MoIP-Testnetz an der Hochschule

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1 MoIP-Testnetz an der Hochschule 16. ITG-Fachtagung Mobilkommunikation Osnabrück 19. Mai 2011 Dipl.-Ing. Patrick Ruhrig Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick Fachhochschule Frankfurt/Main Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze Kleiststraße 3 D Frankfurt a.m. Web:

2 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten Agenda Motivation Das MoIP-Testnetz (Multimedia over IP) Anwendungsbeispiele für das MoIP-Testnetz Fazit und Ausblick

3 Motivation Umsetzung des NGN-Konzepts (Next Generation Networks) Erfahrungen in einer möglichst realen NGN-Umgebung sammeln Einsatz als Kommunikationsplattform im Alltag der Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze Forschung und Entwicklung mit dem Fokus auf MoIP in NGN Projekt-, Diplom-, Bachelor- und Masterarbeiten Online-Laborversuche Weiterbildungsseminare Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten

4 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten MoIP-Testnetzübersicht ISDN-Netz Netzübergang Gateways Netzübergang Öffentl. IP-Netze MoIP-Kernnetz IP-Netz MPLS-Netz MoIPv6- Netz VAS- Netz ISDN = Integrated Services Digital Network MPLS = Multiprotocol Label Switching VAS = Value Added Services

5 HTTPS SQL Acme Packet XMPP Net-Net 3800 SD TLS CS TLS CS TLS UDP TLS (Gast) (Home) Home Tln. OpenSER TLS Gast Tln. RTP UDP SRTP SBC (ALG) Apache/JBoss Asterisk WS PS Kamailio DSS1 64 kbit/s ISDN- GW Chat Server Openfire TLS VBS int. Tln. Asterisk TLS VBS = Voice Box Server CS = Call Server PS = Presence Server WS = Web Server SBC = Session Border Controller Tln. = Teilnehmer ALG = Application Layer Gateway TLS = Transport Layer Security SQL = Structured Query Language XMPP = Extensible Messaging and Presence Protocol HTTPS = HyperText Transfer Protocol Secure UDP = User Datagram Protocol RTP = Real-Time Transport Protocol SRTP = Secure Real-Time Transport Protocol SBC RTP UDP VAS-Netz MoIPv6-Netz Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten öffentl. IP-Netz priv. IP-Netz DHCP IPv4 DNS IPv4 SRTP MoIP-Kernnetz RTP

6 Netzelemente 1 Call Server Zentrale SIP-Vermittlungssysteme Verschiedene CS für unterschiedliche UA-Gruppen (User Agent) OpenSER Session Border Controller Topology Hiding und B2BUA-Funktionalität (Back-to-Back User Agent) NAPT (Network Address and Port Translation) Transportprotokollübersetzung Denial of Service Protection - Schutz gegen Angriffe aus dem Internet Net-Net 3800 SD von Acme Packet Presence Server Speichern und Wiedergeben des aktuellen Status eines UAs Kamailio Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, Alle Rechte vorbehalten

7 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, Alle Rechte vorbehalten Netzelemente 2 Voice Box Server Speichern von Sprachnachrichten Passwortgeschütztes Abhören von Sprachnachrichten Asterisk ISDN-Gateway Übergang in das öffentliche Telefonnetz Asterisk Web Server Administration der Nutzereinstellungen Gesicherter Zugang über HTTPS Apache/JBoss

8 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, Alle Rechte vorbehalten Netzelemente 3 Chat Server Instant Message Chat File Transfer Openfire User Agents Hardphones Snom 3xx (SIP/TLS, SRTP/UDP) Softphones Counterpath (SIP/TLS, SRTP/UDP) IP Audio Codec Scoopy+ (SIP/UDP, RTP/UDP)

