NGN
Základné protokoly NGN

## Protokol SIP

Protokol inicializácie relácie SIP (Session Initiation Protocol) je signalizačný protokol pracujúci na aplikačnej vrstve, určený na zostavenie, modifikáciu a ukončenie multimediálnych relácií. SIP je používaný v kombinácii s inými protokolmi učenými na opis parametrov zostavovanej relácie medzi dvoma (alebo viacerými) účastníkmi. SIP je založený na transakčnom modeli typu odpoveď-požiadavka známemu z protokolu HTTP. Každá transakcia pozostáva z požiadavky, ktorá vyvolá príslušnú metódu alebo funkciu servera a aspoň jednu odpoveď.

SIP podporuje päť hlavných aspektov pre zostavenie a ukončenie multimediálnej komunikácie:

- Lokalita používateľa – určenie konca systému komunikácie,
- Dostupnosť používateľa - zistenie “ochoty”, ale aj schopnosti volaného zapojiť sa do komunikácie,
- Schopnosti používateľa – učenie typu média a parametre média, ktoré budú použité pre zostavenie komunikácie,
- Zostavenie relácie – “zvonenie”, zostavenie parametrov relácie na oboch stranách, t.j. volajúcej a volanej,
- Manažment relácie – zahŕňa prenos, ale aj ukončovanie relácií, modifikáciu parametrov a vyvolanie služieb.

SIP je textovo založený protokol, opísaný a štandardizovaný v RFC 3261. Začlenenie protokolu SIP a jeho súvis s inými protokolmi SIP je naznačený na Obr. 1.10.

Obr. 1.10: Protokolový zásobník

Ďalšie dôležité protokoly

Keďže SIP je signalizačným protokolom, slúžiacim na zostavenie, modifikáciu a ukončenie hovoru, veľa jeho funkcionalít závisí od iných protokolov. Ide hlavne o protokoly ako RTP (Real-Time Transport Protocol), slúžiaci na prenos multimediálnych dát typu hlas, video, dáta. RTSP (Real Time Streaming Protocol) riadiaci doručovanie tzv. streaming dát. MEGACO (Media Gateway Control Protocol) slúžiaci na riadenie mediálnych brán do siete PSTN a protokol SDP (Session Description Protocol), ktorý slúži na opis a dohadovanie parametrov zostavovanej multimediálnej relácie. Je však potrebné poznamenať, že základné funkcionality protokolu SIP sú úplne nezávislé od spomenutých protokolov.

## Protokol popisu relácie (SDP)

SDP (Session Description Protocol) [4] je určený na popis multimediálnych relácií, za účelom oznámenia ich parametrov pri zostavovaní spojenia.

V momente zostavovanie novej multimediálnej telekonferencie, VoIP hovoru, či streamovaného videa alebo inej relácie sa vyžaduje poskytnutie všetkých detailov, aby sa táto relácia mohla uskutočniť. Ide napríklad o detaily požadovaných kodekov, transportnú adresu a iné metadáta jednotlivých participantov relácie. SDP poskytuje štandardnú reprezentáciu týchto údajov bez ohľadu na to, akým spôsobom sa táto informácia doručuje jednotlivým komunikujúcim stranám.

SDP zahŕňa nasledovné detaily relácie:

- Názov/popis relácie a jej účel,
- Čas relácie, ak je nevyhnutný,
- Typ kodeka/kompresie dát,
- Informácie potrebné na prijatie týchto dát (IP adresy, porty, formáty, atď.).

V prípade, že pre danú reláciu existuje obmedzenie v podobe zdrojov, ktoré relácia vyžaduje, uvádza SDP aj nasledovné detaily:

- Informácie o potrebnom prenosovom pásme,
- Kontaktné informácie o osobe zodpovednej za reláciu.

Vo všeobecnosti je možné povedať, že SDP musí byť schopný oznámiť všetkým účastníkom zostavovanej relácie všetky parametre, ktoré sú pre pripojenie sa do relácie nevyhnutné.

## Protokol prenosu v reálnom čase (RTP)

Protokol prenosu v reálnom čase RTP (Real-time Transport Protocol) [14] poskytuje službu koniec – koniec pre aplikácie na prenos údajov v reálnom čase, ako sú zvuk, video alebo dáta zo simulácií pri skupinovom alebo individuálnom vysielaní. Reálny čas znamená, že údaje nemusia byť prenesené iba korektne, ale aj do nejakého špecifického času. Zvukové a videodáta sú obvykle citlivé práve na oneskorenie. Preto RTP používa systém časových značiek a riadiace mechanizmy na synchronizáciu viacerých tokov dát.

## Protokol riadenia prenosu v reálnom čase (RTCP)

Protokol riadenia prenosu v reálnom čase RTCP (Real-time Transport Control Protocol) [4] aplikačnej vrstvy, navrhnutý na kontrolu doručovania dát v reálnom čase a na meranie QoS. Je definovaný v RFC 3550, publikovanom v júli 2003. Protokol RTP používa protokol RTCP, ktorým sa prenášajú doplnkové informácie pre riadenie relácie. RTCP je založený na periodickom prenose riadiacich paketov všetkým účastníkom relácie. Nižší protokol musí zabezpečiť multiplexovanie údajových a riadiacich paketov, napríklad protokol UDP umožňuje multiplexovanie údajových paketov RTP a riadiacich paketov RTCP. Protokol RTCP požaduje posielanie informácií periodicky účastníkmi relácie. Pakety RTP prenášajú iba užitočnú informáciu a pakety RTCP iba riadenie prenosu v reálnom čase.

