SIP-ST Anlagenanschluss. Funktionsbeschreibung. 2016, ENTEGA Medianet GmbH 1. KD SIP ST Anlageanschluss

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1 Funktionsbeschreibung 2016, ENTEGA Medianet GmbH 1

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung... 3 Voice-over-IP (VoIP)... 3 IP-TK-Anlagenanschluss der ENTEGA Medianet... 3 Netzübersicht... 4 Netzübersicht SIP-TK-Anlagenanschluss... 4 Funktionsweise und Signalisierung... 4 Generelle Funktionsweise... 4 Unterstützte SIP-Nachrichten... 5 Call Szenarien... 5 Ankommender Ruf zu einer Nebenstelle der TK-Anlage... 5 Abgehender Ruf von einer Nebenstelle der TK-Anlage... 6 CLIPnoScreening... 7 Overlap Dialing... 7 Leistungsmerkmale... 8 Rufnummernübermittlung... 8 Rufnummernunterdrückung CLIR... 8 CD (Call Deflection)... 8 Faxübertragung... 8 Verbindungscheck... 8 DTMF... 9 AOC (Advice of Charge) - Gebührenimpulse , ENTEGA Medianet GmbH 2

3 Einleitung Voice-over-IP (VoIP) Die technische Umstellung der Telekommunikation (TK) auf das Internetprotokoll (IP) schreitet kontinuierlich voran und findet unter dem Begriff Voice-over-IP (VoIP) weltweit Verbreitung. In privaten Netzen (Firmennetzen, Enterprise Networks) kommen zunehmend IP-basierte Telefonkommunikationssysteme (IP- TK-Anlagen, auch: IP-PBX) zum Einsatz. Gleichermaßen findet in den öffentlichen Netzen der Umbau zum IP-basierten Next Generation Network (NGN) statt. ENTEGA Medianet beschreitet seit einigen Jahren erfolgreich die Migration zum IP-basierten Next Generation Network (NGN) und bietet seinen Kunden TK-Anlagenanschlüsse auf SIP-Basis an. IP-TK-Anlagenanschluss der ENTEGA Medianet Private, IP-TK Anlagen können direkt an das IP-Netz der ENTEGA Medianet angeschlossen werden. Mit dem SIP-TK-Anlagenanschluss ist es möglich, die wesentlichen Leistungsmerkmale von ISDN auf Anlagenbasis darzustellen. Dazu gehört insbesondere das sogenannte DDI, mit dem einzelne Telefonnummern als Durchwahlnummern (DDI-Nummern) an Nebenstellen und Abteilungen direkt vergeben werden können. Der Anrufer hat dadurch die Möglichkeit, diese ohne Umweg über die Telefonzentrale direkt anzuwählen. Im Wesentlichen wird diese Zusammenschaltung über SIP-Trunking, d.h. durch die Implementierung des Session Initiation Protocols (SIP) auf beiden Seiten realisiert. SIP ist in RFCs der IETF beschrieben und hat sich heute bereits zum de-facto-standard entwickelt. Dennoch existieren zahlreiche Variationen in der Implementierung, z.b. durch optionale Felder oder fehlende landesspezifische Anpassungen, woraus Probleme in der Interoperabilität zwischen Systemen resultieren können. Um eine einfache Anschaltung zu gewährleisten, wird im Folgenden auf die Anforderungen an die TK- Anlagen hinsichtlich Signalisierung eingegangen. Um ein SIP-Telefonat zu führen, braucht es mehr als nur SIP, denn es dient lediglich dazu, die Kommunikationsmodalitäten zu vereinbaren bzw. auszuhandeln die eigentlichen Daten für die Kommunikation werden über andere, dafür geeignete Protokolle ausgetauscht. Hierzu wird das Session Description Protocol (SDP, RFC 4566) eingebettet, um die Details der Audioübertragung auszuhandeln. Dabei teilen sich die Endpunkte (SIP-TK-Anlage und NGN der ENTEGA Medianet) gegenseitig mit, welche Methoden der Audioübertragung sie beherrschen (die sogenannten Codecs), mit welchem Protokoll sie das tun möchten und an welcher Netzadresse und welchem -port sie senden und empfangen wollen. Diese Medienaushandlung ist kein direkter Bestandteil von SIP, sondern wird dadurch erreicht, dass in SIP ein weiteres Protokoll mit eingebettet wird. Diese Trennung von Sitzungs- und Medienaushandlung ist einer der Vorteile von SIP, da sie eine große Flexibilität bei der unterstützten Nutzlast erlaubt. Bei der Internettelefonie findet für die Medienübertragung das Realtime Transport Protocol (RTP, RFC 3550) Verwendung. SIP handelt hier die Sitzung aus, das eingebettete SDP handelt die Mediendetails aus, und RTP ist dann dasjenige Protokoll, welches letztendlich die Audioströme überträgt. 2016, ENTEGA Medianet GmbH 3

