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Analisi dei protocolli per telefonia su IP: IAX e SIP

Informazioni tesi

  Autore: Enrico Introini
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2005-06
  Università: Università degli Studi di Trento
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria delle telecomunicazioni
  Relatore: Fabrizio Granelli
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 112

In pochi anni il traffico della telefonia fissa è stato superato non solo dal comparto mobile, ma anche dalla trasmissione dati che va raccogliendo una parte sempre più elevata di risorse delle compagnie telefoniche che oggi sono riservate alle infrastrutture tradizionali.
Per questo si è andato affermando il concetto di unificare il mondo voce con quello dati tramite lo sviluppo di Ip Telephony il cui obiettivo è l’instradamento di una chiamata telefonica su una rete gestita dal protocollo IP come può ad esempio essere la rete Internet.
Questo crescente interesse verso questa tecnologia e il suo utilizzo su rete pubblica pone sempre più in primo piano l'utilizzo di protocolli di segnalazione e instradamento dati affidabili e "robusti" che utilizzino in modo efficiente la banda disponibile, in modo da rendere questa tecnologia utilizzabile anche con collegamenti internet a banda stretta e in regioni geografiche in cui la rete internet ha ritardi e perdite molto più elevate che nelle zone europee e nordamericane.
In particolare il protocollo di segnalazione finora più usato e considerato nella telefonia VoIP è sicuramente il protocollo SIP (Session Initiation Protocol), che dopo la standardizzazione della IETF alcuni anni fa è stato largamente implementato in numerose soluzioni software e hardware dalla maggioranza delle principali compagnie operanti nel mercato VoIP, rendendolo di fatto lo standard di riferimento.
Recentemente è sorto alla ribalta un nuovo protocollo: IAX (Inter Asterisk eXchange), inizialmente conosciuto solo dalla comunità open-source che lo ha creato, ma che sta rapidamente diffondendosi per il limitato utilizzo di banda per la segnalazione e l'assenza di problemi di configurazione in contesti di LAN interconnesse che generava invece problemi di natting con il protocollo SIP.
In questo lavoro di tesi ci si è quindi occupati di effettuare un confronto prestazionale tra i due protocolli, SIP e IAX,attraverso misurazioni effettuate su reti di test effettivamente implementate, confronto non ancora presente in letteratura. Per ottenere ciò ci si è serviti della disponibilità dei laboratori e delle apparecchiature della Espia S.r.l., in Milano, che ci sono state gentilmente messe a disposizione. Per fare ciò si è deciso di utilizzare la piattaforma Asterisk, che oltre a supportare direttamente IAX e SIP, si è rivelata una soluzione altamente flessibile ed affidabile.
Nei primi capitoli di questa tesi vengono descritti la tecnologia VoIP (cap.1) e i protocolli SIP e IAX (cap.2 e 3). Nel quarto capitolo si introduce la piattaforma Asterisk e nel quinto si parla della QoS e del metodo di valutazione scelto,l'Opinion Rating e il MOS. Infine nel capitolo sei si descrivono le reti di test realizzate e i software utilizzati (NISTNet e Iperf), nel settimo capitolo vengono presentati i risultati e nell'ottavo si traggono le conclusioni.

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1. Voice Over IP 1.1 Introduzione I protocolli VoIP (Voice over IP) sono usati per trasportare un segnale vocale sopra reti IP, ciò permette di usare la telefonia IP invece delle linee telefoniche dedicate. Con questa tecnologia quindi il segnale è trasportato in modo digitale su internet, invece che su linee di trasmissione analogiche. Quando l'utente digita un numero VoIP è richiesta della segnalazione per determinare lo stato dell'utenza chiamata (libera,occupata, non disponibile…) e per instaurare la chiamata. In seguito quando inizia la conversazione il segnale analogico prodotto dal microfono necessita di essere codificato in un formato digitale compatibile per la trasmissione attraverso una rete IP. La stessa rete IP deve poi assicurare che la conversazione in tempo reale venga poi trasportata attraverso il media in un modo che non pregiudichi troppo la qualità vocale. Infine potrebbe essere necessario che lo stream VoIP debba essere convertito dai gateway in un altro formato, sia per garantire interoperabilità fra diversi sistemi IP sia per permettere a una chiamata di terminare sulla tradizionale rete telefonica pubblica (PSTN). Gli aspetti tecnologici di una soluzione telefonica VoIP possono dunque essere divisi in quattro categorie principali: segnalazione,codifica, trasporto e controllo dei gateway. 1.2 Vantaggi del Voice over IP Il principale vantaggio del fatto di combinare le reti vocali e le reti dati è il risparmio economico. Se si considera un puro confronto tariffario in termini di costo al minuto, i risparmi ottenuti passando al sistema Voice Over IP potrebbero essere insufficienti per giustificare la spesa per l'installazione del servizio. Il risparmio varia molto a seconda dell'area geografica. In molti paesi,compresa l'Italia e ad eccezione del Nord America, un confronto diretto fra Voice Over IP e la tradizionale rete PSTN giustifica largamente l'investimento. In Nord America invece molte grandi aziende pagano meno di 3 centesimi al minuto per chiamate lunga distanza entro gli Stati Uniti. Per queste aziende è difficile che la creazione di una nuova infrastruttura si ripaghi in tempi rapidi, a meno che intervengano altri fattori diversi dal puro confronto tariffario. Ad esempio per le aziende l'unificazione fra le reti voce e le reti dati può significare l'acquisto di un minor numero di linee PSTN. Inoltre una infrastruttura IP richiede poche aggiunte, spostamenti e 1

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