9 Mehrwertdienstenetz MoIP-Kernnetz Acme Packet Net-Net 3800 SD SBC UDP Application Layer AS1 UDP Mobicents MSML MSML Radisys CMS-3000 RTP CS MS AS2 Kamailio UDP AS3 MS WS Apache SER prop. TTS ASR SEMS HTTP Loquendo SEMS = SIP Express Media Server SER = SIP Express Router TTS = Text To Speech ASR = Automatic Speech Recognition HTTP = HyperText Transfer Protocol AS = Application Server MS = Media Server Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten

10 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten Netzelemente 4 Application Server Auf JAIN SLEE (Java API for Integrated Networks Service Logic Execution Environment) basierende Application Server (SIP AS) Mobicents Media Server Media Server Markup Language (MSML) RadiSys CMS 3000 (z.b. Videokonferenzen für mobile Endgeräte)

11 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten MoIPv6-Netz Acme Packet Net-Net 3800 SD MoIP-Kernnetz SBC Linux IP- Router (IPv6, IPv4) UDP Call Control Provider mit IPv6, IPv4-Netz RTP Kamailio CS (IPv6, IPv4) UDP int. Tln (IPv6, IPv4) RTP Dual-stack UA

12 IP-Netz mit physikalischen und virtuellen Routern Öffentliche IP-Netze Studierende/ Mitarbeiter Juniper SRX-240h IP-Router Acme Packet Net-Net 3800 SD SBC VPN = Virtual Private Network Enterasys XSR-3020 VPN-Router VMware vsphere 4.0 VMware ESXi 3.5 Virtuelle Router 1 n Virtuelle Linux- Router und/oder Vyatta-basierend 1 n Linux- und/oder Vyatta-basierend Windows n Virtuelle MPLS- Router Linux-basiert Kamailio Call Server Kamailio Linux Systeme für Studierende Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten

13 Anwendungsbeispiele für das MoIP-Testnetz Basisdienste Audio-Sessions Video-Sessions IM (Instant Messaging) etc. Mehrwertdienste Audio- und Video-Konferenzen + Audio und Video-Konferenz mittels eines AS und MS + Der MS mixt die Audio- und Video-Daten + Steuerung des Media Servers durch den Application Server und Media Server Markup Language + Schaltraumfunktion für den Dienst Bundesligakonferenz Tagesschau-Dienst + Aktuelle Nachrichten werden beim Aufruf des Dienstes vom entsprechenden AS von einem öffentlichen Web Server heruntergeladen und dem UA in einer RTP-Session gesendet Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten

14 CS SBC AS MS INVITE <To: Contact: 100 Trying /SDP ACK BYE INVITE <To: Contact: SRTP INVITE <To: Contact: 100 Trying 100 Trying /SDP ACK BYE /SDP ACK BYE RTP INVITE Control Channel 100 Trying /SDP ACK INFO MSML Create Conf Room INVITE User 100 Trying /SDP User ACK INFO MSML Join User Conf INFO MSML Remove User Info Remove User BYE User INFO MSML Delete conf=1 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten Konferenzdienst SIP over TLS SIP over UDP BYE Conf

15 Tagesschau-Dienst SBC CS AS+MS INVITE INVITE 100 Trying 100 Trying INVITE INVITE 100 Trying /SDP /SDP /SDP /SDP ACK ACK ACK ACK FTP Get Audio Nachrichten Audio Nachrichten WS Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten SRTP RTP BYE BYE BYE BYE SIP over TLS SIP over UDP

16 Fazit und Ausblick Eine MoIP-Umgebung für den Arbeitsalltag der Forschungsgruppe Eine Testumgebung für entwickelte Basis- und Mehrwertdienste Show Case für Studierende und Firmen Integration des TeamCom Service Creation Environment Integration des ComGeneration Test Creation Environment Diensteentwicklung für mobile Endgeräte Intelligente Steuerungen (Mehrwertdienste für Smart Grid und Smart Home) Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten

17 Dipl.-Ing. (FH) Patrick Ruhrig, 16. Fachtagung Mobilkommunikation, alle Rechte vorbehalten Vielen Dank! MoIP-Testnetz an der Hochschule

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