4 SIP stellt mehrere Dialoge zur Verfügung um eine Sitzung zwischen zwei Teilnehmern (User Agent) aufzubauen. Die Dialoge bestehen aus einer Anforderung/Anfrage (Request) und einer Rückmeldung/Antwort (Response). Requests werden vom User Agent Client erzeugt und an den User Agent Server gesendet. Responses werden vom User Agent Server erzeugt und an dem User Agent Client gesendet. Je nach Anrufrichtung ist einmal die TK-Anlage der User Agent Client und das NGN der ENTEGA Medianet User Agent Server und umgekehrt. Netzübersicht Netzübersicht SIP-TK-Anlagenanschluss IP-TK-Anlagen können direkt mit dem NGN-Netz der ENTEGA Medianet gekoppelt werden. Dazu wurde eine komplette, auf einem NGN-basierende VoIP-Plattform installiert, welche alle Möglichkeiten zur Nutzung von VoIP beinhaltet und mit dem bestehenden PSTN (Public Switched Telephone Network = Öffentliches Telefonnetz) gekoppelt ist, um eine Erreichbarkeit aus und in das öffentliche Telefonnetz zu ermöglichen. Dieses Netz enthält im Wesentlichen folgende Komponenten: Softswitch als NGN-Vermittlungsplattform Mediagateways zum Übergang ins bestehende PSTN Session Border Controller als Sicherheitselement NGN-Netz der ENTEGA Medianet SIP- TK-Anlage IP Access Session Border Controller Softswitch Mediagateway Mediagateway PSTN Die SIP-TK-Anlage ist der Gegenpunkt und damit alleinige Ansprechpartner aus dem NGN der ENTEGA Medianet. Funktionsweise und Signalisierung Generelle Funktionsweise Entsprechend der Spezifikation besteht bei SIP ein fester Zusammenhang zwischen den SIP-Teilnehmern und einer zugehörigen öffentlichen SIP-Adresse bzw. Telefonnummer. Beim SIP-TK-Anlagenanschluss wird diese Funktion erweitert und die Nutzung weiterer Ziffern hinter der Kopfrufnummer ermöglicht. Die SIP-TK-Anlage kann somit Gespräche für einzelne Nebenstellen aufbauen, so dass die Durchwahl der Nebenstelle korrekt in das öffentliche Telefonnetz signalisiert wird und ein direkter Rückruf ermöglicht wird. Beim SIP-TK-Anlagenanschluss muss die TK-Anlage nicht per SIP registriert werden. Die Zuordnung und Erkennung erfolgt über die feste IP-Adresse in dem separaten und der TK-Anlage zugeordneten und gesicherten ENTEGA Medianet VLAN. Damit können auch TK-Anlagen angeschlossen werden, die keine Registrierung der SIP-Kopfrufnummer unterstützen. 2016, ENTEGA Medianet GmbH 4

5 Unterstützte SIP-Nachrichten Die NGN-Plattform der ENTEGA Medianet lauscht auf Port 5060 und unterstützt die folgenden SIP-Methoden entsprechend RFC 3261: SIP-Methoden gemäß RFC 3261 INVITE Initiiert eine Verbindung oder verändert (re-invite) die Parameter einer bereits aufgebauten Verbindung BYE Beendet eine Verbindung. CANCEL Bricht einen Verbindungsaufbau (INVITE) ab. UPDATE Modifiziert Parameter einer Verbindung, die sich noch im Aufbau befindet (RFC 3311). ACK Bestätigt eine endgültige Antwort. REGISTER Registriert die SIP-Endgeräte im Netz der ENTEGA Medianet Unterstützte SIP-Antworten gemäß RFC xxx Fortschrittsanzeigen 2xxx Erfolgreiche Bearbeitung der Anfrage 3xxx Umleitungen, Weiterleitungen 4xxx Clientseitiger Fehler 5xxx Server-Fehler 6xxx Sonstige Fehlermeldungen Unterstützte Codecs G.711 A-law nach ITU-T Recommendation mit einer Paketierung von 20ms zur Sprach- und Faxübertragung Clearmode 64 kbit/s Channel-Daten transparent Call Szenarien In einer SIP-Verbindung wird der Anrufer als User Agent Client (UAC) und der Angerufene als User Agent Server (UAS) bezeichnet. Je nach Anrufrichtung ist einmal die TK-Anlage der User Agent Client und das NGN der ENTEGA Medianet User Agent Server und umgekehrt. Ankommender Ruf zu einer Nebenstelle der TK-Anlage Das NGN der ENTEGA Medianet signalisiert ankommende Rufe zu einer Nebenstelle direkt an die TK- Anlage. TK-Anlage INVITE NGN ENTEGA Medianet 2016, ENTEGA Medianet GmbH 5

