Netz als Backbone für PSTN/ISDN 1.2.4 Ein lokales Netzwerk als IP-TK-Anlage 1.3 Evolution der Mobilfunknetze 1.3.1 Aufbau der Mobilfunknetze nach GSM 1.3.2 Aufbau von GPRS 1.3.3 Konzept von UMTS Vereinfachte Architektur von UMTS UMTS-Ausbau und IMS 1.4 VoIP und Konvergenz der Netze 1.4.1 Von Singleservice-Netzen zum Multiservice-Netz 1.4.2 Integration von Internet mit Intelligent Network PINT SPIRITS 1.4.3 Trend zu Next Generation Networks 1.4.4 Konzept von Parlay/OSA 1.4.5 Konzept von JAIN 1.5 VoIP-Aktivitäten bei Standardisierungsgremien, Konsortien und Foren 1.5.1 IETF und Internet-Standards Organisation der IETF Working Groups mit VoIP-Aktivitäten 1.5.2 ITU-T und Telekommunikationsstandards Organisation des ITU-T VoIP-betreffende SGs beim ITU-T 1.5.3 ETSI und VoIP 1.5.4 VoIP-betreffende Konsortien und Foren 1.6 Schlussbemerkungen 2 Signalisierung in Telefonnetzen und ISDN 2.1 Signalisierung in Telefonnetzen 2.2 ISDN-Konzept 2.2.1 ISDN-Schnittstellen 2.2.2 Protokollbereiche im ISDN 2.3 D-Kanal-Protokoll 2.3.1 Schicht 3 des D-Kanal-Protokolls 2.3.2 Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung 2.4 Signalisierungssystem Nr.7 2.4.1 Funktionsteile von SS7 2.4.2 Funktionelle Struktur von SS7 2.4.3 SS7-Verlauf beim Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung 2.5 Schlussbemerkungen 3 TCP/IP- und VoIP-Protokolle 3.1 Protokollfamilie TCP/IP 3.2 Prinzip der Kommunikation im Internet 3.2.1 Bildung von IP-Paketen 3.2.2 Prinzip der Kommunikation im Internet 3.2.3 Interpretation von IP-Adressen 3.2.4 Zweistufige Adressierung 3.2.5 Regeln beim Absenden von IP-Paketen 3.3 Internet-Protokoll IP 3.4 Protokoll TCP 3.4.1 Interpretation einer TCP-Verbindung 3.4.2 Auf- und Abbau einer TCP-Verbindung 3.5 Einsatz von DNS 3.5.1 Aufbau des DNS-Namensraums 3.5.2 Prinzip der Namensauflösung 3.6 Protokolle für VoIP 3.7 Bedeutung des Protokolls SCTP 3.7.1 SCTP versus UDP und TCP 3.7.2 SCTP-Assoziationen 3.8 ENUM-Konzept 3.8.1 Bildung von ENUM-URIs aus E.164-Rufnummern 3.8.2 Bestimmung des NAPTR Resource Records 3.8.3 Nutzung der Internet-Dienste beim ENUM-Einsatz 3.9 Schlussbemerkungen 4 VoIP und QoS in IP-Netzen 4.1 QoS-Anforderungen bei VoIP 4.1.1 Einflussfaktoren auf die VoIP-Qualität 4.1.2 Ende-zu-Ende-Verzögerung 4.1.3 Übermittlungszeit über ein IP-Netz 4.1.4 Jitter-Ausgleichpuffer und Paketverluste 4.2 Verfahren zur Garantie von QoS-Anforderungen 4.3 Priorisierung von MAC-Frames 4.4 Differentiated Services 4.4.1 Differenzierung der IP-Pakete 4.4.2 DiffServ-Domäne und -Region 4.5 Queue-Management 4.5.1 Priority Queueing 4.5.2 Custom Queueing 4.5.3 Fair Queueing 4.5.4 Weighted Fair Queueing 4.5.5 Class-based Weighted Fair Queueing 4.6 Einsatz von RSVP 4.7 Schlussbemerkungen 5 