Protokol RTCP poskytuje tieto principiálne funkcie:

- Poskytovanie informácií o kvalite relácie QoS vo význame spätnej väzby, ktorá zahŕňa počet stratených paketov, čas návratu oznamu a rozptyl.
- Udržanie informácie o všetkých účastníkoch pomocou trvalého identifikátora na transportnej vrstve nazývaného CNAME (Canonical Name – pôvodný názov), keďže SSRC (Synchronization Source Identifier) sa môže meniť v prípade konfliktu alebo výskytu reštartu programu.
- Riadenie toku údajov a ich adaptácia pre účastníkov relácie RTP. Pomocou posielania riadiacich paketov každého z účastníkov ostatným účastníkom každý z nich môže nezávisle registrovať počet účastníkov. Táto informácia sa použije na výpočet rýchlosti, ktorou sa pakety pošlú.

## DIAMETER

DIAMETER [4] je súčasťou súboru protokolov „AAA“, ktorý je odvodený od jeho predchodcu, protokolu RADIUS. Je to protokol “rovný s rovným”, ktorý sa používa pre spracovanie žiadostí o službu, ako je overenie používateľa, riadenie sieťových zdrojov, správa pripojenia a relácie, spoplatnenie bezdrôtového prenosu alebo roamingu, fakturačné aplikácie a pod.

Relácie DIAMETRA pozostávajú z výmeny príkazov a AVP medzi servermi a klientmi a na rozdiel od protokolu RADIUS používa skôr architektúru rovný s rovným ako klasickú architektúru klient/server. Každý uzol môže kedykoľvek iniciovať komunikáciu (požiadavku), napríklad server môže prerušiť službu konkrétnemu používateľovi. DIAMETER je definovaný pomocou základného protokolu a súboru aplikácií. Táto architektúra umožňuje protokolu, aby bol rozšíriteľný pre nové prístupové technológie. Základný protokol poskytuje základný mechanizmus pre spoľahlivý prenos, doručenie a ošetrenie chýb.

## MEGACO/H.248

Protokol bol vytvorený na umožnenie komunikácie a prepojenia prevádzky IP sietí s tradičnými sieťami (napr. PSTN) a na umožnenie poskytovania rovnakých resp. tých istých služieb na oboch typoch sietí (siete IP, tradičné siete). To je možné oddelením riadenia volania od konverzie média. MEGACO/H.248 je definovaný s architektúrou hlavný/vedľajší, ktorá je využitá pri komunikácii medzi riadiacou jednotkou mediálnej brány MGC (Media Gateway Controller), niekedy nazývanou aj ako agent spojenia alebo softvérový prepínač, ktorá riadi logiku prevádzky služby a jednej alebo viacerých rozložených mediálnych brán MG (Media Gateway), ktoré menia prevádzku s prepájaním okruhov na paketovú.

MEGACO/H.248 dáva pokyny pre MG na prepojenie dátového toku prichádzajúceho z prostredia mimo paketovej dátovej siete do dátového toku v rámci paketovej dátovej siete, ako napr. RTP. Protokol MEGACO/H.248 sa architektúrou a väzbou riadiaca jednotka - brána podobá protokolu MGCP. Na druhej strane Megaco/H.248 podporuje širšie spektrum sietí, napr. ATM.

## SIGTRAN

Z pohľadu funkcionality a výkonnosti má každý účastník modernej telekomunikačnej siete vysoké nároky. Signalizačné správy IP protokolu sú prenášané pomocou protokolu riadenia prenosu TCP (Transmission Control Protocol) alebo používateľského datagramového protokolu UDP (User Datagram Protocol). Tieto transportné protokoly nie sú navrhnuté tak, aby spĺňali požiadavky stanovené signalizačným systémom používaným v sieti s prepájaním okruhov ako PSTN/ISDN (Public Switched Telephone Network/Integrated Services Digital Network). Preto bola Riešiteľskou skupinou rozvoja internetu IETF (Internet Engineering Task Force) zostavená pracovná skupina SIGTRAN, aby navrhla protokol na báze IP, ktorý zohľadní požiadavky existujúcich prepájaných telefónnych sietí.

Navrhnutý protokol riadenia prenosu toku SCTP (Stream Control Transmission Protocol) má niektoré výhody v porovnaní s TCP. SCTP ponúka možnosť iniciovať a prevádzkovať zabezpečené spojenia cez IP siete na prenos signalizačných informácii. Pomocou SCTP viaceré vrstvy umožňujú prenos protokolov vyšších vrstiev, napr. používateľskej časti ISDN ISUP (ISDN User Part), riadiacej časti signalizačného spojenia SCCP (Signalling Connection Control Part) a digitálneho účastníckeho systému č. 1 DSS1 (Digital Subscriber System No. 1).