6 Beispiel 1: Anruf vom öffentlichen Netz ( ) an die Kopfrufnummer der TK-Anlage ( ) INVITE sip: SIP/2.0 From: <sip: To: <sip: [ ] Beispiel 2: Anruf vom öffentlichen Netz ( ) an eine Nebenstelle der TK-Anlage ( ) INVITE sip: @ :5060;user=phone SIP/2.0 From: <sip: @voip1.heag.de;user=phone>;tag=16562-TT-015effc8-6d6fb1406 To: <sip: @ ;user=phone> Die A-Rufnummer wird dabei im nationalen Format im FROM Header übertragen. Die B-Rufnummer wird dabei im nationalen Format in der Request URI und im TO Header übertragen. Abgehender Ruf von einer Nebenstelle der TK-Anlage Die TK-Anlage signalisiert abgehende Rufe zu einer öffentlichen Rufnummer direkt an das NGN der ENTEGA Medianet. TK-Anlage INVITE NGN ENTEGA Medianet Beispiel 1: Anruf von einer Nebenstelle der TK-Anlage ( ) ans öffentliche Netz ( ) INVITE sip: @ :5060 SIP/2.0 From: "Silvia Fischer" <sip: @ >;tag=as0af6a71a To: <sip: @ :5060> P-Preferred-Identity: "Silvia%20Fischer" <sip: @ > Die A-Rufnummer muss im FROM Header übertragen werden und kann zusätzlich im P-Preferred-Identity Header übertragen werden. Die B Rufnummer muss in der Request URI und im TO Header übertragen werden. Die Rufnummern können im nationalen (mit und ohne Ortnetzvorwahl) oder internationalen Format übertragen werden. 2016, ENTEGA Medianet GmbH 6

7 CLIPnoScreening CLIPnoScreening ist ein Leistungsmerkmal für abgehende Rufe und kann nur für diese aktiviert oder deaktiviert werden. Zusätzlich zur netzseitigen Rufnummer (englisch: network provided) des Anrufers kann hier noch eine vom Anrufer selbst festgelegte kundenspezifische Rufnummer (englisch: user provided, not screened) dem Angerufenen gesendet werden. 'No Screening' bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die kundenspezifische Rufnummer des Anrufers nicht von dem vermittelnden Telefonnetz auf Richtigkeit überprüft wird. Sie kann irgendeine vom Anrufer selbst bestimmte Rufnummer beinhalten. Dieses Leistungsmerkmal ist in TDM-Netzen nur für ISDN- Anschlüsse auf der rufenden Seite möglich und kommt nur für solche auf ankommender Seite auch zum Tragen. Bei analogen Anschlüssen wird vorausgesetzt CLIR wurde auf der rufenden Seite nicht aktiviert die kundenspezifische Rufnummer dem Anrufer übermittelt, andernfalls keine. Generell werden beide Rufnummern des Anrufers, die netzseitige und die kundenspezifische (falls CLIPnoScreening aktiviert), im öffentlichen Telefonnetz übertragen. Aktivierte Dienste wie CLIP/CLIR und COLP/COLR auf der jeweiligen Teilnehmerseite und Art des Anschlusses entscheiden aber darüber, welche Rufnummer zum Teilnehmer selbst übermittelt wird. Gerätespezifische Einstellungen auf der Empfängerseite entscheiden letztendlich, welche Rufnummer (oder ob beide) zur Anzeige kommen. Das Mapping in SS7/ISUP Nachrichten wird wie folgt durchgeführt: Kopfrufnummer aus der Teilnehmerdatenbank der ENTEGA Medianet Network Provided Number P-Preferred-Identity, sofern vorhanden oder FROM Header User Provided (Generic Number) Hier ist zu berücksichtigen, dass es bei verschiedenen Carriern zu unterschiedlichen Anzeigen der User provided number kommen kann. Overlap Dialing Als Alternative zum bei SIP standardmäßig verwendeten Blockwahlverfahren, bei dem die zu wählende Rufnummer vollständig im Endgerät gesammelt und nach einer Wartezeit in einem Block übertragen wird, besteht im Netz der ENTEGA Medianet die Möglichkeit des sogenannten Overlap Wahlverfahrens (overlap dialing) nach RFC 3578 bzw. ETSI TS section a.3. Hierbei wird schon während der Eingabe der Rufnummer am Endgerät versucht, die Verbindung zur bisher eingegebenen Rufnummer herzustellen. Dadurch wird mit overlap-fähigen TK-Anlagen ein deutlich schnellerer Rufaufbau ähnlich dem Verfahren bei ISDN erreicht. 1 INVITE Trying 3 INVITE Trying Further Invite received ( ) 6 ACK 7 INVITE Trying Further Invite received ( ) 10 ACK 11 INVITE Trying Further Invite received ( ) 14 ACK 15 INVITE Trying Further Invite received ( ) 18 ACK Ringing 2016, ENTEGA Medianet GmbH OK 7 Abbildung 1 - Beispiel Overlap Dialing