Sprachcodierung und Echtzeitkommunikation mit RTP/RTCP 5.1 Sprachcodierung bei VoIP 5.1.1 Abtastwert-orientierte Sprachcodierung 5.1.2 Prinzipien der Quantisierung 5.1.3 Nichtlineare Quantisierung bei PCM 5.1.4 Nachbildung der Spracherzeugung 5.1.5 Segment-orientierte Sprachcodierung 5.1.6 VoIP-relevante Sprachcodierungsverfahren 5.1.7 Sprachqualität nach MOS-Skala 5.2 Protokolle für Sprachübermittlung 5.2.1 Bedeutung einer RTP-Session 5.2.2 RTP/RTCP und TCP/UDP/IP 5.3 Konzept und Funktionen von RTP 5.3.1 Aufbau von RTP-Paketen 5.3.2 Payload-Typen 5.4 Translator und Mixer 5.4.1 Translator-Einsatz 5.4.2 Mixer-Einsatz 5.5 Protokoll RTCP 5.5.1 Funktion von RTCP 5.5.2 Typen der RTCP-Pakete 5.5.3 Struktur der RTCP-Pakete 5.5.4 Sender Report (SR) Angaben im SR-Header Sender-Informationen Angaben in Report Blocks 5.5.5 Receiver Report (RR) 5.6 Abschätzung von QoS-Parametern 5.6.1 Garantie der Isochronität 5.6.2 Abschätzung von Jitter 5.6.3 Abschätzung des Round-Trip Delay 5.7 Secure Real-time Transport Protocol (SRTP) 5.7.1 Sicherheitsfunktionen von SRTP 5.7.2 Key Management Protokoll und SRTP 5.7.3 Gesicherte Kommunikation nach SRTP 5.7.4 Prinzip der Integritätsprüfung und Authentifizierung 5.7.5 SRTP- und SRTCP-Pakete 5.7.6 Session Keys bei SRTP 5.7.7 Vorbereitung eines RTP-Pakets zum Senden 5.7.8 Bearbeitung eines empfangenen RTP-Pakets 5.7.9 Schritte bei der Bearbeitung eines RTP-Pakets 5.8 Kompression des RTP/UDP/IP-Headers 5.8.1 Bedeutung von CRTP und ROHC 5.8.2 Konzept der Kompression des RTP/UDP/IP-Headers 5.8.3 Kompression und Decompression nach CRTP 5.8.4 Besonderheiten von ROHC 5.9 Schlussbemerkungen 6 VoIP nach dem Standard H.323 6.1 Systemkomponenten nach H.323 6.1.1 H.323-Domains 6.1.2 Protokollfamilie TCP/IP und H.323 6.1.3 Sprach- und Videocodierung in H.323-Systemen 6.1.4 Arten von Kanälen bei der Multimedia-Kommunikation 6.2 Signalisierung nach H.323 6.2.1 Schritte vor der Audio/Video-Übermittlung 6.2.2 Schritte nach der Audio/Video- Übermittlung 6.2.3 Fast Connect Prozedur 6.3 Realisierung von RAS-Funktionen 6.3.1 Gatekeeper-Entdeckung 6.3.2 Registrierung und Deregistrierung beim Gatekeeper 6.3.3 Zulassung von Verbindungen 6.3.4 Abfrage der IP-Adresse eines Endpunktes 6.4 Signalisierung der Anrufe nach H.225.0 6.4.1 Struktur von Anruf-SIG-Nachrichten beim H.225.0 6.4.2 Anrufsignalisierung ohne Gatekeeper 6.4.3 Direkte Anrufsignalisierung beim Gatekeeper-Einsatz 6.4.4 Über Gatekeeper geroutete Anrufsignalisierung 6.4.5 VoIP im Verbund mit ISDN 6.5 Einsatz des Protokolls H.245 6.5.1 Beschreibung von Terminal-Fähigkeiten 6.5.2 Austausch von Terminal-Fähigkeiten 6.5.3 Master/Slave-Festlegung 6.5.4 Aufbau logischer Kanäle 6.5.5 Abbau logischer Kanäle 6.5.6 Änderung von Eigenschaften einer Verbindung 6.5.7 Beispiel für einen Verlauf des Protokolls H.245 6.6 Supplementary Services nach H.450.X 6.6.1 H.450.1 als Basis für Supplementary Services 6.6.2 Beispiele für Supplementary Services 6.7 Roaming bei VoIP nach H.323 6.7.1 Arten von Roaming 6.7.2 Registrierung eines Gast-Teilnehmers 6.7.3 Ankommender Anruf zu einem Gast-Teilnehmer 6.7.4 Abgehender Anruf aus einer Fremd-Domain 6.7.5 Deregistrierung eines Gast-Teilnehmers 6.8 Schlussbemerkungen 7 VoIP mit dem Protokoll SIP 7.1 Allgemeines über SIP 7.1.1 SIP und die Protokolle TCP/UDP/IP 7.1.2 SIP-Besonderheiten 7.1.3 Einfacher SIP-Verlauf zwischen zwei IP-Telefonen 7.2 Beispiele für den SIP-Einsatz 7.2.1 Einsatz eines Proxy-Servers 7.2.2 Einsatz eines Redirect-Servers 7.2.3 Anrufweiterleitung mit SIP 7.2.4 Anrufverzweigung mit SIP 7.2.5 Einsatz eines Voice-Mail-Servers 7.3 SIP-Nachrichten und -Adressen 7.3.1 Request-Typen 7.3.2 Response-Klassen 7.3.3 Aufbau von SIP-Nachrichten Struktur von SIP-Requests Struktur von SIP-Responses Message Body 7.3.4 Struktur von SIP-Adressen 7.4 Betriebsarten bei SIP 7.4.1 Proxy-Mode und Redirect-Mode 7.4.2 Einsatz von Proxy- und Redirect-Server 7.4.3 SIP-Verlauf im Proxy-Mode 7.4.4 SIP-Verlauf im Redirect-Mode 7.5 Registrierung der Lokation von Teilnehmern 7.6 Spezielle Dienstmerkmale mit SIP 7.6.1 Verzweigung ankommender Anrufe 7.6.2 Anrufweiterleitung bei Besetzt 7.6.3 Anrufweiterleitung zum Voice-Mail-System 7.7 Response- und Request-Routing 7.8 Konvergenz der IP-Netze und ISDN 7.8.1 SIP und das D-Kanal-Protokoll 7.8.2 SIP und Signalisierungssystem Nr. 7.9 Koexistenz von SIP und H.323 7.10 Schlussbemerkungen 8 VoIP-Gateways: Konzepte und Protokolle 8.1 VoIP und klassische Systeme für Sprachkommunikation 8.2 Konzept von MGCP 8.2.1 Grundbegriffe bei MGCP 8.2.2 MGCP-Commands 8.2.3 MGCP-Responses 8.2.4 Auf- und Abbau einer RTP-Session nach MGCP 8.3 Protokoll Megaco 8.3.1 Konzept von Megaco 8.3.2 Megaco-Commands* 8.3.3 Auf- und Abbau einer RTP-Session nach Megaco 8.3.4 Megaco und Integration von VoIP mit ISDN 8.4 Schlussbemerkungen 9 Vernetzung von VoIP-Zonen und Telefonie-Routing 9.1 Typische Probleme bei VoIP 9.1.1 Routing ankommender Anrufe aus dem ISDN/PSTN 9.1.2 Routing abgehender Anrufe 9.2 Konzept und Einsatz von TRIP 9.2.1 Bedeutung von TRIP 9.2.2 TRIP-Protokoll als Bruder von BGP 9.3 Vernetzung von VoIP-Zonen mit H.323 9.3.1 Routing abgehender Anrufe zwischen H.323-Zonen 9.3.2 Routing abgehender Anrufe aus dem ISDN zu einer H.323-Zone 9.4 Vernetzung von VoIP-Zonen mit SIP 9.4.1 Routing der Anrufe zwischen VoIP-Zonen mit SIP 9.4.2 Routing ankommender ISDN-Anrufe zu VoIP-Zonen mit SIP 9.5 Schlussbemerkungen Literatur, Standards, Webquellen Abkürzungsverzeichnis Index |