8 Leistungsmerkmale Rufnummernübermittlung Über den SIP-TK-Anlagenanschluss der ENTEGA Medianet werden Rufnummern für ankommende und abgehende Gespräche übermittelt. Rufnummernunterdrückung CLIR Sofern die anrufende Nebenstelle CLIR verwenden möchte, sollte im PRIVACY Header der ID Token entsprechend RFC 3323 gesetzt sein (Privacy: id). CD (Call Deflection) Das Leistungsmerkmal Fallweise Rufumleitung ist im Netz der ENTEGA Medianet verfügbar und muss von der verwendeten TK-Anlage unterstützt werden. Nach dem Empfang einer INVITE-Nachricht in der TK-Anlage, kann diese durch Senden einer 3xx SIP- Nachricht eine Weiterleitung auf ein neues Ziel signalisieren. Das Ziel ist im CONTACT Header dieser Nachricht anzugeben. Die NGN-Plattform bestätigt die Umleitung mit einem ACK. Faxübertragung Über den IP-TK-Anlagenanschluss der ENTEGA Medianet können Faxverbindungen mit folgenden Codecs und Parametern hergestellt werden: G.711 A-law nach ITU-T Recommendation mit einer Paketierung von 20ms Verbindungscheck Das NGN der ENTEGA Medianet prüft in kurzen Intervallen die Erreichbarkeit der IP-TK-Anlage mit Hilfe der sogenannten SIP Options Methode. Dazu sendet das NGN einen OPTIONS Request. Beispiel-Request: OPTIONS sip: :5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP :5060;branch=z9hG4bK3a0ngo303oq0ghg654g1 Call-ID: To: From: Max-Forwards: 0 CSeq: 2527 OPTIONS Die IP-TK-Anlage muss diesen Request entsprechend dem SIP-Standard mit einer gültigen SIP-Antwort beantworten (200 OK oder beliebige gültige 4xx oder 5xx Fehlermeldung). Beispiel-Antwort: SIP/ OK Via: SIP/2.0/UDP :5060;branch=z9hG4bK3a0ngo303oq0ghg654g1;received= From: <sip:ping@ >;tag=cf94587f dd0ddbd6565e96f61000igf3 To: sip:ping@ ;tag=as3ce86824 Call-ID: 5ba54dfce95fff1830adba6a6e65add9000igf3@ CSeq: 2527 OPTIONS Server: Asterisk Gemeinschaft Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, SUBSCRIBE, NOTIFY, INFO Supported: replaces, timer Contact: <sip: > Accept: application/sdp Content-Length: , ENTEGA Medianet GmbH 8

9 DTMF Im Netz der ENTEGA Medianet werden DTMF Töne "in-band", also per Audio übertragen. Andere Verfahren gemäß RFC2833 oder SIP-Info werden nicht unterstützt. AOC (Advice of Charge) - Gebührenimpulse Der SIP Standard kennt keinen Gebührenimpuls (AOC), so dass dieser an SIP-Anschlüssen nicht vom Netz der ENTEGA Medianet bereitgestellt werden. 2016, ENTEGA Medianet GmbH 9